收藏本站
《浙江大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

燃煤电厂可吸入颗粒物排放及控制研究

王鹏  
【摘要】: 在我国,由于粗放型发展模式及以煤为主的能源结构和低效能源利用方式,使目前我国煤炭生产与消费量均居世界首位,煤烟型大气污染非常严重;另外,产生的量SO_2、NO_x,使81.6%的城市出现酸雨。由于严重的大气污染,个别城市已成为“卫星上看不见的城市”。研究大气污染现状,讨论污染控制和治理方案已经成为迫在眉睫的任务,其中可吸入颗粒物的排放和控制研究是相当重要的一部分。 本文建立了燃煤锅炉烟气小颗粒等速采样系统和实验流程,使用US EPA method 5对燃煤锅炉实验台混合燃料稳定燃烧排放的烟尘气溶胶进行采样实验;并对循环流化床电厂电除尘器前后烟尘进行采样实验。测试得到烟尘气溶胶的浓度分布和粒径分布以及PM_(10)/PM_(2.5)在除尘前后烟尘所占的比例,并求得电除尘器对PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0)的分级除尘效率。 燃煤排放的可吸入颗粒物通常富集各种重金属元素和PAHs、VOCs等有机污染物。通过实验研究,分析了燃煤锅炉烟道中可吸入颗粒物的重金属含量分布、多环芳烃浓度以及颗粒物的显微结构和微观孔隙特性等方面的物理化学特性,还分析了实验工况的变化对各种痕量污染物的影响,指出污染物在不同粒径颗粒上的富集规律。同时结合实验室研究,分析了常规静电除尘器和高压脉冲放电的复合静电除尘器对这些痕量污染物的脱除能力。 声波团聚是对载尘气流进行中间预处理过程以提高传统除尘装置除尘效率的一种方法。本文搭建了声波团聚飞灰颗粒实验装置,主要研究声压、声波频率、停留时间、烟气温度、颗粒物浓度等试验参数对煤飞灰微粒声波团聚过程的影响。在激光粒度仪上进行了声波团聚飞灰颗粒的实验,在线测量飞灰颗粒在声波团聚过程中的粒径分布变化规律。 在高压脉冲放电的条件下,由于比常规直流放电有着更高的放电电压,产生了大量的高能电子,纳米级颗粒的荷电量有了数量级的提升。本文通过实验分析了脉冲放电电压、电极反应器形式对各粒径段颗粒特别是纳米级颗粒的荷电规律,证实了纳米级颗粒的荷电量可以有很大提升。在此基础上,为提高传统除尘器对亚微米级颗粒的脱除效率,本文建立了一种脉冲预荷电直流收尘的复合式除尘系统,采用较低能耗的高压窄脉冲放电对颗粒物预荷电,大大提高了亚微米级颗粒的荷电量,结合传统的直流静电除尘器可以大幅提高对亚微米级颗粒的脱除效率,对小于1μm的颗粒脱除效率可以达到90%以上。主要分析了脉冲荷电的电源形式和电压等因素对脱除效率的影响,为改造传统静电除尘器提供了理论支持。 NO是燃烧产生的重要气体污染物之一,脉冲放电与直流放电相结合的新型除尘方式在有效提高对PM_(2.5)脱除效率的同时,还具有氧化NO的能力。高压脉冲放电产生的高能电子可以产生强氧化性的自由基,对NO进行氧化,同时还可以直接打断N-O键,游离态的N原子大部分生成了N2分子。线筒式放电结构氧化NO的能力明显优与线板式放电,与除尘能力具有一致性。氧化效率随着电压的升高而升高,由于一定电压下对NO的处理量趋于定值,氧化效率与NO的初始浓度具有重要的关系,同时也受NO_2浓度的影响。在本文讨论的反应器中,当脉冲峰值电压达到50kV,NO初始体积百分比低于10-4时,NO的氧化率可以达到90%以上。氧化产物NO_2可以在湿法脱硫设备中脱除。 因荷电粉尘凝并过程极为复杂,目前尚无电凝并除尘效率理论计算模型。但在电凝并复合除尘的工作过程中是先荷电然后进行凝并收尘,凝并和收尘在同一电场区域同时进行。于是,电凝并除尘效率实际上是凝并和收尘的综合除尘效率,只不过静电除尘器所收集的粉尘的粒度分布已不同于原来气体中粉尘的粒度分布。根据入口处颗粒的粒径分布和荷电量,可以通过理论计算得出无凝并状态下的收尘效率,将理论值和实际收尘效率对比即可估算带电颗粒在收尘电场中的凝并效率。本文建立了复合除尘系统的理论模型,集合常规除尘器除尘理论和颗粒在能量场中的凝并理论,分析了颗粒在电场中的运动轨迹,得到了半经验的颗粒凝并脱除效率公式,在凝并和脱除同时进行的情况下对两种行为的比重进行了分析。结果显示在高压脉冲荷电直流凝并收尘的复合除尘器中,提高收尘效率的主导因素在于大大提高了纳米级颗粒的带电量,从而提高了常规直流除尘器对于颗粒的收集效率,而颗粒凝并只有不到10%的影响效果。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X701.2

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈旺生,向晓东,幸福堂;交变电场中偶极荷电粒子电凝并的理论研究[J];工业安全与防尘;2001年02期
2 唐敏康;电除尘器中亚微粒子凝并机理的研究[J];工业安全与环保;1995年06期
3 王连泽,贺美陆,孟亚力;双极荷电粉尘颗粒凝聚的初步研究[J];环境工程;2002年03期
4 晏乃强,吴祖成,施耀,吴忠标,曹柬,谭天恩;电晕-催化技术治理甲苯废气的实验研究[J];环境科学;1999年01期
5 崔文?,姚渭溪,徐晓白;燃煤污染源多环芳烃的排放规律及其分布特征[J];环境科学学报;1993年03期
6 向晓东,陈旺生,幸福堂,张国权,李传贵,刘功智;交变电场中电凝并收尘理论与实验研究[J];环境科学学报;2000年02期
7 向晓东,陈宝智,张国权;荷电粉尘在交变电场中的凝并与收集[J];东北大学学报(自然科学版);1999年06期
8 袁竹林,李伟力,魏星,凡凤仙,沈湘林;细微颗粒在行波和驻波声场中运动特性数值实验[J];东南大学学报(自然科学版);2005年01期
9 王连泽,席葆树;声场对流场影响的研究[J];工程力学;2000年05期
10 李红,邵龙义,单忠健,时宗波;气溶胶中有机物的研究进展和前景[J];中国环境监测;2001年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 闫博,徐萍萍,陈文楷;静电除尘高压供电设备控制器的开发[J];北京工业大学学报;2005年01期
2 李坚;薛红弟;梁文俊;李洁;金毓奎;李依丽;;等离子体法去除HCHO的实验研究[J];北京工业大学学报;2006年06期
3 彭林,白志鹏,朱坦;我国空气颗粒物中烃类物质的来源解析研究现状[J];城市环境与城市生态;2003年03期
4 雷应奇,高香林,王鲜凤,赵斌;电除尘过程数学模型的研究[J];电力环境保护;1996年04期
5 赵俊起,刘同欣,张津;电除尘器气流均布装置最佳开孔率和孔形的实验研究[J];电力情报;2001年01期
6 颜金培;杨林军;沈湘林;;燃烧源PM_(2.5)微粒润湿性能[J];东南大学学报(自然科学版);2006年05期
7 高翔,管诗骈,骆仲泱,林赫,岑可法;电晕氧化结合化学吸收脱除烟气中NO_x的研究[J];动力工程;2003年05期
8 郑刘根;刘桂建;高连芬;彭子成;;中国煤中砷的含量分布、赋存状态、富集及环境意义[J];地球学报;2006年04期
9 白洪亮,张永春,宋伟杰,周锦霞,高涵;脱除工业废气中微量苯系物杂质的研究进展[J];低温与特气;2005年03期
10 刘大锰,刘志华,李运勇;煤中有害物质及其对环境的影响研究进展[J];地球科学进展;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈晓明;;电除尘技术发展前景新探[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2007年
2 杨富;张旭;;铝酸盐水泥生产线窑尾电除尘器[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2007年
3 林宏;;干法烟气脱硫用电收尘器[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2007年
4 张旭;杨富;;浅谈干法脱硫后置电除尘器的开发[A];中国硅酸盐学会环保学术年会论文集[C];2007年
5 张晓岚;金至青;张东平;;恶臭污染扩散的数学模型[A];第二届全国恶臭污染测试及控制技术研讨会论文集[C];2005年
6 傅巍;蔡九菊;董辉;张亚田;;城市大气可吸入颗粒物的控制技术研究[A];发展循环经济 落实科学发展观——中国环境科学学会2004年学术年会论文集[C];2004年
7 龚立贤;;电除尘器在电力工业中的应用[A];中国环保产业协会电除尘委员会成立15周年纪念文集[C];2000年
8 黄三明;;对电除尘技术未来的思考[A];第九届全国电除尘、第一届脱硫学术会议论文集[C];2001年
9 张晓朝;牛海生;王静;;电除尘器技术研究和发展方向的探讨[A];第十届全国电除尘、第二届脱硫学术会议论文集[C];2003年
10 陈士修;陈学构;;关于透镜式电收尘技术的汇报[A];第十届全国电除尘、第二届脱硫学术会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜雨泽;脉冲放电烟气脱硫、除尘及产物收集相结合的研究[D];大连理工大学;2000年
2 王新红;厦门附近海区多相介质中石油烃的组成特征及其生物地球化学指示[D];厦门大学;2001年
3 王建平;基于GIS技术的大气污染物总量控制研究[D];南京师范大学;2003年
4 徐璋;超细粉再燃降低NOx排放的热态试验研究与数值模拟[D];浙江大学;2003年
5 聂勇;脉冲放电等离子体治理有机废气放大试验研究[D];浙江大学;2004年
6 郭斌;燃煤工业窑炉烟气脱硫除尘一体化装置的研究和应用[D];天津大学;2003年
7 王宝庆;生物过滤法净化含苯系物废气的研究[D];西安建筑科技大学;2004年
8 张建萍;朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)适应酸雨胁迫的机理及生态适合度评估[D];西南农业大学;2004年
9 王静;杭州市空气中PAHs污染源及归宿研究[D];浙江大学;2004年
10 陈颖军;家用蜂窝煤燃烧烟气中碳颗粒物和多环芳烃的排放特征[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈冬燕;气升式环流生物反应器处理二组分有机废气的研究[D];天津大学;2004年
2 邢金丽;低温等离子体净化室内VOCs及其应用[D];华中科技大学;2005年
3 李明波;直流电晕放电诱导自由基簇射治理有机废气的实验研究[D];浙江大学;2005年
4 阮建军;脉冲放电等离子体治理恶臭废气技术研究[D];浙江大学;2005年
5 周志刚;高压脉冲放电/TiO_2协同处理染料废水的实验研究[D];大连理工大学;2005年
6 刘志刚;负载型TiO_2光催化剂在脉冲放电水处理技术中的应用[D];大连理工大学;2005年
7 王玉佳;预荷电与静电增强对颗粒层过滤的影响研究[D];东北师范大学;2005年
8 艾庆文;室内静电净化装置的设计与性能研究[D];东华大学;2005年
9 张新亮;大港电厂328.5MW机组锅炉水冷壁高温腐蚀研究与改进[D];华北电力大学(河北);2004年
10 谢成屏;等离子体法处理挥发性有机物(VOCs)的应用研究[D];北京工业大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹明德;;中国环境资源法、能源法的现在与未来[J];法学论坛;2006年02期
2 汪劲;环境问题的全球化及其法律对策[J];法制与社会发展;2002年05期
3 傅先兰;国家可持续发展与国际环境合作[J];世界地理研究;2003年01期
4 秦天宝;;我国环境保护的国际法律问题研究——以气候变化问题为例[J];世界经济与政治论坛;2006年02期
5 万霞;;“后京都时代”与“共同而有区别的责任”原则[J];外交评论-外交学院学报;2006年02期
6 杜礼明,解茂昭;预混合燃烧系统中多孔介质作用数值研究[J];大连理工大学学报;2004年01期
7 梅红,李成岳,刘辉,张建文,季生福;结构化金属填充床传递特性的数值模拟[J];化工学报;2005年07期
8 张睿,蔡旭晖,宋宇;北京地区大气污染物时空分布及累积效应分析[J];北京大学学报(自然科学版);2004年06期
9 童纯菡,吴香尧,葛良全;现代分析技术在环境研究中的应用[J];成都理工学院学报;1998年01期
10 张凌云,张溪潺,李丽娜;平顶山市冬季大气颗粒物的污染浓度和化学特征分析[J];平顶山工学院学报;1998年02期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王恩宇;气体燃料在渐变型多孔介质中的预混燃烧机理研究[D];浙江大学;2004年
2 姜雨泽;脉冲放电烟气脱硫、除尘及产物收集相结合的研究[D];大连理工大学;2000年
3 徐旭;燃烧过程中二噁(口英)的生成及排放特性的研究[D];浙江大学;2002年
4 吴祖良;直流电晕自由基簇射烟气中多种污染物脱除的机理研究[D];浙江大学;2006年
5 杜长明;滑动弧放电等离子体降解气相及液相中有机污染物的研究[D];浙江大学;2006年
6 王智化;燃煤多种污染物一体化协同脱除机理及反应射流直接数值模拟DNS的研究[D];浙江大学;2005年
7 胡长兴;燃煤电站汞排放及活性炭稳定吸附机理研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁愉棽;可持续发展理论与中国环境法[D];对外经济贸易大学;2007年
2 刘欣;从《京都议定书》的实施机制论国际环境合作原则[D];中国政法大学;2007年
3 侯引平;中小型合成氨装置的变换工艺[D];天津大学;2005年
4 黄继嗣;内燃机排气消声器声学和阻力特性研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
5 王子兴;多孔介质燃烧器内硫化氢超绝热部分氧化分解制氢的研究[D];浙江大学;2006年
6 施晨洁;板翅式风冷吸收器数值模拟研究[D];东南大学;2006年
7 蔡隆玉;多形状多结构参数三效催化转化器数值模拟及应用研究[D];湖南大学;2007年
8 郑中青;天然气在惰性多孔介质内预混燃烧的数值模拟研究[D];上海交通大学;2007年
9 黄媛;多孔介质中重整反应气的热质传递[D];华北电力大学(北京);2007年
10 孙维吉;不同孔径下瓦斯流动机理及模型研究[D];辽宁工程技术大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 向晓东,陈宝智,张国权;荷电粉尘在交变电场中的凝并与收集[J];东北大学学报(自然科学版);1999年06期
2 郭欣,郑楚光,贾晓红,孙涛;煤燃烧过程中汞、砷、硒反应机理研究[J];工程热物理学报;2003年04期
3 何叶青,周寿增,宋琪,白山,胡伯平;Nd-Fe-B粉末颗粒间的磁团聚现象及有限元模拟计算[J];功能材料;2002年02期
4 唐敏康;电除尘器中亚微粒子凝并机理的研究[J];工业安全与环保;1995年06期
5 朱广一;大气可吸入颗粒物研究进展[J];环境保护科学;2002年05期
6 姚渭溪,何宇联,李玉琴;煤和煤烟、柴油及其发动机尾气中多环芳烃分布的研究[J];环境化学;1983年02期
7 钟晋贤,李洪海,张凤珠;北京地区大气飘尘中多环芳烃日变化研究[J];环境化学;1985年04期
8 游静,尤进茂,王国俊;用离线超临界流体萃取-气相色谱/质谱考察兰州市大气层中有机污染物[J];环境化学;1998年06期
9 江燕如,高庆先;大气气溶胶对气候与生态系统影响的综合评述[J];环境科学研究;1998年05期
10 姚渭溪,李玉琴,董淑萍,朱妙英;锅炉燃烧型煤排放苯并(a)芘的评价[J];环境科学;1985年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高春梅,阮玉英,冯沈迎,仝青,席静波;大气中颗粒物上多环芳烃在全态中百分比的变化规律[J];内蒙古环境保护;1996年02期
2 周亚美,翁念农;食用油烟气中颗粒物分散度及其与油烟浓度关系的分析[J];污染防治技术;1996年03期
3 武丽杰,林磊光,李垚,张忠义,吴永会,苍恩志;作业场所柴油机废气颗粒物浓度水平的调查[J];工业卫生与职业病;1998年04期
4 原福胜,马亚萍,赵五红;不同粒径颗粒物对人双核淋巴细胞微核率的影响[J];卫生毒理学杂志;1999年02期
5 林治卿,袭著革,杨丹凤,张华山,刘焕亮,张伟,晁福寰;采暖期大气中不同粒径颗粒物污染及其重金属分布状况[J];环境与健康杂志;2005年01期
6 周楠;曾立民;于雪娜;付琳琳;邵敏;;固定源稀释通道的设计和外场测试研究[J];环境科学学报;2006年05期
7 丁松涛;;GB 2626-2006《呼吸防护用品——自吸过滤式防颗粒物呼吸器》概述[J];中国个体防护装备;2007年01期
8 陈道平;;秸杆燃烧对环境的化学作用[J];化学教育;2007年10期
9 王书肖;赵秀娟;李兴华;魏巍;郝吉明;;工业燃煤链条炉细粒子排放特征研究[J];环境科学;2009年04期
10 杨宏伟;庄晓娟;;颗粒物对乐果的吸附特征[J];农业环境科学学报;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈魁;白志鹏;朱坦;郭光焕;;颗粒物再悬浮采样器采样均匀度研究[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
2 张剑;刘红年;郑秋萍;唐丽娟;;苏州地区颗粒物与能见度相关性研究[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
3 张兴赢;庄国顺;陈建民;吴洪波;王晓;薛华欣;;二氧化硫在矿物气溶胶颗粒物表面的复相反应研究[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
4 李雪花;周艺蓉;潘泓甫;陈景文;;碳纳米管颗粒物对挥发性有机化合物的吸附机制[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 薄以匀;;北京市火电厂排放颗粒物的粒径分布[A];中国颗粒学会2004年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议文集[C];2004年
6 董俊刚;曹军骥;;室内空气中颗粒物研究进展[A];大气气溶胶科学技术研究进展——第八届全国气溶胶会议暨第二届海峡两岸气溶胶科技研讨会文集[C];2005年
7 邹建国;钟秦;;凹凸棒石粘土胶体液脱除柴油机尾气颗粒物机理研究[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 胡敏;赵云良;何凌燕;黄晓锋;唐孝炎;;北京大气颗粒物谱分布特征[A];第二届全国环境化学学术报告会论文集[C];2004年
9 吴芳谷;汪彤;陈虹桥;刘青;李培省;薄以匀;许绿薇;;餐饮油烟排放特征[A];中国颗粒学会2002年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会会议论文集[C];2002年
10 刘洋;杜刚;;沈阳市环境空气不同粒径颗粒物污染特点及分布特征[A];2007中国环境科学学会学术年会优秀论文集(上卷)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 王硕;探秘灰霾天气的“罪魁祸首”——PM2.5[N];人民政协报;2011年
2 记者 张向东;颗粒物采样研究获进展[N];中国汽车报;2000年
3 记者 潘善棠;首都治理二氧化硫和颗粒物大气污染[N];新华每日电讯;2001年
4 本报通讯员 解悦 邵艺 记者 徐小怗;南京启动灰霾监测研究[N];中国环境报;2009年
5 珠海特区报评论员;只有一片天空 不知多少灰霾[N];珠海特区报;2010年
6 记者 王辉;2015年前我国将更新所有黄标车[N];中国质量报;2009年
7 本报记者 王兵;唤得东风绿江淮[N];中国气象报;2009年
8 编译刘蔚丁焰;Vauxhall减少柴油发动机颗粒物[N];中国环境报;2004年
9 本报记者 王飞 徐静 王鹤 任朝亮 毕征 任珊珊 周祚 林霞虹 刘旦;亚运期间企业要敢担当[N];广州日报;2010年
10 本报通讯员 颜煜群 记者 张仁平;“吸金大法”点锌成金[N];检察日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 岑世宏;京津唐城市群大气PM_(10)和PM_(2.5)理化特征及健康效应研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
2 徐鸿;燃煤锅炉排放小颗粒污染及声波团聚排放控制研究[D];浙江大学;2006年
3 王鹏;燃煤电厂可吸入颗粒物排放及控制研究[D];浙江大学;2008年
4 孟韵;煤燃烧过程中有害元素和亚微米颗粒物排放与控制的理论与实验研究[D];南京理工大学;2004年
5 袁薇;中国沙尘天气对区域环境影响的初步研究[D];兰州大学;2006年
6 于敦喜;燃煤细微颗粒物的模态识别及其形成机理[D];华中科技大学;2007年
7 丁湛;垃圾渗滤液组分特性分析及微波高级氧化处理研究[D];长安大学;2009年
8 罗清泉;重庆主城区大气可吸入颗粒物与雾水污染特征研究[D];重庆大学;2005年
9 隋建才;燃煤过程中亚微米颗粒形成与排放的研究[D];华中科技大学;2006年
10 赵喆;α-蒎烯氧化生成二次有机气溶胶的实验研究[D];清华大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王丕波;海洋表层沉积物再悬浮对N、P循环以及对颗粒物垂直输运的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
2 殷璐;空气净化器对通风房间颗粒态污染物捕集的研究[D];东华大学;2010年
3 李金武;4102BZLQ型增压中冷柴油机颗粒排放的研究[D];天津大学;2003年
4 周炎;城市典型恶臭源的颗粒相有机物的分子标志物初步研究[D];暨南大学;2009年
5 朱文渊;煤燃烧过程中典型痕量元素挥发行为特性研究[D];华中科技大学;2005年
6 王丹青;基于分形理论的大气悬浮颗粒物图像识别[D];武汉理工大学;2006年
7 张涛;广州大气细粒子粒径分布和化学成分对能见度影响的研究[D];暨南大学;2010年
8 陈晓英;典型污染源排放颗粒物中多环芳烃的组成特征研究[D];南京理工大学;2005年
9 侯衍美;循环冷却水系统中生物粘泥控制的营养体系研究[D];中国石油大学;2008年
10 王海东;通风对室内外颗粒物浓度关系影响的研究[D];天津大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026