燃煤可吸入颗粒物的形成与排放

《燃烧源可吸入颗粒物的形成与控制技术基础研究学术丛书》序

前言

1绪论

1.1可吸人颗粒物的特征及其危害

1.1.1可吸入颗粒物的基本特征

1.1.2可吸人颗粒物对人体及环境的危害

1.2可吸入颗粒物排放控制的相关法规

1.2.1国内对可吸入颗粒物排放控制的相关法规

1.2.2国外对可吸入颗粒物排放控制的相关法规

参考文献

2燃煤颗粒物的形成与排放研究进展

2.1研究背景

2.2研究现状及存在的问题

2.2.1煤中矿物质的空间分布及其转化机理

2.2.2亚微米颗粒(PM1)的形成

2.2.3残灰颗粒的形成

2.2.4电厂颗粒物的形成与排放

2.3本书关注的科学问题

参考文献

3煤焦特性对颗粒物形成的影响

3.1实验研究

3.1.1实验与分析

3.1.2结果与讨论

3.2模拟研究

3.2.1煤焦破碎模型的建立

3.2.2煤焦初始孔隙分布

3.2.3煤焦破碎与燃烧反应性

3.2.4颗粒物形成模型的建立

3.2.5无孔煤焦燃烧时颗粒物的形成

3.2.6多孔煤焦的破碎与颗粒物数目的关系

3.2.7多孔煤焦的破碎与颗粒物粒径的关系

3.2.8颗粒物粒径随转化率的变化

3.3主要结论

参考文献

4煤粉特性对可吸入颗粒物形成的影响

4.1引言

4.2煤粉粒径对可吸入颗粒物形成的影响

4.2.1实验方法

4.2.2煤粉粒径对超微米颗粒物排放量的影响

4.2.3煤粉粒径对亚微米颗粒物排放量的影响

4.3灰中元素含量对可吸人颗粒物元素构成的影响

4.3.1灰分含量对超微米颗粒物排放量的影响

4.3.2灰成分与颗粒物元素构成

4.4煤粉密度对可吸人颗粒物形成的影响及其机理分析

4.4.1浮沉实验方法

4.4.2煤粉密度对颗粒物排放量的影响

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

4.5.1实验方法

4.5.2热解过程中Na元素赋存形态对其气化行为的影响

4.5.3燃烧过程中Na元素在亚微米颗粒物中的分布

4.6特定外在矿物质破碎对可吸入颗粒物形成的影响

4.6.1煤中主要矿物赋存形式

4.6.2特定外在矿物质的化学转化

4.6.3特定外在矿物质的破碎实验

4.7主要结论

参考文献

5燃烧工况对可吸入颗粒物形成的影响

5.1引言

5.2炉膛温度对可吸入颗粒物形成的影响

5.2.1炉膛温度对超微米颗粒物排放量的影响

5.2.2炉膛温度对亚微米颗粒物排放量的影响

5.3燃烧实验系统燃煤颗粒物元素构成

5.3.1颗粒物元素分布

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

5.3.3炉膛温度对元素气化程度的影响

5.3.4元素气化形态的化学热力学研究

5.4氧气含量对可吸入颗粒物形成的影响

5.4.1氧气含量对超微米颗粒物排放量的影响

5.4.2氧气含量对亚微米颗粒物排放量的影响

5.4.3氧气含量对颗粒物元素构成的影响

5.5主要结论

参考文献

6燃煤可吸入颗粒物模态的有效识别

6.1引言

6.2实验方案及样品分析

6.2.1实验系统

6.2.2煤种选择及基本特性

6.2.3实验工况及过程

6.2.4样品分析

6.3颗粒物的质量粒径分布

6.4颗粒物三模态的有效识别及其形成机理分析

6.4.1理论基础

6.4.2基于A1元素粒径分布的颗粒物模态识别

6.4.3燃煤颗粒物中间模态的普遍性

6.4.4超细模态的形成机理

6.4.5粗模态的形成机理

6.4.6中间模态的可能形成机理

6.4.7颗粒物模态识别理论的合理性验证

6.5主要结论及其重要意义

参考文献

7中间模态颗粒物的形成机理

7.1引言

7.2实验过程及样品表征

7.2.1物理筛分

7.2.2密度分级

7.2.3实验系统及实验工况

7.2.4样品表征

7.3颗粒物模态的分布特征

7.4煤粒破碎在中间模态形成中的重要作用

7.5煤中细小颗粒的燃烧转化对中间模态的贡献

7.6煤中外在矿物颗粒的燃烧转化对中间模态的贡献

7.7主要结论

参考文献

8燃煤亚微米颗粒物形成的数值模拟

8.1燃煤过程中矿物质气化的模拟研究

8.1.1燃煤过程中矿物质气化数值模拟的研究现状

8.1.2煤中矿物质气化模型

8.1.3煤中矿物质气化影响因素的模拟研究

8.1.4单角炉内煤灰气化的模拟

8.2燃煤过程中亚微米颗粒形成的模拟研究

8.2.1热力学平衡计算分析

8.2.2燃煤过程中亚微米颗粒动力学特性

8.2.3亚微米颗粒形成、生长的数学模型

8.2.4四角切圆锅炉燃煤过程中亚微米颗粒形成的计算

参考文献

9燃煤颗粒物形成的CCSEM研究

9.1引言

9.2样品制备及CCSEM分析

9.2.1样品的制备

9.2.2CCSEM样品准备

9.2.3CCSEM分析过程

9.2.4CCSEM数据处理

9.3煤中矿物含量与空间分布的非均一性

9.4煤中矿物粒径分布的非均一性

9.5矿物的物理转化与颗粒物的形成

9.6矿物的化学转化与颗粒物的形成

9.7主要元素的燃烧转化与颗粒物的形成

9.8主要结论

参考文献

10燃煤电站锅炉可吸入颗粒物的排放特性

10.1燃煤电站锅炉颗粒物的取样方法

10.1.1EPA的标准取样方法

10.1.2新型取样方法

10.2燃煤电站锅炉颗粒物的排放特性

10.2.1燃煤电站锅炉颗粒物的质量粒径分布

10.2.2燃煤电站锅炉除尘器入、出口的颗粒组成特性

10.2.3除尘器对不同粒径煤灰颗粒的脱除效率

10.2.4燃煤电站锅炉运行工况对颗粒物排放的影响

10.3燃煤电站锅炉颗粒物的物理化学特征

10.3.1物理特征

10.3.2化学特征

10.4排放因子的研究

10.4.1国内外有关排放因子的研究

10.4.2排放因子的计算

10.4.3颗粒物排放因子的影响因素

10.4.4对我国火电厂颗粒物新排放限值的建议

10.5主要结论

参考文献

11生物质与煤混烧过程中可吸入颗粒物的形成及排放

11.1生物质燃烧过程中PM的形成与排放

11.1.1生物质组成特性

11.1.2生物质热解及燃烧特性分析

11.1.3生物质燃烧PM排放特性分析

11.2煤与生物质混烧过程中PM的形成与排放

11.2.1燃料特性

11.2.2实验装置及条件

11.2.3煤与生物质混烧生成的PM10质量粒径分布

11.2.4燃烧气氛对煤与生物质混烧后PM10排放的影响

11.2.5煤与生物质混烧后PM10中典型元素分布

参考文献

　　本书即是一本从可吸入颗粒物性质与危害入手，以燃煤可吸入颗粒物的形成、排放特征为主线，阐述煤燃烧过程中可吸入颗粒物的形成、模态识别以及煤的特性、燃烧工况条件等对可吸入颗粒物排放的影响的学术专著。本书取材于作者及其科研组的科研成果，主要涉及燃煤可吸入颗粒物在燃烧过程中的生成与燃烧后的排放特征两大部分。　　大气可吸入颗粒物是目前我国城市空气的首要污染物，不仅对环境产生了严重的影响，而且对人体健康等造成了广泛的损害。煤的燃烧是大气可吸入颗粒物的主要来源之一，燃煤可吸入颗粒物的形成与排放控制的研究已经成为燃烧研究中的一个新兴而前沿的领域，成为政府部门和科研工作者愈来愈关切的热点。本书系统地阐述了煤燃烧过程中可吸入颗粒物的形成与燃烧后的排放特征，简要介绍了可吸入颗粒物的特征、危害以及可吸人颗粒物形成与排放控制研究的最新进展与相关法规，论述了煤粉特性、煤焦特性、燃烧工况等对燃煤可吸入颗粒物形成的不同影响，详细介绍了燃煤可吸入颗粒物取样装置、计算机控制的扫描电子显微镜(CCSEM)等分析方法在燃煤可吸入颗粒物研究中的应用、燃煤可吸入颗粒物形成模态识别的新方法等；同时，书中还对燃煤可吸入颗粒物形成的数值模拟方法与结果、实际燃煤电站锅炉可吸入颗粒物排放特性的测试分析以及煤与生物质混烧中可吸入颗粒物的形成与排放特性的最新研究成果进行了论述。　　本书可作为高等学校热能工程、工程热物理、环境工程、化学工程等专业的教师、研究生和本科生的教学和学习用书，也可供电力科研院所、大气环境保护部门、火力发电厂等单位从事能源、环境、冶金、建材、化工等专业的相关科研、工程技术人员和管理人员参考。