燃烧水煤浆与煤烟尘排放及其超细颗粒的研究.pdf

燃烧水煤浆与煤烟尘排放及其超细颗粒的研究王秀月、王柱勇、何国锋、贾传凯（国家水煤浆工程技术研究中心北京100013）摘要：通过对燃烧水煤浆与煤烟尘排放特性的研究及其超细颗粒PM10、PM2.5排放实测结果的对比分析研究得出结论：燃用水煤浆和煤粉锅炉相比其烟尘浓度、排放量是低的；PM10、PM2.5在烟气中所占比例比原煤略高但总排放量是低的。关键词：水煤浆、烟尘排放特性研究、超细颗粒实测和分析研究。（作者简介：王秀月北京高级工程师国家水煤浆工程技术研究中心）水煤浆作为一种高效低污染排放的流体燃料在我国工业锅炉、工业窑炉和电站锅炉上已经得到了应用取得了明显的经济和环保效益。但对水煤浆燃烧后烟气中粉尘微细颗粒、尤其是PM10、PM2.5的排放特性缺乏研究和实测在一定程度上影响了水煤浆的进一步推广应用。一、燃烧水煤浆与煤的对比分析研究1、燃料环保性分析目前不论是电站煤粉锅炉还是小型的链条炉都存在着运输泄漏、储煤场地巨大等问题同时也造成一定的粉尘污染。而水煤浆是液态燃料在燃烧之前其性质和重油相似而且在常温下可以自由流动粘度为1000±200mPa.s可以实现运输全程密闭无泄漏没有粉尘污染；也不需要储煤场目前都是采用存储罐。运输存储方便、环保、安全。2、燃烧中对比水煤浆的燃烧原理与煤粉相似但是水煤浆中含有35%左右的水份这就使得水煤浆在燃烧时的炉膛温度比煤粉下降150℃左右实现了低温燃烧有效的控制了NOx的生成和排放据有关试验结果表明水煤浆燃烧时Nox的排放比煤粉低参见图1。图1Nox排放对比水煤浆燃烧过程中由于水份蒸发的后期有结团现象即形成内部空且多孔结构的粒子增大了比表面积。水煤浆燃烧后的烟尘飞灰平均直径如图2所示。从图2中可以看出水煤浆燃烧产生的烟尘飞灰尺寸明显大于细煤和粗煤。即因有结团现象所产生的烟尘飞灰平均直径通常大于燃煤。而颗粒越大在大气中越易沉降通过不同的除尘方式也更易于除去它们减少对大气的污染。图2水煤浆、煤飞灰尺寸比较3、烟气排放比较水煤浆产品通常以精煤制成其灰份含量比原煤要低得多就烟尘的生成源来说水煤浆燃烧生产的烟尘会大大少于将原煤直接粉碎后的燃烧方式。和煤粉炉比较水煤浆的灰份较低产生的烟尘总量应比煤粉炉少。(1)、燃用水煤浆与煤粉锅炉的比较表1燃用水煤浆与煤粉锅炉烟尘总量的理论分析：燃料灰份烟气总烟气中带走过量空气烟尘初始浓度类别容积飞灰的份额系数（mg/Nm3）煤粉13%7.50.91.312000水煤浆6%7.00.851.35604表2所测试的电厂锅炉烟尘排放数据：除尘器前除尘器后除尘效率名称浓度排放量浓度排放量