準(zhǔn)東煤粉燃燒過(guò)程顆粒物生成特性研究.pdf

1、準(zhǔn)東煤田探明儲(chǔ)量達(dá)2136億噸，是我國(guó)最大的整裝煤田，對(duì)緩解全國(guó)緊張的煤炭供應(yīng)有重要意義。準(zhǔn)東煤是典型的高堿金屬煤，在燃燒過(guò)程中易形成亞微米顆粒物。一般的除塵設(shè)備對(duì)亞微米顆粒物脫除效果較差，亞微米顆粒物的排放對(duì)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害。因此，本文以準(zhǔn)東煤為研究對(duì)象，對(duì)其燃燒過(guò)程中顆粒物生成特性進(jìn)行研究。同時(shí)，對(duì)外加礦物元素對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒時(shí)顆粒物生成的影響進(jìn)行了研究。
　　為完成本文的研究?jī)?nèi)容，首先搭建了沉降爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了

2、溫度場(chǎng)、冷卻系統(tǒng)、給粉系統(tǒng)等方面的調(diào)試。調(diào)試結(jié)果證明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定，可靠。對(duì)產(chǎn)生的顆粒物用ELPI進(jìn)行收集，用XRF、SEM-EDS等儀器進(jìn)行分析，獲得生成顆粒物的形貌、生成量、化學(xué)成分等信息。
　　對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒過(guò)程顆粒物形成基本規(guī)律進(jìn)行研究，探討了溫度、粒徑等因素的影響。結(jié)果顯示：準(zhǔn)東煤生成顆粒物（PM10）呈雙峰分布，峰值分別位于0.2μm和2μm附近；煤粉粒徑越小生成的亞微米顆粒物、超微米顆粒物量均增大；整體上燃燒溫度越高，生

3、成PM10總量越多。
　　以去離子水、醋酸銨、鹽酸對(duì)準(zhǔn)東煤進(jìn)行分餾處理，對(duì)經(jīng)過(guò)分餾處理的煤粉進(jìn)行燃燒，研究水溶性礦物元素、離子可交換態(tài)元素、鹽酸可溶態(tài)、酸不溶態(tài)元素等不同賦存形態(tài)礦物元素對(duì)顆粒物生成的影響。結(jié)果表明：水溶性的鹽類主要對(duì)超細(xì)顆粒（PM0.2）生成有重要作用；以有機(jī)形式存在的Fe、Ca等元素在煤粉燃燒過(guò)程通過(guò)蒸發(fā)變成蒸汽分布在煙氣中，當(dāng)煙氣溫度降低時(shí)通過(guò)均相成核、異相凝結(jié)形成PM1，造成PM1上這兩種元素的分布；不同分

4、餾方法并不會(huì)對(duì)燃燒過(guò)程PM1-10中Si和Al的分布造成很大影響。
　　針對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒過(guò)程中生成的亞微米顆粒物量較多，本文對(duì)原煤進(jìn)行不同礦物元素（Mg、Ca、Fe）擔(dān)載，研究添加不同礦物元素對(duì)顆粒物生成的影響作用。擔(dān)載礦物元素對(duì)顆粒物生成質(zhì)量粒數(shù)濃度、形貌、顆粒物化學(xué)組成的造成一定的影響。結(jié)果表明：對(duì)于控制亞微米生成，整體效果是Ca>Fe>Mg；進(jìn)行礦物元素?fù)?dān)載可以使生成的部分亞微米顆粒物通過(guò)聚積、黏結(jié)等方式形成大粒徑顆粒物，從而