生物质颗粒燃料的挥发性有机物排放特征

在中国北方某农村地区开展了民用生物质颗粒的VOCs排放实地测试,对比研究了不同类型燃料与炉灶使用场景的VOCs排放特征.基于吸附管采样,气质联用定量的结果表明,民用取暖炉中生物质颗粒燃烧的ΣVOC排放因子在48.5~684.5mg/kg,其中芳烃类占总排放的37.0%~85.8%,其次是卤代烃类,占14.2%~63.0%.苯和甲苯是组成丰度最高的组分,其次是二氯甲烷和苯乙烯等物质.基于PID检测器获得的TVOCs实时排放曲线与CO释放动态过程具有一定的同步性.燃料类型与燃烧场景对TVOCs排放有显著影响.点燃与剧烈燃烧阶段排放的VOCs占总排放的53.0%~71.2%,而阴燃阶段的TVOCs排放显著低于其他阶段.燃烧效率与TVOCs浓度间没有显著的统计学相关性(P>0.05).PID法与GC-MS法定量获得的排放因子有显著的正相关关系,但二者定量数值具有显著的差异.GC-MS定量组分仅占总排放因子的4%以内.明晰生物质颗粒燃烧的VOCs排放特征和影响有助于进一步完善排放清单,降低不确定性.

660MW燃煤锅炉掺烧生物质颗粒数值模拟研究

随着“双碳”目标的提出,生物质作为一种绿色零碳的清洁燃料,将迎来历史性的发展机遇。本文通过数值模拟手段研究稻壳、秸秆、木屑三种不同生物质颗粒以不同的粒径和煤粉掺烧,对比分析了不同生物质颗粒和煤粉掺烧时炉膛内生物质颗粒轨迹、停留时间和燃尽率的变化趋势。结果显示:生物质颗粒以10%热量比和煤掺烧,生物质颗粒在炉内有足够的停留时间保证燃尽,整体生物质颗粒燃尽程度较好,并从数值模拟结果中选取4种掺烧生物质工况用于指导设计。

松木生物质颗粒预热燃烧特性试验

使用于松木生物质颗粒作为燃料,结合先进的自预热燃烧技术,实现燃料在炉膛内的流态化燃烧。通过千瓦级预热燃烧试验平台,对木本生物质颗粒在不同预热温度下的预热改性进行了全面深入的探索。使用BET、SEM扫描电镜与拉曼光谱带对比的方法对高温生物质半焦的比表面积、总孔容积、氮气等温吸附脱附特性、颗粒表明形态等关键物性参数进行检测和分析。分析结果显示,随着预热温度的升高,氮气吸附量明显增加,说明改性后的生物质半焦具有更多的孔隙结构。结合碳微晶结构分析,松木生物质颗粒在高加热速率下解聚脱挥发导致大分子碳链断裂产生小分子挥发物从而改善反应活性。在燃烧特性方面,改性后的高温生物质半焦可在下行燃烧室内迅速实现稳定燃烧,且燃烧效率高达99%以上。在NO_(x)排放上,所有实验工况均将燃烧温度控制在1 100℃以下避免产生热力型NO_(x)。预热后松木生物质颗粒的NO_(x)排放浓度并未随预热温度的单调变化而增减。842℃时,NO_(x)排放质量浓度达到峰值,随后开始下降。在试验温度范围内,当预热温度设定为705℃时,NO_(x)排放质量浓度达到最低值,即97.79 mg/m^(3)。综上,为确保松木生物质预热燃烧后具有较低的NO_(x)排放和高燃烧效率,推荐的最佳预热温度为705℃。

生物质颗粒生产线烘干设备设计

生物质能源是一种可再生能源,也是一种清洁能源,开发和利用生物质能源产品能够实现资源的循环利用,减少环境污染和资源浪费,有助于实现可持续发展。在生物质颗粒生产线中,烘干设备用于去除生物质颗粒原料中的水分。如果原料水分含量过高,会导致生物质颗粒在运输和储存时发生潮解和变质。烘干机的选型、结构设计和操作参数会影响烘干效率,进而影响生物质颗粒的质量。对不同类型的烘干机进行分析,选择滚筒式烘干机作为生物质颗粒生产线的理想烘干设备,然后重点对滚筒式烘干机进行结构设计。

基于遗传算法的生物质颗粒锅炉的热效率优化分析

以遗传算法为基础,利用偏导数法对现有锅炉热效率计算公式进行了简化,并通过数学推导得出生物质颗粒锅炉热效率的表达函数,确定了影响锅炉热效率的主要参数的取值范围,并据此建立了锅炉热效率的优化模型。用遗传算法求解得出生物质颗粒锅炉效率的最优值。研究结果表明:采用遗传算法可以优化生物质颗粒锅炉效率并快速获得锅炉的最佳运行参数,为生物质颗粒锅炉的经济运行提供参考依据。

中速磨煤机磨制生物质颗粒料的适应性研究

生物质燃烧不会增加二氧化碳排放量,发展生物质与燃煤耦合发电技术是加快电力转型升级的可行途径。采用压型后的生物质与煤粉在不同的磨煤机中磨制且不掺混,由不同的燃烧器分别送入炉膛,该方式不需要增加额外的生物质处理设备和设置生物质燃料处理车间,可大大节省投资和厂区空间。其关键限制性技术因素在于电厂的磨煤机是否能够有效研磨生物质颗粒燃料,以及如何评估现有磨煤机对新型耦合燃料的适应性。为此,搭建了中速磨煤机实验台,分析中速磨煤机磨制生物质颗粒的适应性。结果表明:中速磨煤机碾磨木屑生物质颗粒时碾磨出力降低,有效出力修正系数为0.65~0.70;ZGM型中速磨煤机碾磨木屑成型颗粒时,加载力特性、分离器特性均在料粉粒径0.2 mm分界下变化明显,可考虑将筛分细度R200和R500定为磨煤机研磨生物质颗粒料粉均匀性指标的衡量标准;相对于磨制煤粉,磨制成型生物质颗粒加载力的增加或现行分离器转速的提升对细度分布影响规律有较大差异,亟待进一步的深入研究。

生物质颗粒燃料湿法成型粘结剂的制备与应用研究

粘结剂对生物质颗粒燃料结渣率有显著影响,并通过以木质素为基体,通过解聚、羟甲基化、胺化制备高性能的粘结剂,并通过与高岭土等无机矿物质复合来改善生物质颗粒燃料物理性能及易结渣的特性。结果表明:胺化木质素/高岭土为7∶3(wt%)时,生物质颗粒燃料的抗跌碎强度达95.67%,真实密度为0.97 g/cm^(3),结渣率下降到14.2%,相比只添加胺化木质素粘结剂的颗粒燃料的结渣率下降了42.51%。该复合粘结剂具有粘结强度高、抗结渣性好等性能,且成本低、工艺简单和环境友好等特点。

秸秆制造生物质颗粒燃料

1技术概述1.1技术原理技术主要以生物质速生林、果园修剪枝叶、农作物秸秆为原料,利用国际先进生物质粉碎技术和冷态致密成型技术生产生物质颗粒燃料,从而最大限度地提升颗粒成型燃料热效率和利用率。

生物质颗粒燃料炊事炉具设计与试验

生物质颗粒燃料是利用机械力将松散的生物质压缩或挤压成为密度较大、热效率较高、便于运输储藏的固体颗粒燃料,是煤的清洁替代能源,已广泛应用于工业和热力发电领域。针对生物质颗粒燃料的燃烧特性,设计了一种适用于农村地区的民用生物质颗粒燃料炊事炉具,并对其性能进行测试。测试结果显示,其热效率30.7%,升温速度24.4~25.7°C/min,炉膛内最高温度709°C,烟囱出口烟气最高温度286°C,烟气成分中O_(2)、CO的浓度范围分别为9.8%~17.4%、23~886 mg/m^(3),满足民用炊事炉具性能要求,可为农村民用生物质颗粒燃料炊事炉具的设计提供理论依据。

对云南昭阳区烤烟种植区域烟杆粉碎制成"烟杆生物质颗粒燃料"实用及前景分析

烟叶是云南省的主要经济作物之一,具有巨大的生物质潜能,如果能运用现有的"烟杆生物质颗粒燃料"技术对其进行处理,可以在碳排放、碳中和及减少地下煤层开采等方面带来不可估量的效益.文章以昭阳区烟叶种植区域为研究对象,分析了该区"烟杆生物质颗粒燃料"具备的天然条件及这种燃料带来的巨大经济价值和环保价值,从而得出该种颗粒燃料具备广阔的发展前景的结论.

碳中和背景下的生物质颗粒燃料的生产及发展

碳中和作为全球气候变化防控的重要策略之一,旨在减少人类活动所排放的温室气体,并通过增加吸收和储存二氧化碳来实现净零排放。随着全球气候变化日益凸显,碳中和已成为国际社会共同关注的焦点,被广泛应用于各个领域。生物质颗粒燃料作为一种可再生能源,具有清洁、低碳的特点,在碳中和战略中发挥着重要的地位和作用。文章旨在探讨生物质颗粒燃料在碳中和战略中的地位和作用,并结合实际案例和数据分析,深入挖掘生物质颗粒燃料的潜力和优势,以期为推进全球碳中和进程提供理论和实践支持。通过对生物质颗粒燃料的研究,将进一步完善碳中和战略,推动可持续能源发展,实现经济社会可持续发展。

北方地区生物质颗粒燃料全生命周期碳排放评价

分析了生物质固体颗粒燃料的全产业链和特性,根据产业链划分了生物质固体颗粒燃料的全生命周期碳排放边界,通过把全生命周期划分为种植阶段、生产阶段、运输阶段和使用阶段等4个阶段组成,主要的碳排放阶段为生产阶段和运输阶段,建立了碳排放计算模型,通过计算得到北方地区生物质固体颗粒燃料的平均碳排放为0.09 g CO_(2)/kg,只占其燃烧使用阶段碳排放的5.3%,从全生命周期来看,生物质固体颗粒燃料碳排放量很小,可看作是零碳能源。

典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验

为研究生物质颗粒燃料的燃烧特性及污染物排放特性,该文以国外引进的生物质颗粒燃料燃烧器为试验装置,选择了8种典型的生物质颗粒燃料进行试验研究。试验结果表明,挥发份含量越高,含水率越低,生物质颗粒燃料所需的点火时间越短,SO2、NOx等污染物排放质量浓度远低于国家标准,但存在着部分生物质颗粒燃料灰分含量过大、结渣严重等问题。对大多数颗粒燃料来说,软化温度越高,结渣率越低,当软化温度超过1389℃时,不会发生结渣;Si元素、碱金属元素含量越高,越容易结渣,碱土金属元素含量越高,越抗结渣。玉米秸中Si的质量分数为27.70%,底灰结渣率达到48.84%,落叶松中Si的质量分数仅为9.76%,不结渣;使用添加剂后,玉米秸的底灰结渣率降低了22.77%。这将为设计适合中国国情的生物质颗粒燃料燃烧设备及改善燃料的燃烧性能提供依据。

生物质颗粒燃料冷成型技术试验研究

对环模生物质颗粒燃料成型机影响成型的各主要因素进行了分析及试验研究,给出不同生物质原料、粒度、含水率、环模孔长径比等因素与颗粒成型率及吨料电耗的关系,找出生物质颗粒燃料的最佳成型条件。

模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验

针对模辊式成型机在生产生物质颗粒燃料过程中存在能耗高等问题,以玉米秸秆为原料,研究成型机模辊间隙、主轴转速和模孔直径等参数对生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等的影响。结果表明:模辊间隙仅对成型率有影响,间隙为0.2 mm最优。吨燃料能耗和颗粒密度随主轴转速增大而减小;模孔直径大,生产率高,吨燃料能耗低,颗粒密度小;为保证生产率,主轴转速应大于等于160 r/min。不同因素试验,颗粒燃料的成型率大于95%,机械耐久性大于96%,均符合生物质颗粒燃料要求。

瑞典生物质颗粒燃料产业发展现状与经验

瑞典是世界上最大的生物质颗粒燃料生产国和消费国,其在颗粒燃料技术研发、产业政策和市场运行模式等方面已走在世界前列。2008年,瑞典生物质颗粒燃料消耗量达到185万t,颗粒燃料产业取得了巨大发展。文章通过对瑞典颗粒燃料产业现状、政策、燃烧技术以及质量保障体系等进行系统分析,总结了瑞典颗粒燃料产业的发展经验,为我国成型燃料产业提供政策建议,将有利于我国成型燃料的推广与应用。

生物质颗粒燃烧器燃料适应性试验

为深入研究生物质颗粒燃料的燃烧特性，探讨自动燃烧器的燃料适应性，该文基于PB-20型生物质颗粒燃烧器，选择了5种灰分小于25%（空气干燥基）的颗粒燃料，分别研究了燃烧工况中进料量和空气量对燃烧性能的影响。试验结果表明灰分含量大于20%的颗粒燃料燃烧不充分，工况不稳定，效率低，结渣大，易熄火，不适用于此类生物质颗粒燃烧器；灰分含量为12.40%的颗粒燃料推荐参数为进料量4 kg/h，风机转速2600～2800 r/min，清渣速度为3 r/min，转5 s/停35 s；灰分在7.21%的颗粒燃料推荐控制参数为进料量3～4 kg/h，风机转速2600～2800 r/min，清渣速度相对应为3 r/min，转5 s/停60～55 s；灰分值低于1%的颗粒燃料均以进料量3～4 kg/h，风机转速2600～2800 r/min，不需清渣为推荐参数。该研究总结了生物质颗粒燃烧器的燃料适用控制参数，为燃烧器的推广应用提供了数据支持。

燃用生物质颗粒燃料锅炉的燃烧及排放特性

为得到燃用生物质颗粒燃料锅炉的燃烧和排放特性,建立了燃烧模拟实验台,进行了一次风量及二次风量不同配比、不同位置及不同料层厚度等参数对燃烧和排放性能影响的实验,为生物质颗粒燃料锅炉的设计提供了可靠的依据。样机测试和实际应用表明,此形式生物质锅炉高效节能、洁净燃烧、大气污染物排放量低,具有广阔的应用前景。

混合生物质颗粒燃料的燃烧特性

从生物质燃料的灰熔融性和热值两个关键性的特性指标着手,以玉米秸秆和水稻稻壳作为主要原料,用试验优化设计和分析的方法 ,寻求混合生物质颗粒燃料的优化配方,提高混合生物质颗粒的软化温度ST>1 400℃,有效地解决了玉米秸秆颗粒结渣问题。对混合生物质颗粒进行了热重试验研究和燃烧机理、动力学特性分析,结果表明:混合生物质颗粒具有易着火和单峰值热解特性,燃烧性能良好。此研究为改善单一成分生物质燃料的燃烧性能,推广利用生物质能提供指导性建议。

柱状生物质颗粒与钢球颗粒在滚筒中的混合特性

采用离散单元法DEM（discrete element method）对圆柱形生物质颗粒和钢球颗粒在滚筒中的混合进行了数值模拟,分析了滚筒转速和颗粒数量比对混合质量的影响。结果表明：在本文设定的工况下,颗粒的混合模式为阶梯模式,并且颗粒在混合时可以分成3个区域,即左面的单层钢球颗粒区、中间的钢球颗粒和生物质颗粒混合区、右面的生物质颗粒堆积区。左右两边的颗粒混合效果较差,中间的颗粒混合效果较好。当滚筒转速相同时,钢球颗粒和生物质颗粒数量比为3000∶200时的颗粒混合效果比钢球颗粒和生物质颗粒数量比为3000∶100时的好,即当钢球颗粒数量远大于生物质颗粒数量时,增加生物质颗粒的数量可以提高混合效果。在钢球颗粒和生物质颗粒数量比相同的情况下,当滚筒转速在5-25r/min的范围内,滚筒转速越高,颗粒的混合质量越好,并且颗粒混合达到稳定的时间就越短。