不同粒径的飞灰中重金属含量的分布

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1、不同粒径的飞灰中重金属含量的分布样品来源是采用由中国预防医学科学院研制的WY－1尘粒分级仪，见图1。分级仪按照被捕集到的飞灰粒径的不同，共分为7级和开始的预分离级，被捕集的飞灰粒径在1.3～14.7μm。图1WY－1型尘粒分级仪样品的采集是在浙江大学热能所的W试验炉上进行，该炉热功率为3.52MW，试验煤种为湖南耒阳煤，其煤种成分分析如表1示。表1耒阳煤特性分析工业分析%元素分析%热值kJ/kgMarAarVarFcarCarHarOarNarSarQnet,ar12.6118.824.7563.8264.121.910.90.491.1523631.5我们对该试验炉的两个燃烧工况进行

2、了飞灰样品的采集，这两个燃烧的一些参数分别为：两个工况的锅炉负荷均为100％，炉内最高火焰温度均为1403℃，对于工况1的炉膛出口烟温和排烟温度分别为1127和165℃；工况2的这个温度参数分别为1078℃和159℃。对采集到的样品置于聚四氟乙烯烧杯中进行消解，最后将消解得到的样品溶液用原子吸收光谱仪进行Pb、镉Cd、铜Cu、锌Zn、镍Ni和铬Cr这六种重金属含量的测定，所得结果分别如图2和图3所示。图2工况1下分级飞灰重金属含量图3工况2下分级飞灰重金属含量从图2和图3整体上看，随着飞灰空气动力学直径的减小，重金属在其上的含量呈现递增的趋势。在飞灰粒径变化到最小的时候，含量都发生突变

3、，这可能因为飞灰粒径很小的时候，比表面积突然增大，对重金属有更强的物理吸附作用，此外，重金属蒸汽在随烟气的降温过程中，更容易凝聚在细小颗粒上。不同元素的含量有很大区别，像镉Cd不管在哪个工况下含量都很少；而铬Cr在这两个工况下含量均最高。另外的几种元素的含量相当。对同一个元素而言，以铜Cu和锌Zn为例，对这两个工况进行如下图4的比较。（a）两工况下Cu含量之比较（b）两工况下Zn含量之比较图4不同工况下重金属含量之比较从这两个图我们可以更加清晰的看到，对这两个不同元素在两个不同工况下富集趋势是相同的，如上所述，粒径越小，含量越高。两个工况主要区别在于工况2的炉膛出口烟温和排烟温度比工况

4、1稍微低，这样导致在最细一级飞灰上的富集趋势有比较大的变化，即在1.3μm级上的重金属含量发生较大的跃升。煤中的重金属随着在炉膛的高温发生挥发，生成金属蒸汽，然后随着烟气一起离开炉膛，烟气在随后的烟道中，温度逐渐降低，所以金属蒸汽变发生凝结，从而富集在由煤燃烧的飞灰上，所以当最后排烟温度越低，最后的小颗粒上便也富集有更多的重金属元素。