燃煤微细颗粒迁移过程的动力学

煤粉燃烧过程磷在亚微米颗粒中的转化卓建坤;熊刚;李水清;宋蔷;姚强【期刊名称】《工程热物理学报》【年(卷),期】2009()7【摘要】亚微米颗粒(PM_1)中的磷由于对环境和SCR催化剂活性的影响而受到越来越多的关注。

本文在一台25 kW的一维下行炉实验装置上,利用两级N_2稀释高温水冷等速取样系统,通过PM(2.5)切割器和ELPI获取代表着煤粉燃烧主要阶段生成的粗颗粒(PM(2.5+))和PM_1,并进行元素成分和颗粒形貌的测试。

研究结果表明,在燃烧过程中,磷主要富集在PM_1中,磷在PM_1中的质量浓度粒径分布存在双模态结构,Na、K、Mg、Ca和Fe的磷酸盐化影响着P在燃烧中的转移,Fe、K 和Ca是影响P在中间模态颗粒中分布主要因素,而超细颗粒模态中燃烧条件控制着蒸发凝并的过程,从而最终影响到P在超细颗粒模态中的质量浓度分布的剧烈变化,同时也影响磷酸盐化的元素种类及相关度。

【总页数】4页(P1237-1240)【关键词】煤粉燃烧;磷;亚微米颗粒;形成机理【作者】卓建坤;熊刚;李水清;宋蔷;姚强【作者单位】清华大学环境科学与工程系;清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TK16;X51【相关文献】1.神华煤中含铁矿物质及其在煤粉燃烧过程中的转化 [J], 李意;盛昌栋2.煤燃烧过程中矿物质气化与亚微米颗粒物形成的研究 [J], 高翔鹏;徐明厚;姚洪;隋建才;刘小伟3.燃烧过程中煤粉颗粒的变化情况的研究 [J], 张翠宝;黄信仪;徐旭常4.高碱煤燃烧过程中亚微米颗粒物PM1的生成特性 [J], 赵京; 张玉锋; 魏小林; 李腾; 宾峰5.煤粉燃烧火焰区域内形成的亚微米颗粒电镜研究 [J], 卓建坤;李水清;宋蔷;姚强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

燃煤发电原理
燃煤发电是一种通过燃烧煤炭来产生电能的方式。

它的基本原理是将煤炭转化为热能，然后利用热能产生蒸汽，最终通过蒸汽驱动发电机转化为电能供应给用户。

首先，燃煤发电需要将煤炭进行破碎、粉碎的预处理过程，使其纤维状的结构变为微细的颗粒。

这样可以增加煤炭表面积，提高燃烧效率。

接下来，将粉碎后的煤炭投入燃烧炉内进行燃烧。

在燃烧过程中，煤炭和空气混合并点燃，放出大量热能。

燃烧产生的高温烟气通过锅炉中的管道，将其中的热能传递给水。

烟气的传热过程通常是通过锅炉内的管路来实现的。

水从锅炉的下部流入管道，烟气在管道内流过时，将热能传递给水，使水发生相变并转化为蒸汽。

蒸汽是一种高温高压气体，它具有较高的能量。

产生的蒸汽通过管道输送到汽轮机上，然后通过汽轮机转动风机。

转动中的风机使得发电机产生电能，然后通过变压器进行升压和传输，最终供应给各个电力消费者。

而燃烧产生的热烟气则进一步通过除尘器、脱硫器等设备进行处理，以减少对环境的污染，并最终排放到大气中。

总结起来，燃煤发电的基本原理是将煤炭燃烧产生的热能转化为蒸汽，然后通过蒸汽驱动发电机产生电能。

尽管煤炭发电的
效率不高，同时也会对环境造成污染，但由于煤炭资源丰富且价格相对较低，目前燃煤发电仍然是世界上最主要的电力产生方式之一。

链条锅炉层燃技术动力学原理及配风规律的应用摘要：通过对链条锅炉层燃技术的应用及配风规律的研究，达到指导锅炉操作，提高锅炉效率，实现节能减排的目的。

关键词：锅炉层燃技术动力学原理配风规律应用0 引言目前，链条锅炉之所以出现燃烧不完全，主要是大多锅炉用煤是原煤，小于3毫米的煤粒含量较大，（超过50%），超出了链条锅炉对原煤粒度的要求，原煤经闸板挤压后形成煤层较厚实，大颗粒之间的间隙被煤霄填满，造成通风困难，颗粒煤集中的地方易形成火口，使燃烧不均匀。

一方面不能满足高负荷运行，另一方面由于通风不均匀，燃烧时间短，造成了大量的机械不完全燃烧损失，从而降低了锅炉热效率。

1 锅炉层燃技术的工作原理锅炉层燃节能装置是在现有条件下，用机械筛分的方法，将不同块茎的燃煤在进入锅炉炉膛前形成先把大块煤铺在炉排上，再将小快铺在大块上的煤层，突出显示了块、粒、粉煤层次分布，使颗粒煤之间的空隙得以保留，减少了煤层的通风阻力，增加了单位面积的通风量，并且使煤层通风均匀，有效地避免了炉排上出现火口和燃烧不均匀的现象，显著提高了火床热强度和煤的燃尽度。

分层布煤，在减少鼓风量的同时，提高了炉膛温度，降低了炉渣的含碳量，提高了锅炉热效率。

2 链条锅炉使用中出现的问题及层燃技术在实际工作中的应用分层燃烧技术对煤质有一定的要求：粒度均匀，20-30毫米的煤粒不少于70%，细煤霄应少于20%，无40毫米以上的大块，煤的干湿程度要合适。

而实际在锅炉运行中，燃煤往往达不到以上要求，影响了分层节能装置的使用效果，常出现的问题及处理方法如下：2.1 煤的粒度过大造成卡煤现象分层给煤装置在遇到大块煤时，容易卡堵，严重时会造成刮板拨叉损坏。

布煤不均，难于清理，影响锅炉正常运行，我们在上煤口处加一个铁筛，筛孔尺寸控制在40*40毫米，将大块煤留住，待破碎后再投入使用，避免卡煤。

2.2 煤粉的不完全燃烧问题原煤中3毫米以下的煤粒较多，经过分层给煤装置形成下大上小的煤层，上层的末煤在燃烧过程中，一部分通过链条缝隙漏掉，另一部分形成飞灰，被烟气带走，特别是在鼓风较大时驳火，末煤的损失量就更大，燃烧状况就差了。

华北电力大学学报Vol. 48,No. 3May , 2021第48卷第3期2021年5月JouenaeooNoeeh ChinaEeeceeicPoweeUnieeesieydai ： 10. 3969/j. ISSN. 1007-2691. 2021. 03. 14燃煤烟气中可凝结颗粒物测试方法评估彭 越，汪 涛，王家伟，张永生，潘伟平(华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室，北京102206)摘要："煤电厂总颗粒物% TPM )包含可过滤颗粒物% FPM )和可凝结颗粒物% CPM )。

在]管炉上使用静 电低压撞击器% ELPI +)结合美X 环保署202方法的改进方法来研究可凝结颗粒物的化学组成和粒径分布特 征。

结果发现可凝结颗粒物改进采样方法的结果达到美X 环保署202方法结果的81%以上。

可凝结颗粒物主要包含有机和无机两部分。

其中有机组分由烷胫/烯胫，含氧有机物以及芳香d 三部分组成，无机组分中硫 向可凝结颗粒物的迁移最为显著，造成无机中硫酸根的含量最高。

对于可凝结颗粒物的粒径分布特征分析可 以得出异相凝结对整个粒径段颗粒物都有影响，而均相凝结主要对细颗粒物有影响。

可凝结颗粒物中汞浓度为2〜4 ng / m 3，主要形态是HgCg 和HgBs ? 0关键词：可凝结颗粒物；粒径分布；均质凝结；异质凝结中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1007-2691 ( 2021) 03-0117-10Evaluation of Sampling and Analytical Methods for CondensableParticulate Matter in Flue Gas during Coal CombustionPENG Yuv , WANG Tao , WANG Jiawal , ZHANG Yongsheng , PAN Weiping(Key Laboratoy of Condition Monitoring and Control of Powes Plant Equipment Attached to Ministy)oEducaein , N)eeh ChinaEeeceeicP)weeUnieeesiey , Bei eing 102206, China )Abstract : Total particulate mattes ( TPM ) — ceal-Bred power plants includes filterable particulate mattes ( FPM ) andcondensabeepaeeicueaeema e e e ( CPM ) .Themodioied meehod combined EeeceeoseaeicLow PeessueeImpaceoe ( ELPI )wieh US EneieonmeneaePeoeeceion Agency202 meehod wasused eoseudyehechemicaecomposieion and paeeiceesioedis-eeibueion chaeaceeeiseicsoocondensabeepaeeicueaeema e e.Theeesueesooehemodioied meehod achieeemoeeehan 81% wieh ehaeooehe202 me ehod. The condensab ee pa eeicu ea ee ma e econ eains ewo pa ees ： oeganicand inoeganic.Oeganicpaeewascomposed ooaekanesaekene , oiygen-con eaining o eganic ma e eand a eoma eic hyd eoca ebon. The mig ea eion oosueouespeciesineocondensabeepaeeiceesin inoeganicwasehemosesignioicane , eesueeingin ehehigheseconeeneoosueoaeein in-oeganicpaee.Theanaeysisooehepaeeiceesioediseeibueion chaeaceeeiseicsshow ehaeheeeeogeneouscondensaeion hasehemaeoee o eceon paeeiceesin eheeneieesioeeange , whieehomogeneouscondensaeion mechanism coneeoeseheooemaeion oofine particles. The concento —on of mewuy — the CPM is around 2~4ng/m 3. The most species of meouy on CPM areHgCg and HgBs 2.Key words : condensable particles ； particle sioe distribution ； homoge n e e u s condensation ； heterogeneous cende n s ation耳I A要原因之一["。

气固两相流体力学模型在燃煤发电中的应用引言燃煤发电是目前世界各国主要的电力供应方式之一。

然而，燃煤发电过程中产生的煤烟气排放对环境和人体健康带来了巨大的挑战。

为了更好地理解燃煤发电过程中的气固两相流体行为，研究人员对气固两相流体力学模型进行了广泛的应用。

本文将介绍气固两相流体力学模型在燃煤发电中的应用及其意义。

气固两相流体力学模型的基本原理气固两相流体力学模型是研究气固两相流体行为的基本工具之一。

它基于流体动力学方程和颗粒运动方程，描述了气相和固相在空间和时间上的运动规律。

常用的气固两相流体力学模型包括欧拉-拉格朗日方法、欧拉-欧拉方法和多尺度方法等。

欧拉-拉格朗日方法将气相和固相视为两个不同的相，分别采用欧拉方法和拉格朗日方法描述其运动。

其中，欧拉方法假设气相和固相是均匀连续的流体，通过质量守恒、动量守恒和能量守恒方程描述其运动；拉格朗日方法则将固相中的颗粒视为相互独立的个体，通过颗粒的运动方程描述其运动。

欧拉-欧拉方法将气相和固相都视为均匀连续的流体，通过质量守恒、动量守恒和能量守恒方程描述其运动。

多尺度方法则将气相和固相的微观和宏观尺度结合起来，通过不同的尺度转换关系建立它们之间的联系。

燃煤发电中的气固两相流体力学模型应用煤燃烧过程中的气固两相流体行为研究煤燃烧是燃煤发电中最主要的过程之一，其燃烧特性对发电效率和煤炭利用率有着重要影响。

通过气固两相流体力学模型，研究人员可以深入分析煤燃烧过程中气相中的燃烧反应、物质传输和能量转化等过程，以及固相中的煤炭颗粒的燃烧和热解过程。

粉煤灰颗粒在燃煤发电中的传输和分离研究在燃煤发电过程中，粉煤灰是煤燃烧产生的主要固体产物之一。

通过气固两相流体力学模型，研究人员可以模拟粉煤灰颗粒在烟气中的传输和分离过程。

这对于合理设计燃煤发电厂的除尘设备以及减少粉煤灰排放具有重要意义。

气固两相流体行为对燃烧控制和污染物排放的影响研究气固两相流体力学模型还可以用于研究气相和固相之间的相互作用对燃烧过程和污染物排放的影响。

大气颗粒物的粒径分布与浓度特征分析近年来，随着工业化的进程和城市化的快速发展，大气污染问题日益突出。

其中，大气颗粒物的排放和浓度成为了人们关注的焦点。

大气颗粒物主要包括可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）。

粒径分布与浓度特征是了解大气颗粒物污染情况的重要指标。

首先，就粒径分布而言，颗粒物的粒径可以分为不同的尺寸范围。

根据国际通用标准，可将颗粒物分为超细颗粒物（<0.1 μm）、微细颗粒物（0.1-2.5 μm）和粗颗粒物（2.5-10 μm）三个尺寸区间。

不同粒径的颗粒物对人体健康和环境的影响不同。

超细颗粒物可以进入人体血液和淋巴系统，对呼吸系统和心血管系统造成严重影响。

微细颗粒物则更容易进入肺部，引发呼吸系统疾病。

粗颗粒物相对较大，一般会被鼻腔或上呼吸道截留，对人体影响相对较小。

其次，大气颗粒物的浓度特征也是重要的研究对象。

浓度通常指的是单位体积内颗粒物的质量或数量。

大气颗粒物的浓度受到多种因素的影响，如气象条件、排放源的位置和性质、大气扩散条件和传输距离等。

特别是城市地区，由于交通、工厂和燃煤等活动的增加，大气颗粒物的浓度往往较高。

此外，不同季节和时间段也会对大气颗粒物的浓度产生影响。

例如，冬季燃煤取暖和秋季传统农作物秸秆焚烧往往导致大气颗粒物浓度的明显增加。

为了更好地了解大气颗粒物的粒径分布与浓度特征，科研人员经过一系列实验和观测，提取了大量的数据。

通过对这些数据的统计和分析，可以得出以下结论。

首先，大气颗粒物的粒径分布呈现一定的变化趋势。

一般来说，随着颗粒物尺寸的减小，浓度逐渐增加。

这是因为大部分颗粒物都是来源于污染物的气溶胶，气溶胶粒子的大小受到液滴蒸发和二次形成的影响，因此表现出不同尺寸分布。

其次，大气颗粒物的浓度特征受到地理和气象因素的共同影响。

城市周围的工业区和交通路口通常会出现大气颗粒物浓度较高的情况。

此外，高温、高湿度和不利于空气对流的天气条件都会导致大气颗粒物浓度的升高。

煤粉燃烧器的燃烧机理研究及模型建立燃煤是目前全球主要的能源供给方式之一。

而在燃煤过程中，煤粉燃烧器是一项关键装置，其性能影响着整个燃烧系统的效率和环境排放。

为了提高煤粉燃烧器的燃烧效率和降低环境污染，深入研究其燃烧机理并建立相应的模型具有重要意义。

首先，我们需要了解煤粉的组成及性质对燃烧过程的影响。

煤粉主要包含有机物质和无机杂质，其燃烧机理与其含氧量、挥发分含量、粒径分布等因素密切相关。

煤粉的燃烧主要涉及到煤的热解、挥发、燃烧以及焦化等复杂的化学反应过程。

其中，煤的热解和挥发过程影响煤粉的可燃性，而燃烧过程则决定了燃料的利用率和产生的污染物种类与含量。

因此，深入研究煤粉的组成及性质对燃烧机理至关重要。

其次，建立煤粉燃烧的模型能够帮助我们更好地理解其燃烧过程，并预测燃烧器的性能。

煤粉燃烧模型可以分为物理模型和化学-动力学模型两种。

物理模型主要基于质量、动量、能量守恒定律，以及喷射流理论和湍流模型等建立数学方程组，以描述煤粉在燃烧过程中的运动、传热和传质。

化学-动力学模型则基于燃烧化学反应和反应速率，通过建立反应方程和速率方程来描述煤粉燃烧的化学过程。

综合运用这两种模型，可以更全面地揭示煤粉燃烧过程的内在机理。

煤粉燃烧机理的研究往往需要进行实验验证，并采用适当的数学方法进行模拟和计算。

在实验方面，常用的手段包括煤粉物化特性测试、燃烧特性测试、喷射流和湍流特性测试等。

通过实验数据的获取和分析，可以探究煤粉燃烧的关键参数和规律。

在数学模拟和计算方面，可以利用计算流体力学（CFD）方法对煤粉燃烧过程进行模拟，并结合实验数据进行模型修正和验证。

研究煤粉燃烧机理的目的不仅在于提高燃烧器的性能，还在于降低环境污染。

在煤燃烧过程中，产生的氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等污染物对环境和人体健康造成直接或间接的危害。

因此，建立合理的燃烧模型和优化燃烧条件，可以降低煤燃烧过程中的污染物排放，减少大气污染和温室气体排放。

总之，煤粉燃烧器的燃烧机理研究及模型建立具有重要的理论和实际意义。

大气环境中气溶胶的化学反应动力学机制一、引言大气环境中的气溶胶是指悬浮在空气中的微小颗粒物，由于其微小的粒径和较长的停留时间，气溶胶对大气的物理和化学过程产生显著影响。

其中，气溶胶的化学反应动力学机制是指气溶胶在大气中的化学变换速率和反应过程。

本文将探讨大气环境中气溶胶的化学反应动力学机制。

二、气溶胶的来源和组成大气中的气溶胶主要来自于自然源（如火山喷发、沙尘暴等）和人类活动（如燃煤、工业排放等）。

气溶胶的组成包括无机离子、有机物质、元素碳等。

其中，无机离子主要包括硫酸盐、硝酸盐和铵盐等，有机物质主要包括挥发性有机物和非挥发性有机物。

三、气溶胶的化学反应动力学机制3.1扩散过程气溶胶的化学反应动力学机制中的一个重要过程是扩散过程。

扩散是指气溶胶颗粒之间或气溶胶颗粒与气体分子之间的物质传递过程。

气溶胶颗粒之间的扩散受到颗粒的粒径、形状和浓度梯度等因素的影响。

此外，气体分子在气溶胶颗粒表面的扩散也是化学反应中的一个重要过程。

气体分子通过与气溶胶表面的相互作用发生吸附和解吸过程，从而影响气溶胶的化学反应速率。

3.2化学反应速率常数气溶胶的化学反应速率常数是评价气溶胶中化学反应动力学机制的重要参数。

速率常数表示在单位时间和单位表面积上发生的反应物的消耗或生成量。

速率常数受到温度、湿度、气体浓度和反应物种类等因素的影响。

在大气环境中，不同气溶胶组分的化学反应速率常数是十分复杂和多变的，需要通过实验测定和理论模拟来确定。

3.3影响因素大气环境中气溶胶的化学反应动力学机制受多种因素的影响，包括温度、湿度、光照和气溶胶的化学组成等。

温度和湿度对气溶胶的反应速率常数有重要影响，较高的温度和湿度可加快气溶胶的化学反应速率。

光照对一些气溶胶中光敏物质的化学反应也具有重要作用。

此外，气溶胶的化学组成对其化学反应动力学机制也产生显著影响，不同组分的气溶胶存在着不同的反应路径和速率常数。

四、气溶胶的化学反应机制研究方法4.1实验方法实验方法是研究气溶胶化学反应动力学机制的重要手段。