徐欢欢， 张 军, 张园园

(东南大学 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室, 南京 210096)

燃煤电厂是大气环境中细颗粒物的主要来源之一[1-2]，细颗粒物即空气动力学当量直径小于或等于 2.5 μm的颗粒物(PM2.5)，由于其粒径很小，难以被传统除尘设备有效脱除。采用预处理措施使细颗粒物在物理或化学作用下长成较大颗粒，然后通过传统的除尘设备加以脱除是目前细颗粒物控制的一个技术研究方向。

水汽相变技术[3-5]是一项细颗粒物预处理技术，目前燃煤电厂普遍安装湿法烟气脱硫装置，经湿法脱硫后的净烟气大多处于饱和状态，易建立水汽相变所需的过饱和水汽环境。水汽相变技术的原理为：在过饱和水汽环境中，水蒸气在细颗粒物表面凝结，并同时产生热泳和扩散泳作用，促进细颗粒物迁移运动及相互碰撞接触，使细颗粒物粒径增大，质量增加，从而使颗粒易受惯性作用发生碰撞而被捕集。目前，应用较为广泛的过饱和水汽环境构建方式有[6-7]：绝热膨胀、直接注入蒸汽、低温饱和烟气与高温液体接触等。笔者采用低温饱和烟气与高温液体相接触的方法构建过饱和水汽环境。

利用水汽相变作为细颗粒物预处理技术的关键是建立有效的细颗粒物凝结长大所需的过饱和水汽环境。已有研究表明载气氛围会影响过饱和水汽环境的构建[8]。实际燃煤烟气成分复杂，主要包括CO2、H2O、SO2、O2、N2等。其中，CO2作为一种主要的烟气成分，在不同燃烧方式下[9-10]其体积分数变化范围较大(10%～80%)，且热物理性质与空气存在较大差异。……