燃煤可吸入颗粒物的形成与排放PDF电子书下载

1绪论 1

1.1可吸入颗粒物的特征及其危害 2

1.1.1可吸入颗粒物的基本特征 2

1.1.2可吸入颗粒物对人体及环境的危害 5

1.2可吸入颗粒物排放控制的相关法规 10

1.2.1国内对可吸入颗粒物排放控制的相关法规 10

1.2.2国外对可吸入颗粒物排放控制的相关法规 11

参考文献 13

2燃煤颗粒物的形成与排放研究进展 16

2.1研究背景 16

2.2研究现状及存在的问题 17

2.2.1煤中矿物质的空间分布及其转化机理 18

2.2.2亚微米颗粒（PM1）的形成 21

2.2.3残灰颗粒的形成 30

2.2.4电厂颗粒物的形成与排放 36

2.3本书关注的科学问题 37

参考文献 38

3煤焦特性对颗粒物形成的影响 49

3.1实验研究 49

3.1.1实验与分析 49

3.1.2结果与讨论 51

3.2模拟研究 58

3.2.1煤焦破碎模型的建立 60

3.2.2煤焦初始孔隙分布 63

3.2.3煤焦破碎与燃烧反应性 66

3.2.4颗粒物形成模型的建立 70

3.2.5无孔煤焦燃烧时颗粒物的形成 72

3.2.6多孔煤焦的破碎与颗粒物数目的关系 74

3.2.7多孔煤焦的破碎与颗粒物粒径的关系 75

3.2.8颗粒物粒径随转化率的变化 76

3.3主要结论 79

参考文献 80

4煤粉特性对可吸入颗粒物形成的影响 84

4.1引言 84

4.2煤粉粒径对可吸入颗粒物形成的影响 84

4.2.1实验方法 84

4.2.2煤粉粒径对超微米颗粒物排放量的影响 87

4.2.3煤粉粒径对亚微米颗粒物排放量的影响 88

4.3灰中元素含量对可吸入颗粒物元素构成的影响 89

4.3.1灰分含量对超微米颗粒物排放量的影响 89

4.3.2灰成分与颗粒物元素构成 90

4.4煤粉密度对可吸入颗粒物形成的影响及其机理分析 92

4.4.1浮沉实验方法 92

4.4.2煤粉密度对颗粒物排放量的影响 94

4.5元素钠赋存形态对亚微米颗粒物形成的影响及其机理分析 102

4.5.1实验方法 102

4.5.2热解过程中Na元素赋存形态对其气化行为的影响 106

4.5.3燃烧过程中Na元素在亚微米颗粒物中的分布 111

4.6特定外在矿物质破碎对可吸入颗粒物形成的影响 112

4.6.1煤中主要矿物赋存形式 112

4.6.2特定外在矿物质的化学转化 114

4.6.3特定外在矿物质的破碎实验 114

4.7主要结论 119

参考文献 120

5燃烧工况对可吸入颗粒物形成的影响 122

5.1引言 122

5.2炉膛温度对可吸入颗粒物形成的影响 122

5.2.1炉膛温度对超微米颗粒物排放量的影响 122

5.2.2炉膛温度对亚微米颗粒物排放量的影响 123

5.3燃烧实验系统燃煤颗粒物元素构成 124

5.3.1颗粒物元素分布 124

5.3.2亚微米颗粒物和超微米颗粒物元素构成的对比分析 126

5.3.3炉膛温度对元素气化程度的影响 127

5.3.4元素气化形态的化学热力学研究 128

5.4氧气含量对可吸入颗粒物形成的影响 136

5.4.1氧气含量对超微米颗粒物排放量的影响 136

5.4.2氧气含量对亚微米颗粒物排放量的影响 138

5.4.3氧气含量对颗粒物元素构成的影响 139

5.5主要结论 141

参考文献 142

6燃煤可吸入颗粒物模态的有效识别 143

6.1引言 143

6.2实验方案及样品分析 144

6.2.1实验系统 144

6.2.2煤种选择及基本特性 145

6.2.3实验工况及过程 146

6.2.4样品分析 146

6.3颗粒物的质量粒径分布 147

6.4颗粒物三模态的有效识别及其形成机理分析 148

6.4.1理论基础 148

6.4.2基于Al元素粒径分布的颗粒物模态识别 149

6.4.3燃煤颗粒物中间模态的普遍性 151

6.4.4超细模态的形成机理 153

6.4.5粗模态的形成机理 154

6.4.6中间模态的可能形成机理 155

6.4.7颗粒物模态识别理论的合理性验证 159

6.5主要结论及其重要意义 161

参考文献 162

7中间模态颗粒物的形成机理 165

7.1引言 165

7.2实验过程及样品表征 165

7.2.1物理筛分 166

7.2.2密度分级 166

7.2.3实验系统及实验工况 166

7.2.4样品表征 167

7.3颗粒物模态的分布特征 167

7.4煤粒破碎在中间模态形成中的重要作用 170

7.5煤中细小颗粒的燃烧转化对中间模态的贡献 177

7.6煤中外在矿物颗粒的燃烧转化对中间模态的贡献 181

7.7主要结论 185

参考文献 185

8燃煤亚微米颗粒物形成的数值模拟 191

8.1燃煤过程中矿物质气化的模拟研究 191

8.1.1燃煤过程中矿物质气化数值模拟的研究现状 191

8.1.2煤中矿物质气化模型 192

8.1.3煤中矿物质气化影响因素的模拟研究 198

8.1.4单角炉内煤灰气化的模拟 203

8.2燃煤过程中亚微米颗粒形成的模拟研究 211

8.2.1热力学平衡计算分析 212

8.2.2燃煤过程中亚微米颗粒动力学特性 213

8.2.3亚微米颗粒形成、生长的数学模型 220

8.2.4四角切圆锅炉燃煤过程中亚微米颗粒形成的计算 222

参考文献 229

9燃煤颗粒物形成的CCSEM研究 232

9.1引言 232

9.2样品制备及CCSEM分析 233

9.2.1样品的制备 233

9.2.2 CCSEM样品准备 233

9.2.3 CCSEM分析过程 233

9.2.4 CCSEM数据处理 234

9.3煤中矿物含量与空间分布的非均一性 236

9.4煤中矿物粒径分布的非均一性 239

9.5矿物的物理转化与颗粒物的形成 240

9.6矿物的化学转化与颗粒物的形成 243

9.7主要元素的燃烧转化与颗粒物的形成 249

9.8主要结论 256

参考文献 257

10燃煤电站锅炉可吸入颗粒物的排放特性 260

10.1燃煤电站锅炉颗粒物的取样方法 260

10.1.1 EPA的标准取样方法 260

10.1.2新型取样方法 261

10.2燃煤电站锅炉颗粒物的排放特性 262

10.2.1燃煤电站锅炉颗粒物的质量粒径分布 262

10.2.2燃煤电站锅炉除尘器入、出口的颗粒组成特性 270

10.2.3除尘器对不同粒径煤灰颗粒的脱除效率 273

10.2.4燃煤电站锅炉运行工况对颗粒物排放的影响 274

10.3燃煤电站锅炉颗粒物的物理化学特征 278

10.3.1物理特征 278

10.3.2化学特征 279

10.4排放因子的研究 286

10.4.1国内外有关排放因子的研究 286

10.4.2排放因子的计算 287

10.4.3颗粒物排放因子的影响因素 289

10.4.4对我国火电厂颗粒物新排放限值的建议 290

10.5主要结论 291

参考文献 291

11生物质与煤混烧过程中可吸入颗粒物的形成及排放 294

11.1生物质燃烧过程中PM的形成与排放 294

11.1.1生物质组成特性 294

11.1.2生物质热解及燃烧特性分析 298

11.1.3生物质燃烧PM排放特性分析 304

11.2煤与生物质混烧过程中PM的形成与排放 308

11.2.1燃料特性 308

11.2.2实验装置及条件 309

11.2.3煤与生物质混烧生成的PM10质量粒径分布 309

11.2.4燃烧气氛对煤与生物质混烧后PM10排放的影响 310

11.2.5煤与生物质混烧后PM10中典型元素分布 311

参考文献 314