2011年以来,随着一次又一次的重污染过程,PM_（2.5）这个科学词汇进入公众的视野,成为一个热门的话题。时间推回到2002年5月20—22日,第183次香山会议研讨的主题是＂可吸入颗粒物的形成机理和防治对策＂。我和中国环境监测总站的魏复盛院士及中国预防医学科学院的徐立大教授被聘请担任本次会议执行主席。魏复盛院士做了题为＂空气细粒子（PM_（2...
文中首先综述了高效烟气脱硝、脱硫和颗粒物脱除技术的发展。考虑到各个烟气净化单元设备彼此之间的相互影响,在超低排放路线的设计过程中需要兼顾考虑各个污染物装置的协同机制。在此基础上总结了3种现行的超低排放路线,分别是以低低温电除尘器、湿式电除尘器和电袋除尘器为核心可达到＂超低排放＂的技术路线,已有结果表明在合理配置污染物控制...
低低温电除尘技术是降低燃煤电厂细颗粒、SO_3排放的有效技术之一。采用燃煤热态试验系统,试验考察了普通电除尘与低低温电除尘中细颗粒的粒度变化特性,以及低低温电除尘入口烟温、烟气中SO_3浓度等对细颗粒与SO_3脱除性能的影响,并探讨飞灰吸附SO_3的机理。结果表明：低低温电除尘中存在颗粒凝结长大现象,出口颗粒物粒度高于普通电除尘,适当降...
对某1000MW燃煤机组低低温电除尘器的颗粒物脱除特性进行试验研究：对设备前后烟道中的烟气颗粒物进行采样、分析,对设备各级电场的捕集飞灰进行检测;初步探寻了低低温状态下烟温与除尘效果的关系,研究了低低温电除尘器对各级粒径颗粒物的脱除效果、对主要成灰元素的捕集情况。试验结果表明：降低电除尘器进口烟温至低低温状态（87~100℃）,可有...
建立了一个静电除尘器微细颗粒分布与运动特性研究平台,通过改造的静电低压撞击器对电除尘器极板有/无水膜状态下的微细颗粒浓度变化进行实时测试,结合静电除尘器内部不同区域微细颗粒的受力分析,研究了水膜对静电除尘器内部颗粒的分布状况、运动轨迹、沉积情况、分级效率及力学行为等的影响。研究表明,水膜对近壁区微细颗粒的力学行为影响显著,...
当前我国面临着严重的由PM_（2.5）导致的严重大气污染,燃煤电厂是大气环境中PM_（2.5）的主要排放源之一。燃煤电厂大规模安装的选择性催化还原（SCR）脱硝装置虽然减少了NOx转化生成的二次PM_（2.5）,但却可能增加一次PM_（2.5）排放,其中以硫酸（氢）铵细颗粒物排放为主,同时,也改变了PM_（2.5）的物理化学特性。文中综述了SCR脱硝前后细颗粒...
针对当前燃煤电厂湿式电除尘器（WESP）工程应用中存在的局限,某电厂示范工程首次采用相变凝聚湿式电除尘一体化技术,即在WESP前端增设相变凝聚器,从而提高了WESP的全工况适应性和可靠性,为燃煤电厂超低排放改造提供了新思路。工程投运后对系统的除尘效果进行现场实测,结果表明：机组负荷为600MW、WESP电压设定60k V时,相变凝聚器开启后,颗粒物...
对2家燃煤电厂湿法烟气脱硫（wet flue gas desulfurization,WFGD）系统前后细颗粒及SO_3酸雾进行了测试分析,对比分析了单塔、双塔脱硫工艺、燃煤组分等与细颗粒物和SO_3酸雾脱除作用的关系。结果表明,双塔WFGD系统对细颗粒物和SO_3酸雾的脱除效率明显高于单塔系统。WFGD系统入口细颗粒物粒径分布相似,脱硫后细颗粒物粒径分布向小粒径方向迁移,...
在化学团聚技术中,无机盐离子对团聚剂性质的影响相当重要。采用分子动力学模拟方法研究了Na＋、Mg~（2＋）和Ca~（2＋）对部分水解疏水改性聚丙烯酰胺（HMHPAM）溶液性质的影响机制。通过回旋半径以及径向分布函数表征方法分析阳离子对HMHPAM的水溶性以及溶液黏度的影响。回旋半径结果表明盐离子降低了HMHPAM溶液的黏度,其中Na＋、Mg~（2＋）和...
静电增强过滤是电袋复合除尘技术的重要优势之一,其作用强弱与颗粒的带电量有关,自静电除尘区逃逸的带电颗粒在流动过程中存在电荷损失。文中建立了颗粒荷电、流动与采样测试实验系统,在空气相对湿度21%~73%的条件下,利用静电低压撞击器对不同流动时间的带电二氧化硅和飞灰颗粒带电量分布进行了在线测量。实验结果表明,带电颗粒在流动过程中存在...
灰的固体桥力对于灰的沉积行为有重要影响。通过对灰的固体桥力测量实验结果进行无量纲化处理,提出了灰的无量纲脖颈抗拉强度计算公式,计算值与实验值符合较好,计算偏差小于22%。灰的脖颈抗拉强度小于同温度下的材料抗拉强度,当温度较低时,脖颈抗拉强度可能仅为材料抗拉强度的1/150,这证实了传统的对灰的脖颈抗拉强度的估计方法存在偏差。
利用变物性参数的传热传质模型对两段式生长管中2种构建过饱和环境方式,即低温饱和烟气与高温热水相接触后再与低温冷水接触（方式1）和高温含湿气体与低温冷水相接触后再与高温热水接触（方式2）形成的过饱和度分布进行了计算,分析了不同构建方式下形成的过饱和环境特征。结果表明：两段式生长管中第一段和第二段长度的最佳选取受构建方式、温...
研究颗粒不同聚团机理模型对湍流聚并器颗粒聚团过程的影响。基于FLUENT软件UDF功能自定义聚团核,考虑颗粒间排斥势能Umax对聚并率的影响,引入捕集效率f（α）对聚团核进行修正,得到修正湍流聚并模型并将该模型与传统湍流聚并模型进行比较。通过群体平衡模型耦合CFD对颗粒聚团过程进行数值模拟。结果表明：通过对理想湍流聚并模型和修正湍流聚并...
针对准东煤利用过程中颗粒物的生成和Na行为的控制,通过高温沉降炉实验研究准东煤煤粉分别在热解、燃烧和气化时颗粒物的生成特性及Na元素的贡献,并研究3种气氛下添加高岭土对颗粒物生成的影响和Na的捕集特性。结果表明,在煤粉燃烧过程中,热解阶段有一定程度的Na元素挥发;但是焦颗粒燃烧及其后阶段仍然是Na元素挥发的主要阶段。煤粉气化气氛反应...
柴油机颗粒捕集器（diesel particulate filter,DPF）是降低柴油机颗粒物排放的有效手段。喷油助燃是重型柴油机采用最多的一种DPF主动再生方法,由于DPF主动再生试验实施非常困难,很少直接对真实柴油机DPF的主动再生过程进行试验研究。文中对柴油机稳态工况下催化型柴油机颗粒捕集器（catalyzed diesel particulate filter,CDPF）喷油助燃主动再...
民用燃煤是我国当前所有燃煤行业中一次PM_（2.5）最大的排放源。研究比较了18种原煤和6种半焦型煤在一典型的传统采暖炉中燃烧时的PM_（2.5）排放因子,并对比了一组典型无烟煤、半焦型煤和烟煤在改进型反式采暖炉中燃烧时的PM_（2.5）排放因子。半焦型煤的平均PM_（2.5）排放因子比所测试的原煤约低94%,同时改进型反式采暖炉对所测试的烟煤也约...
燃煤电厂烟尘排放是造成环境污染最主要的因素之一,实现电厂排放烟尘浓度的在线监测显得尤为重要。以光全散射法为理论基础,运用MATLAB编程,得到消光系数与粒径、复折射率的关系以及颗粒浓度与消光曲线的关系;在实验室搭建粉尘浓度监测台架,用0.81和2.1μm这2种聚苯乙烯标准颗粒在液相介质中对台架测试结果进行标定;而后选取3种粒径分布不同的二...
设计和搭建室内煤燃烧–稀释系统,分别燃烧烟煤和无烟煤,获取不同煤种燃烧排放PM_（2.5）样品,使用带能谱的透射电镜观察单颗粒的物理化学特征。根据颗粒的微观形貌、化学组分及电子束作用下的稳定性,将颗粒分成7种类型：富Si、富Ca、富S、富K、有机、碳烟和金属颗粒。燃煤排放的碳烟多聚集在一起,呈链状;有机颗粒多呈球形或近似球形;富Si和金属...
煤与生物质混烧是一种减少发电过程中污染物及温室气体排放的有效手段,随着雾霾问题的日益突出,在此过程中特别需要关注其颗粒物的排放问题。在沉降炉中开展了一种典型准东煤与稻壳混烧过程中颗粒物的生成特性研究。实验温度为1300℃,稻壳与准东煤的混配比例分别为7.5%、12.5%和20%。燃烧生成的颗粒物被低压撞击器（LPI）收集,其成分使用SEM-EDS...
含碳气溶胶是细颗粒物的重要组成部分之一,对气候变化和人体健康具有重要影响。识别和定量细颗粒物来源贡献是制定城市和区域空气质量改善措施的基础。天然放射性碳同位素（~（14）C）作为生物源示踪剂,可以有效地用于大气颗粒物来源分析,量化生物源和化石源相对贡献。尤其近十多年来,伴随着加速器质谱灵敏度的提高,~（14）C技术在大气颗粒物来...
机动车排放颗粒物是我国城市大气PM_（2.5）重要来源。缸内直喷（gasoline direct injection,GDI）汽油机具有油耗低、CO2排放低等优点,将成为未来汽油车发展方向。然而GDI汽油机颗粒物排放高,造成的环境影响值得关注。有机物（organic matters,OM）是大气颗粒物的重要组分,有着重要的健康效应和气候效应。其中可以定量检测的部分颗粒有机物（pa...
利用2套稀释采样系统和3套测试系统对GDI汽油车排放颗粒物的数浓度和粒径分布特征进行了测试,比较了不同稀释方式与测量技术下排放颗粒物的差异,并探究了不同稀释流量对颗粒物测量结果的影响。结果表明,GDI汽油车在使用满足国V标准的汽油时,其排放颗粒物呈现核模态和积聚模态双峰分布,峰值粒径分别出现在22 nm和83 nm,而积聚模态颗粒物居多。全...
单颗粒分析技术能够提供PM_（2.5）的形貌、化学组成、内部结构、混合特性和表面物理化学特性。选取了中国市场上常见的GDI汽车和PFI汽车,在整车转鼓试验台上,采样透射电镜分析了机动车在北京驾驶循环上排放单颗粒的物理化学特征。结果表明,汽油机动车排放的颗粒物可分成6种类型：碳烟（soot）颗粒、球形有机颗粒、富Ca颗粒、富S颗粒、富Fe颗粒...
机动车源排放颗粒物是城市大气PM_（2.5）的重要来源之一。气溶胶质谱提供的高分辨数据为有机气溶胶的源解析提供了有力支持,但由于缺乏机动车源排放颗粒物的源谱信息,目前仍无法实现对于机动车源贡献的准确解析。研究基于整车转鼓实验,利用气溶胶质谱测量了进气道喷射汽油车直接排放有机颗粒物的高分辨率源谱。汽油车直接排放有机物主要由C_xH_...
缸内直喷汽油机（gasoline direct injection,GDI）的颗粒物排放问题越来越引起人们的重视。为解析GDI汽油机缸内碳烟生成机理,文中提出了一种改进的两步法碳烟模型,将该模型应用于Kiva-Chemkin软件中,对一款典型GDI汽油机的喷雾碰壁、混合气形成、燃烧和碳烟生成过程进行了三维计算流体力学（CFD）数值模拟。结果表明,GDI汽油机的碳烟主要源于...
应用激光诱导荧光（LIF）技术对层流预混乙烷和丙烯火焰中多环芳香烃（PAHs）荧光光谱进行测量,探究PAHs在乙烷和丙烯层流预混火焰中的空间分布及当量比对其生成的影响。实验研究结果表明：乙烷和丙烯不同火焰高度下PAHs荧光光谱峰值位置不发生转移,均在500nm左右;随着火焰高度的增加,PAHs荧光光谱强度随之增强;当量比对火焰中PAHs的生成具有重...
为了解掺混正丁醇对柴油机颗粒表面官能团及氧化活性的影响,采用颗粒分级采样装置收集柴油机颗粒样品。运用软X射线近边吸收光谱等技术对正丁醇质量掺混比分别为0、5%、10%的正丁醇/柴油燃烧颗粒（N0、N5、N10）表面官能团及氧化活性开展研究。结果表明,颗粒表面官能团主要为芳香烃C=C、C—H与碳酸盐类/羰基C=O官能团,其中C=C键的吸收峰强较大。...
以降低微粒排放为目标,在一台带旁通阀的二级涡轮增压重型柴油机上探索了不同油压策略对柴油机恒转速增转矩5s典型瞬变过程燃烧及微粒排放的影响。研究结果表明：二级涡轮增压器有助于改善柴油机负荷加载瞬变过程空气量供给,旁通阀关闭时采用全程增油压方式可有效降低瞬变过程烟度排放峰值;但随着旁通阀开度增大,提高油压却使烟度峰值不降反升;...
温室气体CO_2浓度增长引起的气候变化问题受到全球广泛关注。CO_2的稳定碳同位素特征可为其源汇机制研究提供有力支持,但需要各类污染源排放的碳同位素特征值,尤其是局地或区域特征作为数据基础。CO_2浓度的增长主要来自化石燃料燃烧,机动车排放是一个重要来源。研究应用基于激光的同位素比红外光谱仪（IRIS）,对我国汽油车尾气排放CO_2的稳定碳...
采用稳定滞止火焰探针取样方法和扫描电迁移率粒径谱仪对以乙烯和乙烷层流预混火焰碳烟生成分别进行了实验研究。并利用考虑辐射修正后的OPPDIF程序以及USC mech II机理进行了模拟来辅助分析实验结果。探究了两种燃料的碳烟颗粒粒径分布的演变规律以及对比了两者碳烟生成的异同。结果表明,相同碳氧比和相同最大火焰温度情况下,两者的碳烟粒径分...
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