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我国城市雾霾天气逐年增加，危害环境和人类健康，引起这一现象的首要污染物是细颗粒物PM2.5。由源解析，固定源煤燃烧是大气PM2.5的重要来源之一，层燃燃煤锅炉在我国尤其是北方的使用量大，而国内外对层燃炉PM2.5排放特性的研究少。本文选取了20~83t/h配套有除尘和脱硫装置的六台层燃锅炉进行研究，选用了基于大气环境的稀释采样方法，利用ELPI和二级稀释系统测量采样点PM2.5粒数浓度、质量浓度和粒径分布；采用烟尘平行采样仪测试烟气成分，并联合PM2.5采样器采集样品；实验室测试PM2.5理化特性；计算得出层燃锅炉PM2.5排放因子。层燃炉PM2.5浓度特性测试结果表明，产生PM2.5总粒数浓度为一千多万粒至几千万粒/cm3，除尘后为几百万粒至几千万粒/cm3，脱硫后有所增加；产生PM2.5总质量浓度小于200mg/m3，除尘后为几百微克到几十毫克/m3，脱硫后变化不定；除尘器对PM2.5总浓度的脱除效率29.63%~99.55%；除尘器和脱硫装置联合脱除效率大于65.77%。PM2.5粒数浓度均单峰分布，除尘前峰值在0.12μm处，除尘后和脱硫后峰值在0.07μm~0.12μm；PM2.5质量浓度均单峰分布，除尘前和脱硫后峰值在0.31μm处，除尘后峰值在0.12μm~0.31μm；层燃炉PM0.38来源于气化-凝结机理形成的亚微米颗粒物和碳黑粒子；除尘前PM0.38占PM2.5的粒数浓度的比例大于96.5%，除尘后不低于94%，脱硫后97%以上；除尘前后PM0.38占PM2.5的质量浓度平均值为43%，脱硫后35%。层燃炉PM2.5理化特性研究表明，层燃锅炉PM2.5形貌中烟尘集合体和不规则颗粒最多；产生PM2.5水溶性离子中NO3-、SO42-含量高，平均为16.74%和6.43%，F-含量稳定，污控设备后，NO3-、F-、SO42-、Cl-四种阴离子出现富集，NH4+、K+波动不定；PM2.5元素中地壳元素占有量大，各位置分别为44.78%、43.24%和44.81%；PM2.5中Pb、As、和Cr三种痕量元素最多，Hg元素最少，但Hg元素在污控设备后发生富集； PM2.5中OC含量2.45%~10.41%，EC含量1.00%~11.83%之间，产生排放OC/EC值分别在0.66~3.48和1.05~8.17范围内。层燃炉锅炉出口PM2.5排放因子EFWB为1.15~1.99g/kg，污控后PM2.5排放因子EFWB为0.007~1.07g/kg。