準東煤粉燃燒過程顆粒物生成特性研究.pdf

1、準東煤田探明儲量達2136億噸，是我國最大的整裝煤田，對緩解全國緊張的煤炭供應有重要意義。準東煤是典型的高堿金屬煤，在燃燒過程中易形成亞微米顆粒物。一般的除塵設備對亞微米顆粒物脫除效果較差，亞微米顆粒物的排放對環(huán)境和人體健康造成嚴重危害。因此，本文以準東煤為研究對象，對其燃燒過程中顆粒物生成特性進行研究。同時，對外加礦物元素對準東煤燃燒時顆粒物生成的影響進行了研究。
　　為完成本文的研究內容，首先搭建了沉降爐實驗系統(tǒng)，并對其進行了

2、溫度場、冷卻系統(tǒng)、給粉系統(tǒng)等方面的調試。調試結果證明實驗系統(tǒng)穩(wěn)定，可靠。對產生的顆粒物用ELPI進行收集，用XRF、SEM-EDS等儀器進行分析，獲得生成顆粒物的形貌、生成量、化學成分等信息。
　　對準東煤燃燒過程顆粒物形成基本規(guī)律進行研究，探討了溫度、粒徑等因素的影響。結果顯示：準東煤生成顆粒物（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、鹽酸對準東煤進行分餾處理，對經過分餾處理的煤粉進行燃燒，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)礦物元素對顆粒物生成的影響。結果表明：水溶性的鹽類主要對超細顆粒（PM0.2）生成有重要作用；以有機形式存在的Fe、Ca等元素在煤粉燃燒過程通過蒸發(fā)變成蒸汽分布在煙氣中，當煙氣溫度降低時通過均相成核、異相凝結形成PM1，造成PM1上這兩種元素的分布；不同分

4、餾方法并不會對燃燒過程PM1-10中Si和Al的分布造成很大影響。
　　針對準東煤燃燒過程中生成的亞微米顆粒物量較多，本文對原煤進行不同礦物元素（Mg、Ca、Fe）擔載，研究添加不同礦物元素對顆粒物生成的影響作用。擔載礦物元素對顆粒物生成質量粒數濃度、形貌、顆粒物化學組成的造成一定的影響。結果表明：對于控制亞微米生成，整體效果是Ca>Fe>Mg；進行礦物元素擔載可以使生成的部分亞微米顆粒物通過聚積、黏結等方式形成大粒徑顆粒物，從而