云貴川地區(qū)三種煤及其燃燒產(chǎn)物中微量元素的豐度和分配特征.pdf

1、煤作為一次能源在中國的利用方式主要是燃燒,而燃煤是造成生態(tài)環(huán)境破壞最大的污染源.燃煤污染已成為制約中國國民經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展的一個重要因素.在燃煤造成的污染物中,除二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳外,有關微量元素及其化合物的排放已成為研究燃煤污染的一個新興的前沿領域,成為愈來愈關注的新熱點.目前世界各國,特別是發(fā)達國家的研究機構,都將煤燃燒過程中排放的微量元素污染物作為新的研究重點.但是,在眾多污染物中,人們對不同煤在不同燃燒條件下微量元素

2、的釋放規(guī)律和抑制機理的探索和認識最為膚淺,在中國就更是如此.該文從地質(zhì)學、環(huán)境化學、元素地球化學、有機污染化學、煤田地質(zhì)學、燃燒學等多學科角度,遵循煤燃燒→污染物及其形成機制→微量元素→污染危害→污染控制等系統(tǒng)的研究思路,從燃煤電廠爐前煤形成演化的地質(zhì)背景著手,分析研究了三種不同成因煤的煤質(zhì)煤巖特征和沉積演化特征,得出:爐前煤(褐煤、肥煤和無煙煤)形成演化機制的差異(形成時所處的古氣候、成煤植物、成煤環(huán)境以及所經(jīng)受的煤化作用和構造運動不

3、同)是影響研究區(qū)煤及燃煤產(chǎn)物中微量元素含量、分布特征的主要原因,是造成爐前煤燃燒利用過程中不同環(huán)境污染狀況的前提和重要內(nèi)因之一,同時它也決定了各煤層微量元素的富集與虧損規(guī)律.通過對褐煤、肥煤和無煙煤熱解實驗,得知,褐煤的熱解特征與肥煤和無煙煤相比有明顯差異,在低溫階段褐煤的熱解析出量比肥煤和無煙煤大的多,這主要是褐煤中含大量的水;盡管三種煤的TG、DTG和TDA曲線有相似之處,但各自熱解失重率、質(zhì)量變化速率、不同熱解溫度曲線間的溫差變化

4、范圍及變化幅度都不同.在進行煤的室內(nèi)動態(tài)模擬燃燒實驗的基礎上,分析測試了褐煤、肥煤和無煙煤以及在不同燃燒條件下獲取的飛灰、底灰等35個樣品的微量元素含量,計算了微量元素分布、分配特征;得出不同煤種的微量元素含量不同,相同煤種在不同燃燒條件下獲取的飛灰、底灰中的微量元素含量也不同;重點研究了燃煤過程中微量元素的分布及集散規(guī)律,得出微量元素在飛灰、底灰中的含量較原煤有明顯提高,其增加幅度為幾倍至20多倍不等,表明煤炭燃燒后微量元素在飛灰、底