燃煤细微颗粒物的模态识别及其形成机理
发布时间：2020-12-28 01:34
颗粒物（Particulate Matter,PM）是我国城市空气的首要污染物,对人体健康和生态环境造成了严重危害。燃煤过程是大气颗粒物的重要来源,其贡献已超过33%,对燃煤颗粒物的深入研究是进行颗粒物危害评价、法规制定和有效控制的重要基础。国内外学者虽然在此方面已经开展了大量研究,取得了较大进展,但是相关理论还远未完善。一方面,传统的基于质量或体积粒径分布的颗粒物模态识别方法往往不能有效识别颗粒物中间模态,并且不能准确定义各模态的粒径范围,因此难以深入揭示颗粒物的形成机理,而且常常存在研究结果不一致的情况;另一方面,由于常用体分析（bulk analysis）技术的局限性,对燃煤颗粒物形成机理的大多数研究都还只能停留在定性的层面,因此阻碍了认知水平的提高。本论文研究的主要目标在于开发更为有效的颗粒物模态识别方法,验证燃煤颗粒物三模态分布的合理性,并基于此颗粒物模态识别方法,对各模态（尤其是中间模态）颗粒物的形成机理及其影响因素进行定性揭示;同时,利用逐粒统计分析技术对颗粒物的形成机理进行更深入的定量揭示,从而为燃煤颗粒物控制技术的研究与开发奠定基础。本论文取得的主要研究成果包括:（1...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：206 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤中矿物质的空间分布
同时，由于挥发分和固定碳的燃烧，内在矿物质温度往往高于周围究表明燃烧中的焦炭颗粒温度可能比烟气温度高出 200～300K，甚至达到此外，处于同一焦炭颗粒内的矿物质在燃烧过程中很容易相互影响，如无移、矿物颗粒的熔化和聚合等等。由于内在与外在矿物质经历的燃烧过程不同，因此它们向颗粒物转化许多差异，需要区别对待。图 1.2 揭示了内在矿物质的成灰机理。煤粉颗不同结构的焦炭，其中多孔或煤胞型焦炭在燃烧过程中很容易发生破碎，小碎片，碎片中矿物颗粒经过熔化、聚合生成超微米颗粒（>1μm）；而无炭则不发生破碎，焦粒中矿物经过熔化、聚合生成一个较大的超微米颗粒线所示）。在煤粉热解和燃烧过程中，原子态无机质和内在矿物中部分无气化，形成无机蒸汽，当温度降低时，这些无机蒸汽通过凝结、凝并形成（如图中虚线所示）。破碎、聚合超
图 1.3 外在矿物质的成灰机理[65, 83-85]实际研究中，外在矿物对颗粒物的贡献常常被忽略，原因之一是绝大以在洗煤过程中除去，因此只有内在矿物质才是颗粒物的主要来源外在矿物所经历的燃烧环境及其转化行为比内在矿物质要显得简单理的认识已经相对比较深入。外在矿物对颗粒物的贡献还存在争议成超微米颗粒，但是事实上它可能是亚微米颗粒物的重要来源[65, 67,于煤中矿物质的分布存在很大差异，同时也对其燃烧转化行为产生煤中矿物的详细表征是深入理解颗粒物形成过程的重要基础。从上中矿物分布存在高度非均一性的特点，常规的体分析技术如 X 射线衍ction, XRD）、X 射线荧光（X-Ray Fluorescence，XRF）和电感耦合等谱和质谱（Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrosroscopy，ICP-AES/MS）都不能获得这种非均一分布信息，如不能得到
【参考文献】：
期刊论文
[1]火电厂排烟中颗粒物及多环芳烃的研究[J]. 袁青青,马卫华,张强华,钟秦,常卫民,司蔚. 电力环境保护. 2007(03)
[2]燃煤排放可吸入颗粒物的显微结构与物质组成研究[J]. 孙俊民,温茂,刘惠永,姚强,徐旭常. 地球化学. 2007(01)
[3]燃煤细灰的形成及微观形态特征[J]. 刘建忠,张光学,周俊虎,范海燕,岑可法. 化工学报. 2006(12)
[4]不同煤粉燃烧对一次颗粒物排放特性的影响[J]. 吕建燚,李定凯. 燃烧科学与技术. 2006(06)
[5]“静电-布袋”联合除尘在燃煤电厂的应用前景[J]. 刘金荣. 工业安全与环保. 2006(11)
[6]添加CaO对煤粉燃烧后一次颗粒物特性影响的研究[J]. 吕建燚,李定凯. 热能动力工程. 2006(04)
[7]不同条件对煤粉燃烧后PM10、PM2.5、PM1排放影响的实验研究[J]. 吕建燚,李定凯. 中国电机工程学报. 2006(20)
[8]煤焦膨胀特性与残灰颗粒物的形成[J]. 于敦喜,徐明厚,刘小伟,曹倩. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(02)
[9]粒径及加热速率对烟煤膨胀特性的影响[J]. 于敦喜,徐明厚,刘小伟,王泉斌,高翔鹏. 燃料化学学报. 2006(01)
[10]煤焦破碎成灰模型研究[J]. 于敦喜,徐明厚,黄建辉,李庚,刘小伟,俞云. 工程热物理学报. 2005(06)
本文编号：2942885
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：206 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
煤中矿物质的空间分布
同时，由于挥发分和固定碳的燃烧，内在矿物质温度往往高于周围究表明燃烧中的焦炭颗粒温度可能比烟气温度高出 200～300K，甚至达到此外，处于同一焦炭颗粒内的矿物质在燃烧过程中很容易相互影响，如无移、矿物颗粒的熔化和聚合等等。由于内在与外在矿物质经历的燃烧过程不同，因此它们向颗粒物转化许多差异，需要区别对待。图 1.2 揭示了内在矿物质的成灰机理。煤粉颗不同结构的焦炭，其中多孔或煤胞型焦炭在燃烧过程中很容易发生破碎，小碎片，碎片中矿物颗粒经过熔化、聚合生成超微米颗粒（>1μm）；而无炭则不发生破碎，焦粒中矿物经过熔化、聚合生成一个较大的超微米颗粒线所示）。在煤粉热解和燃烧过程中，原子态无机质和内在矿物中部分无气化，形成无机蒸汽，当温度降低时，这些无机蒸汽通过凝结、凝并形成（如图中虚线所示）。破碎、聚合超
图 1.3 外在矿物质的成灰机理[65, 83-85]实际研究中，外在矿物对颗粒物的贡献常常被忽略，原因之一是绝大以在洗煤过程中除去，因此只有内在矿物质才是颗粒物的主要来源外在矿物所经历的燃烧环境及其转化行为比内在矿物质要显得简单理的认识已经相对比较深入。外在矿物对颗粒物的贡献还存在争议成超微米颗粒，但是事实上它可能是亚微米颗粒物的重要来源[65, 67,于煤中矿物质的分布存在很大差异，同时也对其燃烧转化行为产生煤中矿物的详细表征是深入理解颗粒物形成过程的重要基础。从上中矿物分布存在高度非均一性的特点，常规的体分析技术如 X 射线衍ction, XRD）、X 射线荧光（X-Ray Fluorescence，XRF）和电感耦合等谱和质谱（Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrosroscopy，ICP-AES/MS）都不能获得这种非均一分布信息，如不能得到
【参考文献】：
期刊论文
[1]火电厂排烟中颗粒物及多环芳烃的研究[J]. 袁青青,马卫华,张强华,钟秦,常卫民,司蔚. 电力环境保护. 2007(03)
[2]燃煤排放可吸入颗粒物的显微结构与物质组成研究[J]. 孙俊民,温茂,刘惠永,姚强,徐旭常. 地球化学. 2007(01)
[3]燃煤细灰的形成及微观形态特征[J]. 刘建忠,张光学,周俊虎,范海燕,岑可法. 化工学报. 2006(12)
[4]不同煤粉燃烧对一次颗粒物排放特性的影响[J]. 吕建燚,李定凯. 燃烧科学与技术. 2006(06)
[5]“静电-布袋”联合除尘在燃煤电厂的应用前景[J]. 刘金荣. 工业安全与环保. 2006(11)
[6]添加CaO对煤粉燃烧后一次颗粒物特性影响的研究[J]. 吕建燚,李定凯. 热能动力工程. 2006(04)
[7]不同条件对煤粉燃烧后PM10、PM2.5、PM1排放影响的实验研究[J]. 吕建燚,李定凯. 中国电机工程学报. 2006(20)
[8]煤焦膨胀特性与残灰颗粒物的形成[J]. 于敦喜,徐明厚,刘小伟,曹倩. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(02)
[9]粒径及加热速率对烟煤膨胀特性的影响[J]. 于敦喜,徐明厚,刘小伟,王泉斌,高翔鹏. 燃料化学学报. 2006(01)
[10]煤焦破碎成灰模型研究[J]. 于敦喜,徐明厚,黄建辉,李庚,刘小伟,俞云. 工程热物理学报. 2005(06)
本文编号：2942885
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