随着国家对固定源颗粒物排放要求越来越严格，需对颗粒物在污染物控制系统中排放过程的物理、化学变化进行深入研究。基于半干法脱硫技术的某煤粉工业锅炉污染物控制系统，在系统沿程设置4个测点进行颗粒物等速采样，并通过称重、激光粒度仪、SEM-EDS及XRD等手段对颗粒物进行测试分析。结果表明，4个测点的颗粒物浓度分别为9.90 g/Nm³、793.50 g/Nm³、92.14 g/Nm³和26.72 mg/Nm³。烟气排放出口实测颗粒物浓度为16.84 g/Nm³，实测含氧量为8.07%，折算成基准氧含量9%时布袋除尘器出口颗粒物排放浓度为12.69 g/Nm³，满足工业锅炉排放要求。此半干法脱硫反应器进口的颗粒物主要由锅炉出口飞灰与增湿循环灰结合而成，粒径分布呈现出典型的双峰分布形态，峰值出现在0.7和22 μm处，其中粒径小于1、1.0～2.5、2.5～10 μm和大于10 μm的分级浓度占比分别为2.38%、2.59%、16.47%和78.54%；经过脱硫反应器后，颗粒物的粒径分布峰值向大粒径方向迁移，分别出现在1和90 μm处，其分级浓度占比波动不大；旋风分离器后，飞灰颗粒物的粒径分布峰值向小粒径方向迁移，分别出现在0.7和6 μm处，飞灰颗粒物总浓度及分级浓度下降，其中大粒径颗粒物占比明显下降。4个测点的颗粒物无论从形态还是成分上都有所不同，锅炉出口飞灰颗粒物不规则结构偏多，且存在明显团聚现象，颗粒物粒径偏大，其组成成分与燃煤飞灰类似；脱硫反应器出口飞灰颗粒物较大不规则多孔块状结构明显减少，而不均匀规则球型结构物质含量增多，颗粒物表面附有细小不规则物质，元素含量中Si、S和Ca元素含量有所增加；经过XRD检测分析发现，脱硫前颗粒物主要组分为钙矾石、SiO₂和Ca(OH)₂等，与燃煤飞灰组分一致，脱硫后组分发生变化，主要组分为CaO、CaSO4·2H₂O和SiO₂。