燃煤电厂烟道内及近源强处可凝结颗粒物生成特征与转化机理研究

Ultra-low emission standard for flue gas pollutants in coal-fired power plant is China's latest environmental policy, and it is currently the most rigid emission standards. After a couple of measures are taken in coal-fired power plants, the yield, composition, concentration and other factors of condensable particulate matter (CPM) will be affected. There has been a huge gap of the conversion process of CPM and the diffusion regulation in the atmospheric boundary layer between now and before, after the introduction of the ultra-low emission standard. Fired on this, we turn our focus towards the conversion process of CPM by monitoring distribution, composition of each part under the typical route of power plant; we will study on flue gas conversion process by using flue gas box to simulate exporting gas. This study can provide scientific foundation on how to reduce fine particulate matter pollution in coal-fired power plant and control haze exactly in China.

燃煤电厂烟气中的常规污染物超低排放标准是目前国际上最严格的排放标准。燃煤电厂在实施超低排放后，势必对可凝结颗粒物的产生、成分、浓度等排放特征产生巨大影响，可凝结颗粒物在烟道内转化过程和转化规律有了较大的变化。基于此，本申请提出针对燃煤电厂超低排放的典型工艺路线，监测可凝结颗粒物在烟道中各部位的浓度分布和组分，研究其生成和转化规律；运用烟气箱模拟燃煤电厂烟囱出口一定范围内烟气中可凝结颗粒物的变化过程和转化机理，得到近源强处一次细颗粒物的排放清单。本研究可为我国燃煤电厂细颗粒物治理的工艺选择、燃煤电厂烟气中颗粒物浓度测定以及区域雾霾精细化控制提供理论支持。

超低排放条件下，燃煤电厂中可凝结颗粒物（condensable particulate matter, CPM）的产生、成分、浓度等污染源排放特征都会发生较大变化，CPM在烟道内转化过程和规律也会有相应地变化。本研究构建了监测CPM在烟道中各部位的浓度分布和组分的方案，探索了其生成机制和动态变化规律，运用烟气箱模拟研究了燃煤电厂烟囱出口一定范围内烟气中CPM的变化过程和转化机理及其影响因素。.项目研究内容主要包括燃煤电厂中CPM演化规律、WFGD（湿法脱硫系统）和WESP（湿式电除尘系统）前后烟气颗粒物中硫酸根和含氮水溶性离子的转化规律、烟雾箱内SO2-H2O-NOx-NH3体系中硫酸根转化规律的模拟探究。首先，本研究自主搭建了FPM和CPM同时采样装置，并于四个超低排燃煤电厂采集颗粒物中的无机水溶性离子、有机物构成等数据，该实验综合分析了颗粒物在WFGD和WESP烟道内的重要特征，完善了CPM和FPM的形成和转化机理。然后，对七个典型超低排放燃煤电厂烟气中硫酸根离子和含氮无机水溶性离子进行采样并分析，研究了WFGD和WESP前后CPM中的硫酸根离子浓度和含氮无机水溶性离子浓度演化规律。最后，本项目结合并通过实验室自主搭建了动态烟气模拟装置，模拟研究了燃煤电厂烟囱出口一定范围内烟气中CPM的变化过程和转化机理。.本课题的研究成果，为我国燃煤电厂细颗粒物治理的工艺选择、燃煤电厂烟气中颗粒物浓度测定以及区域雾霾精细化控制提供了一定的理论支持和数据支撑。