生物質(zhì)成型燃料特性對(duì)民用爐具污染排放的影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-10 05:57
目前,我國(guó)農(nóng)村地區(qū)冬季采暖是我國(guó)大氣污染的主要來(lái)源之一,因此推廣生物質(zhì)成型燃料用于農(nóng)村地區(qū)是因地制宜、減少污染的民用清潔炊事與采暖方式。本文通過(guò)分析生物質(zhì)成型燃料的性質(zhì)對(duì)燃燒污染排放的影響,從而研究了不同含水率及不同種類的生物質(zhì)成型燃料及其混配燃料在爐具中的燃燒污染排放情況及各項(xiàng)熱性能指標(biāo)。主要工作內(nèi)容如下:(1)選取梨木、榆木兩種生物質(zhì)成型燃料探究了燃料含水率對(duì)污染排放的影響因素。結(jié)果表明,在梨木燃料燃燒時(shí),隨著含水率的提高,其中CO及PM2.5的排放因子在低功率狀態(tài)下逐漸降低;然而在榆木燃料燃燒時(shí),隨著含水率的增大,高功率狀態(tài)下CO的排放因子逐漸降低,低功率燃燒時(shí)逐漸增大,烘干或增加濕度的兩種燃料的NOx排放因子均有所上升。在熱性能方面,燃料含水率對(duì)生物質(zhì)爐具的熱效率影響較小,且不受燃料種類影響,但含水率越高,炊事煮沸時(shí)間不斷延長(zhǎng),燃燒速率、炊事火力強(qiáng)度明顯降低。(2)分析了單一燃料種類對(duì)生物質(zhì)爐具污染排放的影響。結(jié)果表明,生物質(zhì)成型燃料的種類與其顆粒物及氣體污染物的排放濃度具有強(qiáng)相關(guān)性。生物質(zhì)燃料因含N元素較高,因此燃燒排放的NOx濃度普遍較高且排放濃度范圍均處于73.7±12....
【文章來(lái)源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2可再生能源分布區(qū)域??Fiure?1-2?Renewable?enerdistribution?area??
?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???程中,隨時(shí)觀察燃料剩余情況以及后續(xù)使用時(shí)長(zhǎng),來(lái)自行向進(jìn)料倉(cāng)添加燃料,但??是優(yōu)勢(shì)會(huì)出現(xiàn)加料過(guò)多,改滅火焰,阻隔了氧氣供給供應(yīng)相應(yīng)的燃燒需求,會(huì)有??濃霧產(chǎn)生,而且在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)到正常的燃燒狀態(tài),對(duì)家中整體空氣情況造??成嚴(yán)重污染,嚴(yán)重影響了人類身體健康。??wSi??圖1-3?(a)亞洲地區(qū)傳統(tǒng)磚魚灶(b)火炕灶??Figure?1-3?(a)?Traditional?Brick?Stove?in?Asia?(b)?stove?for?cooking??另外一種常用的做飯的灶臺(tái)如圖1-3?(b)所示。這都是由農(nóng)村居民壘蓋在廚??房中,用于燒火做飯使用,有的會(huì)添置手拉風(fēng)機(jī),但是不可避免的是灶臺(tái)距離燃??料燃燒的著火點(diǎn)較遠(yuǎn),實(shí)際提供的氧氣量不受控制,而且限制了居民做飯的靈活??性,有很多的不便性。而且農(nóng)戶多采用離門口較低的位置通過(guò)開門通風(fēng)的方式來(lái)??排出產(chǎn)生的煙氣污染物,提供給燃料燃燒的空氣量也是通過(guò)門窗的自然通風(fēng)進(jìn)行??的,經(jīng)常會(huì)發(fā)生燃燒的不完全燃燒情況,產(chǎn)生大量可見的白色濃煙,對(duì)身體健康??有潛在的安全隱患,同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了巨大污染,并且在造成危害的同時(shí),并??沒(méi)有得到更高的使用感和體驗(yàn)感,原始裝置的熱效率只有11%甚至更少[35]。??1.3生物質(zhì)成型燃料污染排放研究現(xiàn)狀??1.3.1生物質(zhì)成型燃料燃燒煙氣排放特性??生物質(zhì)成型材料在燃燒過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一系列的空氣污染物。其中一類是由??于生物燃料自身含有的物質(zhì)在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生,主要包括NOx、S〇x、顆粒粉??塵、酸性氣體(例如HC1)、二噁英和重金屬等。另外一類是由于燃燒不充分、??不完全所產(chǎn)生,如CO、CxHy
*?co#?放規(guī)#??生物g成尨^料燃燒過(guò)程汚|?_???Nte搏放規(guī)律??染物播放規(guī)律研宄?*?S02#放規(guī)律???[―j?1???PS^sIf?放規(guī)律???\x??|??相關(guān)性分析??|?復(fù)合因*相k影噙規(guī)律探究| ̄ ̄????a著性釐異??1?nr?1?|?*?a性撳合法??燃用產(chǎn)業(yè)發(fā)s現(xiàn)狀h???|?p?s效潔;t燃用指導(dǎo)方法???1?__生物庚成型燃料離效潔凈燃_????|燃南具體閾鏖分析 ̄|一?_輯指導(dǎo)各線__I?U■高效》凈燃用技術(shù)路線??圖1-5研究技術(shù)路線圖??Figure?1-5?Structure?of?this?study??1.4.3研究?jī)?nèi)容??針對(duì)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中涉及的高效潔凈燃燒問(wèn)題,本文以木質(zhì)??類、谷殼類和秸稈類成型燃料為研究對(duì)象,通過(guò)熱重燃燒實(shí)驗(yàn)及民用爐具中的燃??燒試驗(yàn)研究生物質(zhì)成型燃料熱解燃燒特性及煙氣排放規(guī)律,綜合考慮熱解和燃??燒、燃料不同種類及不同含水率等差異性,擬合生物質(zhì)成型燃料燃燒污染排放曲??線,并從燃燒過(guò)程、爐具熱性能和排放特性等方面探討生物質(zhì)成型燃料高效潔凈??燃燒方案。第二章針對(duì)生物質(zhì)爐具確定試驗(yàn)原料,敘述了試驗(yàn)裝置與方法;第三??章探宄燃料含水率對(duì)生物質(zhì)成型燃料燃燒的污染排放的差異;第四章研宄不同種??類的生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)生的不同濃度的污染排放規(guī)律;第五章探究混配生物質(zhì)成??型燃料對(duì)燃燒污染排放的影響,并擬合混合比例對(duì)污染物排放的影響規(guī)律曲線。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)農(nóng)村大氣污染現(xiàn)狀及治理措施[J]. 熊竹楠. 鄉(xiāng)村科技. 2020(08)
[2]民用固體燃料燃燒超細(xì)顆粒物排放及其潛在健康影響[J]. 王東濱,郝吉明,蔣靖坤. 科學(xué)通報(bào). 2019(33)
[3]γ-戊內(nèi)酯的制備及其在纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用[J]. 徐蕊,司傳領(lǐng),孔凡功,李曉云. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]民用清潔型煤配套環(huán)保爐具推廣策略及環(huán)境效益評(píng)估[J]. 張道明,薛春瑜. 中國(guó)煤炭. 2019(05)
[5]固體生物質(zhì)燃燒中氮氧化物產(chǎn)生機(jī)理綜述[J]. 周建強(qiáng),高攀,董長(zhǎng)青,楊勇平. 熱力發(fā)電. 2018(12)
[6]生物質(zhì)鍋爐排放細(xì)顆粒物質(zhì)譜特征研究[J]. 張金文,李梅,成春雷,程鵬,白莉,劉軍,周洋,黃渤. 環(huán)境污染與防治. 2018(10)
[7]湖北農(nóng)村燃柴和燃煤家庭大氣多環(huán)芳烴污染特征和呼吸暴露風(fēng)險(xiǎn)[J]. 彭彬,蘇玉紅,杜偉,卓少杰,韻瀟,劉偉健,陳源琛,沈國(guó)鋒,陶澍. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]天津地區(qū)典型家用生物質(zhì)顆粒采暖爐污染物排放分析[J]. 馬文超,臺(tái)凌宇,陳冠益,何超,關(guān)亞楠,宋光武,顏蓓蓓,程占軍. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[9]我國(guó)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸淺析[J]. 李沖,蔣志堅(jiān),李俊,徐宇灝,張蕾. 工業(yè)鍋爐. 2017(06)
[10]生物質(zhì)燃燒煙氣排放特性與污染物控制[J]. 余有芳,尚鵬鵬,盛奎川. 農(nóng)業(yè)工程. 2017(02)
博士論文
[1]氯、氮、硫在生物質(zhì)烘焙及燃燒過(guò)程中的釋放規(guī)律[D]. 任霄漢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]農(nóng)村柴灶改造及其熱性能與污染物排放研究[D]. 尚鵬鵬.浙江大學(xué) 2019
[2]小型秸稈生物質(zhì)成型燃料鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 舒振楊.吉林大學(xué) 2017
[3]生物質(zhì)爐具的推廣調(diào)研、技術(shù)改進(jìn)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)比較研究[D]. 張?jiān)?北京化工大學(xué) 2017
[4]生物質(zhì)成型燃料燃燒特性及煙氣排放規(guī)律研究[D]. 李運(yùn)泉.華南理工大學(xué) 2015
[5]循環(huán)流化床生物質(zhì)燃燒特性的試驗(yàn)研究[D]. 譚巍.華北電力大學(xué) 2014
[6]生物質(zhì)成型燃料應(yīng)用于取暖爐的燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃波.中南大學(xué) 2011
[7]動(dòng)力用煤混燒生物質(zhì)燃燒特性及污染物排放特性研究[D]. 王憲紅.山東大學(xué) 2010
本文編號(hào):3275329
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2可再生能源分布區(qū)域??Fiure?1-2?Renewable?enerdistribution?area??
?北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文???程中,隨時(shí)觀察燃料剩余情況以及后續(xù)使用時(shí)長(zhǎng),來(lái)自行向進(jìn)料倉(cāng)添加燃料,但??是優(yōu)勢(shì)會(huì)出現(xiàn)加料過(guò)多,改滅火焰,阻隔了氧氣供給供應(yīng)相應(yīng)的燃燒需求,會(huì)有??濃霧產(chǎn)生,而且在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)到正常的燃燒狀態(tài),對(duì)家中整體空氣情況造??成嚴(yán)重污染,嚴(yán)重影響了人類身體健康。??wSi??圖1-3?(a)亞洲地區(qū)傳統(tǒng)磚魚灶(b)火炕灶??Figure?1-3?(a)?Traditional?Brick?Stove?in?Asia?(b)?stove?for?cooking??另外一種常用的做飯的灶臺(tái)如圖1-3?(b)所示。這都是由農(nóng)村居民壘蓋在廚??房中,用于燒火做飯使用,有的會(huì)添置手拉風(fēng)機(jī),但是不可避免的是灶臺(tái)距離燃??料燃燒的著火點(diǎn)較遠(yuǎn),實(shí)際提供的氧氣量不受控制,而且限制了居民做飯的靈活??性,有很多的不便性。而且農(nóng)戶多采用離門口較低的位置通過(guò)開門通風(fēng)的方式來(lái)??排出產(chǎn)生的煙氣污染物,提供給燃料燃燒的空氣量也是通過(guò)門窗的自然通風(fēng)進(jìn)行??的,經(jīng)常會(huì)發(fā)生燃燒的不完全燃燒情況,產(chǎn)生大量可見的白色濃煙,對(duì)身體健康??有潛在的安全隱患,同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了巨大污染,并且在造成危害的同時(shí),并??沒(méi)有得到更高的使用感和體驗(yàn)感,原始裝置的熱效率只有11%甚至更少[35]。??1.3生物質(zhì)成型燃料污染排放研究現(xiàn)狀??1.3.1生物質(zhì)成型燃料燃燒煙氣排放特性??生物質(zhì)成型材料在燃燒過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一系列的空氣污染物。其中一類是由??于生物燃料自身含有的物質(zhì)在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生,主要包括NOx、S〇x、顆粒粉??塵、酸性氣體(例如HC1)、二噁英和重金屬等。另外一類是由于燃燒不充分、??不完全所產(chǎn)生,如CO、CxHy
*?co#?放規(guī)#??生物g成尨^料燃燒過(guò)程汚|?_???Nte搏放規(guī)律??染物播放規(guī)律研宄?*?S02#放規(guī)律???[―j?1???PS^sIf?放規(guī)律???\x??|??相關(guān)性分析??|?復(fù)合因*相k影噙規(guī)律探究| ̄ ̄????a著性釐異??1?nr?1?|?*?a性撳合法??燃用產(chǎn)業(yè)發(fā)s現(xiàn)狀h???|?p?s效潔;t燃用指導(dǎo)方法???1?__生物庚成型燃料離效潔凈燃_????|燃南具體閾鏖分析 ̄|一?_輯指導(dǎo)各線__I?U■高效》凈燃用技術(shù)路線??圖1-5研究技術(shù)路線圖??Figure?1-5?Structure?of?this?study??1.4.3研究?jī)?nèi)容??針對(duì)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中涉及的高效潔凈燃燒問(wèn)題,本文以木質(zhì)??類、谷殼類和秸稈類成型燃料為研究對(duì)象,通過(guò)熱重燃燒實(shí)驗(yàn)及民用爐具中的燃??燒試驗(yàn)研究生物質(zhì)成型燃料熱解燃燒特性及煙氣排放規(guī)律,綜合考慮熱解和燃??燒、燃料不同種類及不同含水率等差異性,擬合生物質(zhì)成型燃料燃燒污染排放曲??線,并從燃燒過(guò)程、爐具熱性能和排放特性等方面探討生物質(zhì)成型燃料高效潔凈??燃燒方案。第二章針對(duì)生物質(zhì)爐具確定試驗(yàn)原料,敘述了試驗(yàn)裝置與方法;第三??章探宄燃料含水率對(duì)生物質(zhì)成型燃料燃燒的污染排放的差異;第四章研宄不同種??類的生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)生的不同濃度的污染排放規(guī)律;第五章探究混配生物質(zhì)成??型燃料對(duì)燃燒污染排放的影響,并擬合混合比例對(duì)污染物排放的影響規(guī)律曲線。??12??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)農(nóng)村大氣污染現(xiàn)狀及治理措施[J]. 熊竹楠. 鄉(xiāng)村科技. 2020(08)
[2]民用固體燃料燃燒超細(xì)顆粒物排放及其潛在健康影響[J]. 王東濱,郝吉明,蔣靖坤. 科學(xué)通報(bào). 2019(33)
[3]γ-戊內(nèi)酯的制備及其在纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用[J]. 徐蕊,司傳領(lǐng),孔凡功,李曉云. 林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]民用清潔型煤配套環(huán)保爐具推廣策略及環(huán)境效益評(píng)估[J]. 張道明,薛春瑜. 中國(guó)煤炭. 2019(05)
[5]固體生物質(zhì)燃燒中氮氧化物產(chǎn)生機(jī)理綜述[J]. 周建強(qiáng),高攀,董長(zhǎng)青,楊勇平. 熱力發(fā)電. 2018(12)
[6]生物質(zhì)鍋爐排放細(xì)顆粒物質(zhì)譜特征研究[J]. 張金文,李梅,成春雷,程鵬,白莉,劉軍,周洋,黃渤. 環(huán)境污染與防治. 2018(10)
[7]湖北農(nóng)村燃柴和燃煤家庭大氣多環(huán)芳烴污染特征和呼吸暴露風(fēng)險(xiǎn)[J]. 彭彬,蘇玉紅,杜偉,卓少杰,韻瀟,劉偉健,陳源琛,沈國(guó)鋒,陶澍. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2018(05)
[8]天津地區(qū)典型家用生物質(zhì)顆粒采暖爐污染物排放分析[J]. 馬文超,臺(tái)凌宇,陳冠益,何超,關(guān)亞楠,宋光武,顏蓓蓓,程占軍. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2018(03)
[9]我國(guó)生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及發(fā)展瓶頸淺析[J]. 李沖,蔣志堅(jiān),李俊,徐宇灝,張蕾. 工業(yè)鍋爐. 2017(06)
[10]生物質(zhì)燃燒煙氣排放特性與污染物控制[J]. 余有芳,尚鵬鵬,盛奎川. 農(nóng)業(yè)工程. 2017(02)
博士論文
[1]氯、氮、硫在生物質(zhì)烘焙及燃燒過(guò)程中的釋放規(guī)律[D]. 任霄漢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]農(nóng)村柴灶改造及其熱性能與污染物排放研究[D]. 尚鵬鵬.浙江大學(xué) 2019
[2]小型秸稈生物質(zhì)成型燃料鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 舒振楊.吉林大學(xué) 2017
[3]生物質(zhì)爐具的推廣調(diào)研、技術(shù)改進(jìn)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)比較研究[D]. 張?jiān)?北京化工大學(xué) 2017
[4]生物質(zhì)成型燃料燃燒特性及煙氣排放規(guī)律研究[D]. 李運(yùn)泉.華南理工大學(xué) 2015
[5]循環(huán)流化床生物質(zhì)燃燒特性的試驗(yàn)研究[D]. 譚巍.華北電力大學(xué) 2014
[6]生物質(zhì)成型燃料應(yīng)用于取暖爐的燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃波.中南大學(xué) 2011
[7]動(dòng)力用煤混燒生物質(zhì)燃燒特性及污染物排放特性研究[D]. 王憲紅.山東大學(xué) 2010
本文編號(hào):3275329
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