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技术文献 | 生物质锅炉与燃煤锅炉颗粒物排放特征比较

2017/9/27 7:58:21      点击:

陈跃飞,陈凯清

(浙江省特种设备检验研究院 浙江杭州 310012)

摘要

使用生物质能作为燃料的锅炉称为生物质锅炉。比较生物质锅炉与燃煤锅炉的生物质排放量,对两台不同结构的锅炉进行了测试和分析。生物质锅炉由秸秆和木材制成,分析了燃烧和排放的颗粒物的特性。比较了颗粒物排放的特征,并分析了两者之间的差异。

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目前,中国生物质能的利用主要体现在家庭燃烧和锅炉燃烧。倡导生物质锅炉燃烧可以控制污染总量,减少煤燃烧产生的污染物排放。中国许多地区限制使用燃煤锅炉,某些地区禁止使用燃煤锅炉。这些措施促使一些地区从燃煤锅炉转向生物质锅炉,这不仅为生物质锅炉提供了空间,而且还推动了生物质锅炉技术的发展,因为生物锅的开发时间相对较短,关于这一点的研究不多。排放的颗粒物的特征。在这方面,与燃煤锅炉的颗粒排放相比,分析了具有不同结构的两种不同的生物质锅炉的颗粒排放特性,并总结了两者之间的颗粒排放特性的差异。

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研究对象与方法

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1.1研究对象

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两种生物质锅炉,BB1(DZM2.l-0.7/95/70-M)和BB2(CDZL1.4-0)。使用燃煤锅炉CB(TRZL-2.0-0)测量其烟气排放。三台锅炉均处于批量模式,启动和停机时间根据供暖和供水情况设定。每日燃烧时间为十小时。 BB1的额定热功率为3t/h,适用于燃油锅炉,炉排往复运动。 BB2的额定热功率为2t/h,采用链条炉排。 CB额定热功率为3t/h并使用链条炉排。

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1.2方法

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燃料选择:生物质燃料通常选自木质生物质燃料和秸秆燃料。燃料为条形,直径0.7厘米,长4米。煤用于松散的煤,质量很大,直径小于4厘米。为了避免由于不同燃料引起的不同烟气排放的影响,两个生物质锅炉使用均质燃料。

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采集样品:使用自动烟灰烟气分析仪测量锅炉烟气的基本参数,包括烟气中的SO 2,NO x和烟尘浓度。

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建立烟气稀释采样系统。该系统由颗粒稀释器和过滤器采样器组成。稀释过程分为两个阶段,一个阶段最初由加热的零空气稀释,第二阶段在室温下通过零空气进一步稀释。

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结果对比

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2.1烟尘达标情况

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通过烟道气分析仪测定三个锅炉的烟道气中的SO 2,NO x和烟灰浓度。具体结果如表1所示。

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从表1可以看出,生物质锅炉产生的烟灰量低于10的污染物排放限值。当生物质锅炉燃烧木材燃料时,烟气中的SO2含量低于规定的20的含量。用秸秆燃料燃烧,烟气中的502含量高于100,严重超标。燃煤锅炉产生的烟气中的502多达1354,严重超标,高于两个生物质锅炉燃烧烟气中的SO2含量。

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比较氮氧化物含量,发现只有三台锅炉中由非燃烧煤锅炉改性的生物质锅炉使用木质燃料生产氮氧化物,另外两种超过了标准。比较燃煤锅炉和生物质锅炉产生的氮氧化物,可以看出燃煤锅炉相对较少。三个锅炉的林格曼黑度小于1,两者都符合标准。

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2.2除尘效果

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生物质锅炉的除尘效果优于燃煤锅炉。两种不同结构的生物质锅炉的除尘效果也存在差异。具有往复式炉排的生物质锅炉在炉排运动过程中会产生空气干扰,悬浮颗粒将与烟气一起排出,使用链条炉排的生物质锅炉不受干扰,炉渣可直接冷却。颗粒浓度也会降低。

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结果分析

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生物质锅炉产生的污染物排放未达到极限,烟尘超标,二氧化硫与燃料有关,木质燃料中二氧化硫含量接近极限,产生二氧化硫含量由秸秆燃料严重超标。除BB2外,其他两个NOx排放超标。

燃烧木材燃料的生物质锅炉比其他两种燃料具有更好的除尘效果。不计燃料选择,两种生物质锅炉的除尘效果优于燃煤锅炉。

两个生物质锅炉之间的颗粒排放差异主要是由于不同的结构设计。 BB1是炉排炉,炉排会引起干扰,导致颗粒物浓度更高。然而,由于链炉生物质锅炉的扰动,烟道气中的颗粒物质浓度相对较低。

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结语

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生物质能源是可再生和环保的。它是中国第四大能源。目前,世界上大约一半的人口使用生物质能源作为能源。为了实现环境保护和可持续发展,有必要加强生物质能的利用。

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但是,为了实现生物质锅炉的有效利用,使污染物排放达到标准,有必要加强监督,确保除尘装置能够与锅炉一起运行,有效减少生物质能源污染。

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参考文献:

[1]耿春梅,陈建华,王玉华,等。生物质锅炉与燃煤锅炉颗粒物排放特性比较[J]。环境科学研究,2013,06:666-671。

[2]朱志飞,王立鹏,严辉,等.660MW燃煤机组锅炉飞灰颗粒物排放特性研究[J]。燃料化学学报,2014,03:323-328。

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