燃煤电厂电除尘PM10和PM2.5的排放控制IV:采用二维PIV 除尘

 利用粒子成像测速法(PIV)和电子低压冲击仪(ELPI),研究实验室规模的电除尘器(ESP)内电场强度、电晕放电功率和气流场等因素对PM₁₀(粒径小于10 μm 的颗粒物)分级收尘效率.电除尘器为线-板式电极结构,其中板-板间距为200 mm,高电压电极为单根或双根.实验颗粒物采用艾灸烟作为示踪粒子,气体流量85 m³/h,颗粒物初始质量浓度33 mg/m³左右.实验结果表明,随着电场强度或电晕放电功率的增加,在高压电晕极线周围气流场从有规律的单个涡旋发展为相互作用的多个涡旋,优化电晕放电离子风分布是提高PM₁₀收集效率和降低电耗的关键.从颗粒物个数浓度、外加电场或电晕放电功率看,可将电除尘器性能以电场强度为3 kV/cm 为界分为2 个区域.当电场强度低于3 kV/cm 时,分级除尘效率随着电场强度或电除尘指数的增加而增加.然而,当电场强度远大于3 kV/cm 时,收尘效率基本不变或降低.     

燃煤电厂电除尘PM_(10)和PM_(2.5)的排放控制Ⅰ:电除尘选型及工业应用

针对电除尘细颗粒物(PM2.5)排放控制,提出利用电除尘指数指导电除尘本体和电源设计选型技术的原理和方法,并介绍电除尘改造的应用案例。通过优化电除尘指数、采用三相高压电源开展电除尘改造和选型。通过电除尘和脱硫塔除雾器的同步改造,可以实现烟囱出口颗粒物排放浓度低于5 mg/m3,同时,PM2.5(直径2.5μm以下的颗粒物)排放浓度低于2.5 mg/m3。示范工程还表明当电除尘器出口PM10(直径10μm以下的颗粒物)排放在6~30 mg/m3时,PM2.5占PM10比例为6%至20%;当PM10排放在5~15 mg/m3时,PM2.5排放可低于2.5 mg/m3。     

燃煤电厂电除尘PM_(10)和PM_(2.5)的排放控制V:以660 MW机组为例分析讨论高压电源运行优化

本文讨论优化双室四电场电除尘器(ESP)所配套的16台中荷(ZH)三相高压电源和低压振打系统实现电除尘节能和减排。在16台传统单相高压电源供电下,电除尘出口PM10和PM2.5的排放分别为63 mg/m3和23.9 mg/m3,对应的高压一次电耗为1225 k V·A。采用16台ZH三相高压电源改造后,电除尘出口PM10和PM2.5的排放分别为10~16 mg/m3和2.0~2.5 mg/m3,对应的高压一次电耗为900~1050 k V·A。在同样高电压电耗下,PM10和PM2.5分别下降了78%和92%。     

燃煤电厂电除尘PM_(10)和PM_(2.5)的排放控制Ⅲ:电除尘电源及小分区改造与PM_(10)和PM_(2.5)的排放(以44×330MW机组为例)

讨论了4台典型电除尘改造和细颗粒物(PM2.5)排放控制,对四电场电除尘器通过本体小分区和电源改造实现了颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)的超低排放控制。仅对五电场电除尘器进行电源改造,即可实现PM10和PM2.5的超低排放,电除尘出口PM10和PM2.5可分别控制在15和2 mg/m3以下。脱硫塔对PM10有较好的捕集效果,但对PM2.5的去除几乎没有效果。电除尘振打引起的二次飞扬过程及烟气温度也影响PM10和PM2.5的排放,当烟气温度从150~160℃降低到约110℃时,电除尘出口及脱硫塔出口的PM2.5均在2 mg/m3以下。     

燃煤电厂电除尘PM10和PM2.5的排放控制I:电除尘选型及工业应用

 针对电除尘细颗粒物(PM_2.5)排放控制,提出利用电除尘指数指导电除尘本体和电源设计选型技术的原理和方法,并介绍电除尘改造的应用案例.通过优化电除尘指数、采用三相高压电源开展电除尘改造和选型.通过电除尘和脱硫塔除雾器的同步改造,可以实现烟囱出口颗粒物排放浓度低于5 mg/m³,同时,PM_2.5 (直径2.5 μm 以下的颗粒物)排放浓度低于2.5 mg/m³.示范工程还表明当电除尘器出口PM₁₀(直径10 μm 以下的颗粒物)排放在6~30 mg/m³时,PM_2.5占PM₁₀比例为6%至20%;当PM₁₀排放在5~15 mg/m³时,PM_2.5排放可低于2.5 mg/m³.     

燃煤电厂电除尘PM10和PM2.5的排放控制II:电除尘电源改造与PM10和PM2.5的排放(以660 MW 机组为例)

 通过对比660 MW 燃煤锅炉电除尘改造前后细颗粒物(PM_2.5)和颗粒物(PM₁₀)的排放,讨论电除尘改造的必要性及可行性.四电场电除尘器在常规单相电源供电下,PM₁₀和PM_2.5的排放浓度分别在63 和23 mg/m³左右,总排放在75 mg/m³左右;采用三相高压电源时PM₁₀和PM_2.5的排放可控制在15 和2.5 mg/m³以下,总排放在18 mg/m³左右,PM₁₀和PM_2.5的排放分别减排76%和89%以上.     

燃煤电厂电除尘PM10和PM2.5的排放控制VII:以2×600 MW机组为例分析讨论电除尘选型和改造

 分析了2×600 MW机组所配套的两台双室五电场电除尘器(ESP)的设计、选型和改造。每台电除尘配套20台高压电源、一台炉配40台高压电源,改造工作不仅包括更换原80台单相电源为80台三相电源,而且将第一和第二电场的极板、极线及振打系统全部做了更换,改造后电除尘出口PM₁₀和PM_2.5(粒径分别低于10 μm和2.5 μm的颗粒物)的排放分别低于15 mg·Nm^-3和1.0 mg·Nm^-3,PM_2.5占PM₁₀的比例在6.5%~7.5%,与改造前比较PM_2.5下降了95%以上。     

燃煤电厂电除尘PM10和PM2.5的排放控制VI:以75t/h工业锅炉为例分析讨论电除尘的运行(嘉兴协鑫环保热电分析)

 以嘉兴协鑫环保热电75 t/h 工业锅炉为例, 讨论电除尘器改造和运行降低PM₁₀和PM_2.5 (粒径低于10 和2.5 μm 的颗粒物)的排放。单室四电场电除尘在传统单相高压电源供电下, 电除尘出口PM₁₀和PM_2.5的排放可达120.4~219.7 和9.6~22.3 mg·Nm^-3, 在本体检修和采用4 台三相高压电源改造后, 电除尘出口的PM₁₀和PM_2.5出口质量浓度可分别降至6.0~17.0 和1.8~3.3mg·Nm^-3, 电除尘出口PM_2.5与PM₁₀的比例通常在35%~52%。     

燃煤电厂电除尘PM10和PM2.5的排放控制III:电除尘电源及小分区改造与PM10和PM2.5的排放(以4×330 MW机组为例)

 讨论了4 台典型电除尘改造和细颗粒物(PM_2.5)排放控制,对四电场电除尘器通过本体小分区和电源改造实现了颗粒物(PM₁₀)和细颗粒物(PM_2.5)的超低排放控制.仅对五电场电除尘器进行电源改造,即可实现PM₁₀和PM_2.5的超低排放,电除尘出口PM₁₀和PM_2.5可分别控制在15 和2 mg/m³以下.脱硫塔对PM₁₀有较好的捕集效果,但对PM_2.5的去除几乎没有效果.电除尘振打引起的二次飞扬过程及烟气温度也影响PM₁₀和PM_2.5的排放,当烟气温度从150~160℃降低到约110℃时,电除尘出口及脱硫塔出口的PM_2.5均在2 mg/m³以下.     

燃煤电厂电除尘PM_(10)和PM_(2.5)的排放控制Ⅶ:以2×600MW机组为例分析讨论电除尘选型和改造

分析了2×600 MW机组所配套的两台双室五电场电除尘器(ESP)的设计、选型和改造。每台电除尘配套20台高压电源、一台炉配40台高压电源,改造工作不仅包括更换原80台单相电源为80台三相电源,而且将第一和第二电场的极板、极线及振打系统全部做了更换,改造后电除尘出口PM_(10)和PM_(2.5)(粒径分别低于10μm和2.5μm的颗粒物)的排放分别低于15 mg·Nm~(-3)和1.0 mg·Nm~(-3),PM_(2.5)占PM_(10)的比例在6.5%-7.5%,与改造前比较PM_(2.5)下降了95%以上。     

燃煤电厂电除尘PM_(10)和PM_(2.5)的排放控制Ⅵ:以75t/h工业锅炉为例分析讨论电除尘的运行(嘉兴协鑫环保热电分析)

以嘉兴协鑫环保热电75 t/h工业锅炉为例,讨论电除尘器改造和运行降低PM10和PM2.5(粒径低于10和2.5μm的颗粒物)的排放。单室四电场电除尘在传统单相高压电源供电下,电除尘出口PM10和PM2.5的排放可达120.4~219.7和9.6~22.3 mg·Nm-3,在本体检修和采用4台三相高压电源改造后,电除尘出口的PM10和PM2.5出口质量浓度可分别降至6.0~17.0和1.8~3.3mg·Nm-3,电除尘出口PM2.5与PM10的比例通常在35%~52%。     

郑州市PM_(2.5)和PM_(10)中水溶性无机离子的污染特征

于2009年10月至2010年8月间采集郑州市大气颗粒物PM2.5与PM10样品,对其质量浓度及水溶性离子进行分析研究.结果表明:PM2.5在秋、冬、春、夏四季的质量浓度的平均值分别为134.9、121.6、77.9和102.0μg/m3,PM10在秋、冬、春、夏四季的质量浓度的平均值分别为193.2、184.0、140.9和140.5μg/m3,日均值超标率分别达77.8%和59%.PM2.5和PM10质量浓度呈现很好的相关性,春季粗粒子在PM10中的比例相对较高,而秋、冬和夏季细粒子是PM10的主要组成部分.主要的水溶性离子是SO2-4、NO-3和NH+4,大部分以(NH4)2SO4和NH4NO3形式存在;NO-3和SO2-4质量比小于1,说明采样期间郑州市大气以固定排放源污染为主.     

校园大气环境不同高度PM_(2.5)的物理化学特征比较

大气细颗粒物(PM2.5)已经成为影响我国大气环境质量和人们身体健康的首要污染物.作为青少年集中学习和生活的校园环境的空气质量状况已经成为多方关注的热点.为研究校园环境大气细颗粒物的空间分布状况及其物理化学特征,在不同高度(5,40 m)设立采样点,同步采集大气PM2.5样品,利用高分辨扫描电子显微镜-X射线能谱仪(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,SEM-EDS)分析了不同高度和不同时间段校园大气环境中PM2.5的微观组成、化学组分,得出如下主要结论:校园环境PM2.5的微观组分主要有燃煤飞灰颗粒、矿物颗粒(原生的和新生的矿物颗粒)、烟尘集合体以及无法鉴定的颗粒物;5 m高度处采集的颗粒物的质量浓度和数浓度均高于40 m高度处,5 m高度处PM2.5的矿物颗粒相对较多,而40 m高度处PM2.5的烟尘集合体相对较多;晚上样品中颗粒物数量和种类都比白天要多.     

燃煤排放PM_(10)的氧化性损伤能力

使用质粒DNA评价法和ICP-MS研究贵州织金地区海陆过渡相的晚二叠世煤及大同地区陆相的侏罗纪煤在实验燃烧炉中燃烧排放PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力及其与重金属元素组成的关系。选择2种煤的蜂窝型煤进行燃烧实验,以木炭作为对照组进行研究。对比各种燃料燃烧产生的PM10的DNA损伤实验结果发现:全样和水溶性组分所产生的DNA损伤率相似,说明水溶性组分是造成氧化性损伤的主要来源;海陆过渡相的织金煤燃烧排放PM10的氧化性损伤能力明显比陆相大同煤燃烧产生的PM10的高,2种煤的燃烧排放PM10对DNA损伤能力均比木炭本底的高。对3种PM10中的水溶性微量元素进行分析,水溶性的As,Cd,Cu,Ge,Hg,Mo,Pb,Sb,Se,V和Zn在海陆过渡相的织金煤燃烧排放的PM10中含量较高,在陆相的大同煤燃烧排放的PM10中较低,在木炭本底燃烧排放的PM10中最低。PM10中较高的水溶性Zn和Pb含量,说明环境大气PM10中的Zn和Pb可能与燃煤排放相关,而Hg元素因为较强的挥发性而在PM10中未得到富集。水溶性的微量元素总量及大部分水溶性的单个微量元素均表现出与颗粒物对DNA损伤率一致的变化规律,说明燃煤产生的PM10与其中的水溶性组分密切相关。     

重庆三大城区夏季PM_(2.5)中有机碳和元素碳的污染特征

以重庆市渝北区、南岸区和渝中区3个主要城区为研究对象,采集夏季PM2.5样品,应用DRI Model 2001A热/光分析仪,采用IMPROVE-TOR方法测定了PM2.5中有机碳(OC)和元素碳(EC)含量,并对3地的OC、EC污染特征进行了评价,探讨了PM2.5中含碳物质的来源。结果表明,南岸区OC、EC质量浓度分别为(5.8±1.5)、(2.5±0.8)μg·m-3,低于渝北区((8.9±3.2)、(4.2±1.6)μg·m-3))和渝中区((8.8±2.2)、(4.6±1.3)μg·m-3),与PM2.5质量浓度的分布一致,表明渝北区和渝中区的含碳污染物的排放可能较为严重。渝北区、南岸区和渝中区的OC与EC均显著正相关,表明三大城区OC和EC可能分别具有相似的一次污染源。排除降雨天和O3浓度较高的晴天,利用m(OC)/m(EC)比值法对渝北区、南岸区、渝中区二次有机碳(SOC)进行估算,SOC质量浓度分别为(2.0±1.8)、(1.0±0.7)、(2.3±2.0)μg·m-3,占OC比例均低于30%。渝中区SOC对OC的贡献率最高,这可能是因为该地区易于形成城市热岛效应,且热量和辐射效应更加明显,有助于SOC的生成。通过计算PM2.5中8个碳组分丰度,初步判断机动车尾气排放可能是三大城区碳质组分的主要来源。     

水分子桥连的二维配位聚合物[(C_8H_(16)CoO_7)·2.5(H_2O)]_n的合成与晶体结构

用溶剂热法,以1,4-环己烷二羧酸为配体合成一个新的配合物[(C8H16CoO7)·2.5(H2O)]n。X-射线单晶衍射分析表明,晶体属单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数a=0.981 0(2)nm,b=1.674 5(3)nm,c=0.808 20(16)nm,β=93.64(3)°,V=1.324 9(4)nm3,Z=2。在配合物中,中心离子Co(Ⅱ)与6个氧原子形成六配位,其中2个氧原子分别来自2个羧酸,另外4个氧原子来自配位水(Co—O键长范围0.201 7(5)~0.224 1(4)nm,O—Co—O键角范围86.16(17)°~178.94(19)°),中心Co(Ⅱ)与6个配位氧原子形成畸变八面体配位构型,羧酸配体上两边的氧原子分别与Co(Ⅱ)形成单齿配位。金属钴之间通过羧酸桥连形成一维链,链与链之间通过水分子桥连形成二维结构,层与层之间通过氢键连接形成三维超分子结构。     

二维层状配位聚合物:[Ni(Hbic)2]n的合成、晶体结构和热分析

利用刚性配体1H-苯并咪唑-5-羧酸(H2bic)与Ni(NO3)2.6H2O,在水热条件下组装得到一个新颖的镍配位聚合物:[Ni(Hbic)2]n。X-射线晶体衍射结构解析表明:每个Ni()离子呈六配位扭曲的八面体构型,配体通过μ2-(η2-O,O-),N3和μ2-(η2-O,O-),N1 2种配位模式连接金属离子形成了波浪状的(4,4′)层结构,二维层通过氢键和π-π堆积作用形成了一个三维超分子。热分析结果表明配合物在410.0°C下是稳定的。