大同第二热电厂锅炉排放超细颗粒物浓度及其分布特征研究

摘要

2006年5月利用本文作者研发制造的固定污染源稀释风道颗粒物采集系统(等动采集固定污染源排放颗粒物,稀释倍数10～100倍,可以采集和分析颗粒物粒径浓度谱以及不同粒径滤膜样品)和目前世界最先进的高时间分辨率超细颗粒物粒径浓度谱分析仪(美国TSI公司EEPS-3090型超细颗粒物粒径浓度谱分析仪,5.6～560nm,32级,测定频率最高可达10Hz)对山西大同第二热电厂2号锅炉(DG670/140-540/540-5型,200MW)和3号锅炉(DG670/140-540/540-8型,200MW)排放的超细颗粒物进行了监测和分析,取得了具有很高科学意义和实际价值的现场监测资料,类似的工作和结果在中国尚未发现,在国际上也非常罕见.分析结果表明在使用低NOx燃烧器的锅炉,排放超细颗粒物的浓度比普通燃烧器高10倍以上,同时峰的数量、形状和位置有很大的区别,显示出NOx燃烧器对超细颗粒物生成有一定的促进作用,这与国际最新的研究报道相似.从排放浓度和分布的时间序列上看,虽然锅炉处于稳态运行,但是有时超细颗粒物的浓度和粒径谱分布则出现不平稳的变化,这也决定在颗粒物的排放上是非均匀的.超细颗粒物的数浓度和质量浓度均有随着粒径增加减小的趋势,虽然超细颗粒物的数浓度非常大,可能占总数浓度的99.99﹪以上,但是其质量浓度却非常小,小于1μg/m3,可能仅占总质量浓度的0.01﹪以下,了解和掌握有代表性的固定污染源排放颗粒物的上述污染特征对于各种影响效应的研究和排放控制对策的制订具有十分重要的意义.