新型生物质锅炉燃烧排放研究与环境效益分析

为充分利用我国北方农村地区丰富的生物质资源,针对现今农村生物质锅炉氮氧化物排放浓度高的问题,设计一种新型炉膛结构的生物质锅炉以及尿素喷淋脱氮系统,并进行生物质燃烧试验。试验通过改变风道中球阀开度的大小来调节过量空气系数以及一、二次风量的比例,并测量相同重量的生物质颗粒燃料在不同燃烧工况下的氮氧化物排放浓度。试验结果数据分析表明,随着过量空气系数α的增加,氮氧化物折算排放浓度先降低后增加,在α=1.1时达到最小值;增大一、二次风量的比值会导致炉膛内燃烧温度先升高后降低,综合锅炉燃烧效率,在一、二次风量比为6∶4时为最佳燃烧工况,此时氮氧化物排放折算浓度为141.74 mg/m^(3)。对比燃煤锅炉,此生物质锅炉的硫氧化物排放浓度很低,并且新型结构的生物质锅炉添加尿素溶液后氮氧化物排放量明显减少,具有良好的环境效益。

新型家用生物质锅炉尿素脱氮设计研究

针对现今农村家用生物质锅炉氮氧化物排放较高的问题,设计了沙漏型炉膛结构以及尿素喷淋脱氮系统,并通过搭建锅炉实验台进行燃烧实验。选用三种生物质成型燃料颗粒进行试验研究,通过测量其氮氧化物的排放浓度、烟气氧含量和炉膛燃烧温度,结合氮氧化物生成的机理,详细分析了喷淋尿素溶液的位置、所喷淋尿素溶液的质量分数和生物质燃料的种类对氮氧化物排放浓度的影响。结果表明:生物质燃料的氮氧化物主要由锅炉的二次燃烧区域产生,因此在二次燃烧区喷淋尿素溶液可以更好地脱除燃烧生成的氮氧化物;随着喷淋尿素溶液质量分数的升高,氮氧化物排放浓度呈现先降低后增高的趋势,当尿素溶液质量分数为9.96%时,锅炉氮氧化物排放浓度最低;不同生物质燃料燃烧时氮氧化物的生成量会随着燃料本身的氮元素含量变化而变化,但是计算其基准氧含量折算浓度时也要综合考虑烟气氧含量。

不同压差下颗粒物穿透性能的参数化分析

近年来,雾霾天气经常会出现在人们的生活中,大气颗粒物污染严重,空气质量品质越来越受到人们的关注。颗粒物与人体健康密切相关,然而人一天中大部分时间处于室内环境中,人体接触到的颗粒物大部分是经由围护结构缝隙进入到室内中,穿透是其主要途径。本文通过搭建气候实验室,营造室外污染环境,实验记录不同压差下PM_(2.5)和PM_(10)经由不同气密性外窗缝隙渗透进入室内的情况。分析不同气密性外窗以及不同压差对室内PM_(2.5)和PM_(10)质量浓度的影响,分析计算不同工况下的穿透系数并建立穿透系数模型,为工程预测室内颗粒物浓度提供参考依据。