文档介绍：国内图书分类号: TK224 学校代码: 10213 国际图书分类号: 密级:公开工学硕士学位论文层燃工业锅炉细颗粒物 PM 排放特性研究硕士研究生: 商昱薇导师: 赵广播教授申请学位: 工学硕士学科: 热能工程所在单位: 能源学院答辩日期: 2012 年 7 月授予学位单位: 哈尔滨工业大学 Classified Index: X513 : Dissertation for the Degree of Master in Engineering RESEARCH ON LAYER BURNING INDUSTRIAL BOILER PM EMISSIONS CHARACTERISTICS Candidate : Shang Yuwei Supervisor : Prof. Zhao Guangbo Academic Degree Applied for : Master of Engineering Speciality : Thermal of Engineering Affiliation : School of Energy Science \& Eng. Date of Defence : July, 2012 Degree-Conferring-Institution : Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文- I - 摘要我国工业锅炉年耗煤量约 4亿吨,每年向大气排放 6 亿多吨 CO 2 、500~600 万吨 SO 2 、 800 万吨烟尘及 8700 万吨灰渣,其中燃煤工业锅炉排放的细粒子 PM 污染已成为我国环境质量改善的瓶颈。因此,开展燃煤工业锅炉细颗粒物 PM ,对改善我国的大气环境质量,以及我国能源与环境的可持续发展具有重大意义。针对这一问题,本论文 2011~2012 年在哈尔滨市内选择了三台有代表性的燃煤工业锅炉采集 PM ,利用高分辨率形貌观察、 ELPI 在线连续测试以及 IC 、ICP-OES 、 AFS 、热光法等适当的样品元素分析方法,对燃煤工业锅炉细颗粒物 PM 的排放特性进行研究分析,得到如下研究结果: 粒径分布研究结果表明,工业锅炉产生和排放 PM 的粒数浓度在 10 6 ~10 7 cm -3 范围内,在所测粒径范围内呈单峰分布,峰值出现在 ~ μ m 范围内, 这部分颗粒由气化凝结机理形成;质量浓度也呈单峰分布,峰值出现在 ~ μ m范围内,质量浓度的峰值均较粒数浓度峰值往粒径大的一侧移动。除尘器对于粒径小于 μ m,脱除效率相对较高,而对于大于 1 μ m的颗粒,随着粒径的增加,脱除效率提高。而对于 ~1 μ m 之间的颗粒物脱除效率最低。此外,对于工业锅炉简易湿法脱硫系统, 需要选取性能良好的除雾器,以避免喷淋塔雾滴外逸形成大量的 PM 颗粒,从而降低 PM 的排放。化学组成研究结果表明,工业锅炉排放的 PM 中, SO 4 2- 是含量最丰富的水溶性离子,其含量在 %~% 范围内波动。 Fe 、 Al 、 Si 、 S 、 Ca 是含量最为丰富的元素,其中各元素含量分别为 %~% 、 %~% 、 ~% 、%~% 、 %~% 。 EC 和 OC 在 PM 中含量也较为丰富。其中 EC 含量在 %~% 范围内, OC 含量在 %~% 范围内。单颗粒形貌及矿物组成研究结果表明,工业锅炉产生及排放的 PM 可分为四类:球形颗粒(圆球形、表面附着更细小颗粒的球形) 、不规则颗粒(实心结构、片状结构) 、烟尘聚合体(链状、链状压缩在一起的团状)和超细颗粒物。工业锅炉排放的 PM 的主要成分为铝硅氧化物,且含有少量的铝氧化物、铁氧化物。此外, 未燃尽煤的主要成分是碳, 虽然在 PM 中含量较少, 也是 PM 颗粒的一个典型类型。关键词:工业锅炉; PM ;排放特性; 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文- II - Abstract The annual coal consumpt ion of China's industrial furnaces is about 400 million tons.