生物质与煤混烧中PM及其痕量元素分布的研究

摘要

生物质作为一种可再生能源，其与煤混合燃烧不仅能有效降低燃煤二氧化硫、氮氧化合物和二氧化碳的排放，而且对细微颗粒物的排放也有影响。燃烧生成的细微颗粒物已成为燃烧污染中一个新兴而前沿的研究领域和热点，研究表明，生物质燃烧时细微颗粒的生成较燃煤时更容易，在二者混烧过程中生物质燃烧生成的细微颗粒容易被煤灰吸附，混烧过程细微颗粒的排放特性不同于二者单独燃烧叠加的排放特性。我国生物质资源非常丰富，发展生物质与煤混烧技术对我国具有重要现实意义。因而研究生物质与煤混烧过程中细微颗粒物的排放对我国今后能源政策的制定具有指导意义。 本文首先在沉降炉上进行了锯末与平顶山煤的混烧实验，分别在三个燃烧温度下进行了三种锯末掺烧比的混烧实验。结果表明，掺入锯末后降低了PM2.5的质量百分含量，PM10上Cr和Zn富集行为的变化很大一部分是通过PM10的粒径改变来实现的。 本文还将两种生物质及两种煤均按照质量百分比1: 3两两进行混合，得到四种混合燃料，然后分别在同一温度的两种气氛下在沉降炉上进行混烧实验。研究表明，掺入生物质后PM10的粒径分布仍呈双峰分布，并且随氧含量的增多，亚微米颗粒(PM1.0)和超微米颗粒(PM1.0+)浓度均有所增大。同时发现，Pb在PM10上的富集最明显，Mn则最弱。