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安全与环境学报2025年第11期:冬季燃煤电厂NO_x排放的演化规律研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周凯;陆海翔;庄柯;杨柳;许芸;张耀宇;张春磊;盛重义;

单位:国家能源集团科学技术研究院有限公司低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室;南京师范大学环境学院;伊犁师范大学资源与环境学院;

摘要:在冬季低温环境中,硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐以及铵盐等物质的生成,会进一步加剧灰霾天气的形成。超低排放燃煤电厂排放的氮氧化物(NO_x)能够加速硝酸盐和亚硝酸盐的形成进程,且这些物质会以可凝结颗粒物(Condensable Particulate Matter,CPM)的形式进入大气环境。气态前体物,如二氧化硫(SO_2)、三氧化硫(SO_3)和氨气(NH_3),其转化过程是通过均相或非均相反应生成硝酸盐和亚硝酸盐的主要途径。为了深入了解相关机制,研究参考美国环保署方法202 (United States Environmental Protection Agency Method 202,EPA Method 202)开展了针对性的研究,并考察了冷凝温度、相对湿度、SO_2、SO_3和NH_3对快速冷凝过程中NO_x相变反应的影响,进而阐明CPM中硝酸根离子(NO_3~-)和亚硝酸根离子(NO_2~-)的演化规律。研究结果显示:冷凝温度和相对湿度能影响细颗粒物的生成;SO_2和SO_3以及Stefan流可以共同促进NO_3~-和NO_2~-的生成;NH_3和SO_4~(2-)会影响NO_x的相变。研究结果可为改善燃煤电厂CPM中NO_3~-和NO_2~-的控制提供基础指导。

关键词:环境工程学;;冬季低温条件;;可凝结颗粒物;;硝酸根离子;;亚硝酸根离子

基金资助:低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室资助课题(D2023FK096)