燃煤可吸入顆粒的物理化學特性及形成機理
摘要：應用低壓撞擊器分別對某100 MW和50 MW燃煤機組鍋爐的除塵器前后飛灰顆粒進行采樣，研究了除塵器前后PM10的物理化學特性，探討了顆粒物可能的形成機理.結(jié)果表明，兩臺鍋爐產(chǎn)生PM10的質(zhì)量粒徑均呈雙峰分布，峰值分別在0.1 μm和4 μm左右.粒徑小于0.377 μm的顆？赡転闅饣-凝結(jié)機理形成，超微米顆粒則可能是通過亞微米顆粒凝聚、聚結(jié)和礦物質(zhì)熔融、破碎、聚結(jié)形成.亞微米顆粒中堿金屬和堿土金屬的氧化物或硫化物為其主要成分，而超微米顆粒中主要成分為難熔性氧化物.
關鍵詞：煤燃燒，顆粒物，形成機理
伴隨著煤粉的燃燒，煤中無機組分在鍋爐內(nèi)高溫熱動力條件下，經(jīng)過一系列復雜的物理化學變化形成煤灰顆粒．國外２０世紀８０年代初就開始了煤灰顆粒形成機理方面的研究，并認為主要有以下途徑：（１）內(nèi)在礦物質(zhì)聚結(jié)；（２）焦炭破碎； （３）外在礦物質(zhì)破碎；（４）無機礦物質(zhì)的氣化凝結(jié)，通過這些機理形成的顆粒質(zhì)量粒徑分布呈雙峰分布，即亞微米和超微米模式．通常將前３個機理形成的顆粒稱為超微米顆粒，將氣化凝結(jié)機理形成的顆粒稱為亞微米顆粒．在我國，燃煤過程中礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化機理、金屬元素在不同粒徑飛灰上的分布特性及顆粒形貌特征等研究已有相當積累，燃煤過程中不同工況對顆粒物排放的影響也有一定研究［１１］，而對燃煤過程中煤灰顆粒形成的研究卻尚鮮見報道．
本文應用低壓撞擊器（ＬＰＩ）對某１００ ＭＷ 和５０ ＭＷ 燃煤機組鍋爐除塵器前后的飛灰進行取樣，并對不同粒徑范圍的飛灰進行質(zhì)量、形貌及成分測定，獲得除塵器前后ＰＭ１０ （空氣動力學直徑≤１０μｍ 的顆粒）的質(zhì)量粒徑分布、不同粒徑顆粒的物理化學特性，進而對燃煤過程中顆粒物形成機理進行探討，為其抑制提供理論基礎．
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