燃煤发电厂粉尘来源和特点 -尊龙凯时官方网站

1.粉尘来源

燃煤发电厂的生产过程是：经过磨制的煤粉送到锅炉中燃烧放出热量，加热锅炉中的给 水，产生具有一定温度和压力的蒸汽。这个过程是把燃料的化学能转换成蒸汽的热能。再将具 有一定压力和温度的蒸汽送人汽轮机内，冲动汽轮机转子旋转。这个过程是把蒸汽的热能转变 成汽轮机轴的机械能。汽轮机带动发电机旋转而发电的过程是把机械能转换成电能。根据上述 火力发电厂的生产过程，其生产系统主要包括燃烧系统、汽水系统和电气系统，详见图11-1。

燃烧系统包括锅炉的燃烧设备和除尘设备等，燃烧系统的作用是供锅炉燃烧所需用的燃料 及空气进行完好的燃烧，产生具有一定压力和温度的蒸汽，并排出燃烧后的产物——粉煤灰和 灰渣。

汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等组成，它包括汽水循环系统、水处理系统、 冷却系统等。

电气系練由发电机、主变压器、高压配电装置、厂用变压器、厂用配电装置组成。

火力发电厂的电能生产过程是由发电厂的三大主要设备（锅炉、汽轮机、发电机）和一些 辅助设备来实现的。即①在锅炉中，将燃料的化学能转换为蒸汽的热能；②在汽轮机中，将蒸 汽的热能转换为汽轮机轴的旋转机械能；③在发电机中，将机械能转换为电能。

火力发电厂排放废气主要是指燃料燃烧产生的烟气。烟气中主要污染物包括有颗粒状的细 灰又称粉煤灰或飞灰。气体状的有soz、no,, co、c02、烃类等。

煤粉的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内燃 尽，而煤粉中的不燃物（主要为灰分）大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而 部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气 作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定 程度的急冷，呈玻璃状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排人大气之前，上述这 些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集即为粉煤灰。

2.粉尘化学成分

粉煤灰的化学成分与黏土质相似，其中以二氧化硅（si02)及三氧化二铝（ai2o3)的含 量占大多数，其余为少量三氧化二铁（fe203)、氧化钙（cao〉、氧化镁（mgo)、氧化钠 (na20)、氧化钾（k20)及氧化硫（s03)等。粉煤灰的化学成分及其波动范围如下：二氧 化硅40%~60%,三氧化二铝20%?30%，三氧化二铁4%?10% (髙者15%?20%)，氧化 钙2. 5%?7% (高者15%?20%)，氧化镁0.5%?2. 5% (髙者5%以上），氧化钠和轼化钾 0.5%?2.5%，氧化硫0.1%?1.5% (高者4%?6%)，烧失量.3. 0%?30% „此外，煤粉灰 中尚含有一些有害元素和微*元素，如铜、银、镓、铟、镭、钪、铌、钇、镱、镧族元素等。 一般有害物质的质量分数低于允许值。

粉煤灰的矿物成分主要有莫来石、钙长石、石英矿物质和玻璃物质，还有少量未燃炭。玻 璃物质是由偏高岭土（a1203 • 2siq2)、游离酸性二氧化硅和三氧化二铝组成，多呈微珠状态

存在。这些玻璃体约占粉煤灰的50%?80%,它是粉煤灰的主要活性成分。粉煤灰的矿物组 成主要取决于原煤的无机杂质成分（无机杂质成分主要指含铁高的黏土物质、石英、褐铁矿、 黄铁矿、方解石、长石、硫等〉与含《，以及煤的燃烧状况。粉煤灰的粒度为0.3?200mm， 其中小于5mm的占粉煤灰总量的20%。

3.粉尘物理性质

中国电厂粉煤灰物理性质见表11-1。图11-2所示为日本煤粉锅炉粉尘的大量实测值中 粗和细的粉尘分布。