生物质混燃与空气分级对NOx排放的影响
生物质掺混无烟煤燃烧对NO排放影响的研究
摘要 : 本文通过热分析技术对动力用煤和常见生物质及其混合物的燃烧特性进行研 究分析,对影响样品燃烧特性 的生物质种 类、 升温速率和混合比例等参数进行深入的探讨, 在一定程度上得到各样品燃烧的动力学特性; 对于生物质和煤单独燃烧及混合燃烧 的污染物排放特性应用静态燃烧试验 系 统进行研究, 对影响污染物排放特性的炉温、 混合比例等条件进行分析。
c o mb u s t i o n e x p e i r me n t l a s y s t e m wa s u s e d t o s t u d y s e p a r a t e a n d mi x e d c o mb u s t i o n o f b i o ma s s a n d c o a l p o l l u t a n t e mi s s i o n c h a r a c t e i r s t i c s .
ห้องสมุดไป่ตู้
he T f u r n a c e t e mp e r a t u r e , mi x i n g r a t i o w h i c h a f e c t t h e p o l u t nt a e mi s s i o n c h a r a c t e is r t i c s a r e a n a l y z e d .
b i o ma s s a n d i t s mi x t u r e . T h e b i D ma s s s p e c i e s i n f l u e n c i n g t h e c o mb u s t i o n c h ra a c t e is r t i c ,h e a t i n g r a t e nd a s a mp l e b l e n d i n g r a t i o a n d o t h e r
空气分级燃烧技术在燃烧器低NOx改造中的应用
华 北 电 力 技 术
NORTH CHI NA LECTRI OWER E CP
3 3
空气 分 级 燃 烧 技 术 在燃 烧 器 低 NOx 改造 中 的应 用
才 雷 , 生平 祖 兴 利 章 明川 范 卫 东 滕 , , ,
( . 唐 国际 北 京 高井 热 电 厂 , 京 1 0 4 ; . 海 交通 大 学 , 海 2 0 4 ) 1大 北 0012上 上 0 2 0 摘 要 : 气 分级 燃 烧 技 术是 降低 锅 炉NO 排 放 的主 要 燃 烧 控 制 手 段 , 这 种技 术 应 用 到燃 烧 器 的 改造 中 可 以 空 将 起 到 降低 N 排 放 的 作 用 , 此 介 绍 北 京 高 井 热 电厂 6 锅 炉的 低 N 燃 烧 器改 造 以 及 试 运 情 况 。 O 为 号 O 关 键 词 : 气 分级 燃烧 技 术 ; 烧 器 改造 ; 放 ; 值 模 拟 空 燃 NO 排 数 中 图分 类 号 : TK1 、 K2 3 2 6 T 2. 3 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 : 0 3 9 7 ( 0 6 1 - 0 30 10 —1 1 2 0 ) 103 —3
sm 1】 tO i 1a ; n
1 抑 制 N 生 成 的空 气 分 级 燃 烧 技 术 O
空 气分 级燃 烧法 是美 国在 2 o世 纪 5 o年 代首 先发 展 起来 的 , 是 目前 使 用 最 为普遍 的低 NO 它Байду номын сангаас 燃烧技 术 。 空气 分级燃 烧 的基本 原理是 , 将燃 料 的 燃烧 过程 分 阶段 完成 。这 种空气 分 级燃烧 技术在
e h u ta dt ec mmi inn ej gGa j gTh r l o rP a t x a s ,n h o s o ig i B in oi e ma we ln . s n i n P
生物质再燃烧降低氮氧化物(NOx)的排放
CHE NGZ o gj h u -  ̄WA i NGY u -h u , o gz e g HANKu- u , a. i a h /
A src: e u n w- s N( o t leh oo y T e trs f imasi au dn eadteds iuini b tat R b migi al c t ) cnr cn lg . h oaeo bo s n a c i r t s o o x ot s sb n h tb o s
源 消费量 的 7 %, 5 大大超 出了 2 %的世界平 均水 平。 7 这种 以
煤 炭为主 要一次能源 的国情决 定了燃煤 火力发 电在 我国 电
N0 与碳氢化合物经太 阳紫外线照射 , 2 会生成一种有毒的气 体 叫光化学烟雾 ;③对森林和作物 的危 害作用 。NO不会 引 起植物叶片斑害 , 能抑制植物 的光合作用 。 但 而植物叶片气 孔吸收溶解 NO ,就会造成叶脉坏死;④N 参与臭氧层 的 2 O
破坏及影 响全球气候变化 , 还会在大气中与水蒸气结合 后会 形 成酸雨 降到地面 。
力工业中 占据 着主体性地位 。因此在我 国的环境污染 中, 火
力发 电是主要 的污 染源之 一。煤燃烧所 释放 的二 氧化硫 占
8%,氮氧化物 占 6 %,二氧化碳 占 7 %,烟 尘 占 6 %。 7 7 1 0
氮氧化物有 N O、NO2 0、N2 、N2 4 、N2 03 0 、N2 等 , 0s 主要是矿物燃料 ( 如石 油、煤 、天然气等 )与空气在高温燃
烧时产生 的,但在燃 烧过程中生成的主要是 NO和 NO ,通 2 常把这两种氮的氧化物称为 N x 在通 常的燃烧温度下 , O。 煤
空气分级对锅炉NOx排放影响的数值模拟
( .H ri B i r o ,t , abn10 0 , hn ; 1 abn o e . Ld H ri 5 0 1 C i l C a 2 S ho o E eg c 10 0 ,hn ) . c ol f n ryS i c dE g ei , r n ntu f c nly Habn 0 C ia e a n n b it T o 5 1
l . 、1 6 。 1 66 m 1 . 6 m
型 布 置 , 高压 、 超 中间再 热 、 自然 循 环 , 态 排 渣 , 固 配 有钢 球磨 煤 机 , 中间储 仓 干燥 剂送 分系 统 。
改 造 前 锅 炉 没有 燃 尽 风 喷 口 , 燃烧 器 为 四角
锅 炉燃 用 鹤 岗烟煤 和大雁 二 矿褐煤 按质 量 比
能 有 效 的 降低 N x的 排 放 。计 算 结 果 为 电站 锅 炉 降 低 氮 氧 化 物 排 放 提 供 了参 考 。 O 关键 词 : 粉 锅 炉 ; 圆燃 烧 ; 气 分 级 燃 烧 ; 氧 化 物 煤 切 空 氮
中 图 分 类 号 :K 1 T 3 文献标识码 : A
Nu e i a i u a i n o he I fue c f Ai a sfr d m rc lS m l to f t n l n e o r Cl s i e i
第 3期
21 0 2年 5月
锅
炉
制
造
生物质混煤燃烧中NOx排放的影响因素分析
e x p e r i me n t a l p l a t f o r m. T h e r e s u l t s s h o w t h a t , a f t e r mi x i n g t h e l e a n c o a l a n d t h e r i c e h u s k ,w h e n a t t h e c o n s t a n t c o mb u s t i o n t e m—
度恒定 时,N 的排放 量随 着燃料 中稻 壳所 占比重增加 而 降低 ;当燃料 中稻 壳所 占比重恒定 时,N O 的排放 量随着燃烧
温 度 的 升 高 而增 加 。
关键 词 : 稻 壳;混燃 ;N O ;排放 中图分类号 : T Q 5 3 4 . 9 文献标识码 : A 文章 编号 : 2 0 9 5 — 0 8 0 2 一 ( 2 0 1 3 ) 1 1 - 0 0 4 9 — 0 3
0 引 言
燃煤电厂排放的 N O 气体是造成大气污染 的主要 污染源之一【 1 ] 。如何降低燃煤 电厂 N O 的排放 ,是控 制 大气 污染 的有 效 途径 。近年 来 ,西 方 国家研 究 在 煤 中掺人生物质混合燃烧 ,可获得与传统脱硝方法相 同 甚至更好 的脱硝效果闼 。中国生物质资源丰富 ,是仅 次 于 煤 的第 二 大 能 源 [ 3 ] 。 因此 ,研 究 生 物 质 混 煤 燃 烧 技术 ,既可充分利用能源 ,又可控制污染排放 ,具有 重要 社 会意 义 和经 济意 义 。 本 文 选取 南 方最 常见 的稻 壳作 为 生 物质 燃 料 的 实 验样本 ,按不 同质量 比混合 山西产贫煤制 成实验燃 料 ,利用循环流化床实验平 台进行燃烧实验 。通过测 定烟 气 中的 N O 浓度 ,分 析稻 壳 混煤 燃 烧对 N O 排放 的影 响 。
燃煤锅炉空气分级燃烧降低NOx质量浓度的试验研究
Absr c I or e o r du e N O m a sc nc nt a i r o — a c t ie s,e pe i en a e t e e t a t:n d r t e c s o e r ton f om l w c pa iy bo lr x rm t lt s sw r
第 2 5卷 第 2期
21 0 1年 3月ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
发 电 泛 备
POW ER EQUI M ENT P
VoI 2 . 5,NO 2 .
M a. 2 1 r 0 1
燃煤锅炉空气分级燃烧 降低 N O 质量浓度的试验研究
尤鸿 燕 , 朱 一 飞 , 胡 伟
( 海 发 电 设 备 成 套 设 计 研 究 院 ,上 海 2 0 4 ) 上 0 2 0
近 年来 , 容量燃 煤锅 炉 的 NO 排 放 标准 日 小 趋 严格 。根 据上 海 市地 方 标 准 DB3 / 8 - 2 0 37 0 7 1 《 炉 大气 污染 物排 放标 准 》 自 2 1 锅 , 0 0年 1月 1日
NO 。Hen等 人认 为燃 料型 NO i 的形 成 与煤 的 热解 产 物 和 火 焰 中 氧 的体 积 分 数 密 切 相 关_ 。 1 ] 在 主燃 烧 区延迟 煤 粉 与氧 气 的混合 , 成燃 烧 中 造 心缺氧, 可使 绝 大部 分 气 相 氮化 物 和 部 分燃 料 氮 转 化 为氮 气 ; 外 煤 中挥 发 分 的 成 分 , 别 是 还 此 特 原性 成 分 的质量 分 数 对 NO 的还 原 具 有 积极 的
Ex e i e a t d n Lo NO M a s Co c nt a i n p r m nt lS u y o w- s n e r to
生物质燃烧对大气污染物排放的影响研究
生物质燃烧对大气污染物排放的影响研究近年来,生物质能源备受关注,尤其是生物质燃烧作为一种可持续能源形式。
然而,虽然生物质燃烧有助于减少对化石燃料的依赖,其对大气环境产生的污染物排放问题仍然不容忽视。
首先,生物质燃烧释放的PM2.5是大气污染物中的重要成分。
PM2.5主要由颗粒物和气溶胶组成,其直径小于2.5微米。
研究表明,生物质燃烧释放的颗粒物中富含碳、硫、氮等元素,尤其是有机碳含量较高。
这些颗粒物和气溶胶在大气中的停留时间较长,并且能够影响气候变化和空气质量。
此外,生物质燃烧还会释放一些有害物质,如苯、甲醛等,对人体健康构成潜在风险。
其次,生物质燃烧对大气中的臭氧生成也有一定的影响。
臭氧是大气层中一种重要的自由基,其浓度高低直接影响着大气环境的质量。
生物质燃烧释放的氮氧化物和挥发性有机物是臭氧生成的前体物质,它们在阳光的照射下通过光化学反应生成臭氧。
因此,生物质燃烧会导致臭氧的生成量增加,进而对人体健康和环境产生负面影响。
此外,生物质燃烧还对大气酸化产生一定的影响。
生物质燃烧释放的硫氧化物和氮氧化物是大气酸化的主要源头。
这些氧化物在大气中与水蒸气和颗粒物相互作用,形成硫酸和硝酸等酸性物质,进而降低土壤和水体的pH值。
这种酸性物质对植物生长和生物多样性产生负面影响,同时也加剧了酸雨的形成。
另外一个受关注的问题是生物质燃烧对全球气候变化的影响。
生物质燃烧释放的CO2是温室气体的重要组成部分,其排放对地球的气候系统产生复杂影响。
燃烧过程中释放的CO2会导致温室效应的加剧,进而导致地球表面温度的升高。
然而,相比化石燃料燃烧,生物质燃烧排放的CO2能够被再生植物吸收并转化为生物物质,形成循环。
因此,生物质燃烧排放的CO2是可以被一定程度上吸收和消耗的,从而减缓温室效应和气候变化速度。
总结起来,尽管生物质燃烧作为一种可持续能源形式,在减少对化石燃料的依赖方面具有优势,但其对大气污染物排放仍然带来一定的负面影响。
生物质颗粒燃料在锅炉中的氮氧化物排放特性及其对环境影响分析
生物质颗粒燃料在锅炉中的氮氧化物排放特性及其对环境影响分析生物质颗粒燃料是一种能源替代产品,具有可再生、环保等优点,在工业和生活中被广泛应用。
然而,随着其在锅炉中的使用增多,生物质颗粒燃料燃烧所产生的氮氧化物排放成为环境保护和空气质量管理的重要问题。
本文将对生物质颗粒燃料燃烧过程中产生的氮氧化物排放特性及其对环境的影响进行深入分析。
一、生物质颗粒燃料燃烧过程中氮氧化物排放特性1.1 生物质颗粒燃料的氮氧化物形成机理生物质颗粒燃料主要包括木屑、秸秆、玉米秸秆等,含有丰富的氮元素。
在燃烧过程中,生物质颗粒燃料中的氮元素主要以有机形式存在,当受热分解时释放为氨气。
氨气与氧气在高温条件下发生氧化反应,生成一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
此外,生物质颗粒燃料中的硫元素在燃烧过程中也可能与氮氧化物发生复杂的化学反应,生成硫酸雾气等有害气体。
1.2 影响氮氧化物排放的因素生物质颗粒燃料燃烧过程中氮氧化物排放受多种因素影响,包括燃料的品质、燃烧方式、燃烧温度、气流分布等。
其中,燃料的氮含量是影响氮氧化物排放的重要因素,氮含量较高的生物质颗粒燃料燃烧后排放的氮氧化物含量也较高。
此外,燃烧方式也对氮氧化物排放产生重要影响,流化床燃烧等技术可以有效降低氮氧化物排放。
1.3 氮氧化物排放特性的研究方法为了准确评估生物质颗粒燃料燃烧过程中氮氧化物排放的特性,研究人员通常采用实验室模拟实验、现场监测和数值模拟等方法。
通过对燃烧过程中氮氧化物浓度、排放速率等参数的监测和分析,可以揭示氮氧化物的生成机理和排放规律,为降低氮氧化物排放提供科学依据。
二、生物质颗粒燃料燃烧对环境的影响2.1 氮氧化物对大气环境的影响氮氧化物是大气污染物的重要组成部分,对空气质量和人体健康造成严重影响。
一氧化氮和二氧化氮通过光化学反应等途径形成臭氧和细颗粒物,导致雾霾等环境问题。
此外,氮氧化物还参与大气氮循环,对生态系统产生影响,如导致土壤酸化等现象。
生物质燃烧中的氮氧化物排放与控制
生物质燃烧中的氮氧化物排放与控制近年来,生物质燃烧得到了广泛的关注和应用,尤其是在可再生能源领域,生物质燃烧作为新型的能源形式,具有使用周期长、绿色环保等优点。
然而,随着生物质燃烧的普及,由其排放出的氮氧化物对环境和人类健康造成的危害也受到了越来越多的关注。
一、生物质燃烧中产生的氮氧化物生物质燃烧过程中,氢气、碳氢化合物和氧气在高温下发生气相反应,导致氮氧化物的产生。
其中,NO和N2O是常见的氮氧化物。
二、氮氧化物的危害氮氧化物是空气中对人类健康和大气环境影响最大的物质之一,其存在会引起城市雾霾、酸雨等环境问题,同时对人体健康也有很大的危害性。
NO和N2O在空气中会与氧气、二氧化碳等分子反应,形成具有生物毒性且会引起气道、眼睛和皮肤刺激的一氧化氮和一氧化二氮。
三、氮氧化物的排放控制技术为了降低生物质燃烧产生的氮氧化物排放,一系列排放控制技术被广泛应用。
1. SNCR技术选择非催化还原(SNCR)技术是一种常用的NOx排放控制技术。
SNCR技术通过向燃烧室中加入一氧化氢、氨水或尿素等还原剂,使NOx在高温下还原成N2和H2O,并将其还原成氨。
这种技术已经在欧洲和美国的一些火电厂中得到广泛应用。
2. SCR技术选择性催化还原(SCR)是一种高效的NOx控制技术,其原理是在高温下通过加入氨水或尿素,使NOx还原成N2和H2O。
这种技术需要使用铜、钴和钒等金属催化剂来促进反应,已经广泛应用于火电厂的烟气脱硫和脱硝系统中。
3. EGR技术废气再循环(EGR)技术被认为是NOx控制的一种有效方法。
该技术通过将一部分燃烧室废气回收并重新输入燃烧室中,从而降低燃烧温度,减少NOx的生成。
这种技术主要应用于动力机械、汽车和船舶等内燃机领域。
4. 混合燃烧技术混合燃烧技术是将生物质和化石燃料进行混合燃烧,从而减少NOx的产生。
采用混合燃烧技术,可以减少生物质燃烧造成的硝酸盐沉积,降低环境问题和健康危害。
四、结论随着生物质燃烧技术的应用越来越广泛,氮氧化物排放的问题也日益凸显。
生物质燃料燃烧技术对污染物排放的影响研究
生物质燃料燃烧技术对污染物排放的影响研究一、引言随着能源需求的不断增长,尤其是化石能源逐渐枯竭和对环境影响的日益严重,生物质燃料逐渐成为代替传统燃料的新型能源,其具有可再生、清洁等特点,被广泛应用于能源生产、工业生产以及生活中。
但是,生物质燃料燃烧产生的污染物也成为引人注目的问题,因此生物质燃料燃烧技术对污染物排放的影响研究具有重要意义。
二、生物质燃料和污染物排放生物质燃料是指以木材、秸秆、麦草、甚至降解家庭垃圾为原料,通过加工后用于替代其他化石燃料的一种可再生能源。
生物质燃料燃烧后主要产生二氧化碳、水蒸气、一氧化碳、氮氧化物、微小颗粒物、苯系物等污染物,而其中微小颗粒物和苯系物是生物质燃烧比较特殊的污染物。
三、生物质燃料燃烧技术生物质燃料燃烧技术是指将生物质燃料实现高温氧化分解并释放出可用能源的高效方法,可分为直接燃烧和气化燃烧两类。
直接燃烧是指通过应用燃料和氧气之间的反应生成热能的技术,而气化燃烧是指将生物质燃料加热到高温并在缺氧条件下发生气化反应生成可燃气体,并进行燃烧来产生热能的技术,两种技术都可以实现生物质燃料的高效利用。
四、生物质燃料燃烧技术对污染物排放的影响4.1 直接燃烧技术对污染物排放的影响直接燃烧技术产生的主要污染物为氮氧化物、微小颗粒物和苯系物,其中氮氧化物排放较高是由于有机氮燃烧带来的排放贡献。
微小颗粒物是燃烧后产生的细小颗粒物,由于尺寸小易悬浮在空气中,对人体健康造成较大威胁。
苯系物主要来自燃料中含有的挥发性有机物,主要是由于未燃烧的有机物质发生挥发而形成,同时也随着燃烧温度的升高而减少。
4.2 气化燃烧技术对污染物排放的影响气化燃烧技术相比直接燃烧技术,在氮氧化物和微小颗粒物排放方面具有更佳表现,但排放的苯系物却较高,主要是由于气化燃烧技术中爆炸温度较高,而高温下的反应容易产生苯系物。
五、控制技术5.1 低氮燃烧技术通过采用低氮燃烧技术可有效控制氮氧化物排放,低氮燃烧技术主要是在燃烧的时候控制温度和氧气量,减少氮氧化物的产生。
生物质燃烧对空气污染的影响与控制
生物质燃烧对空气污染的影响与控制引言:空气污染是当今社会面临的严重问题之一,而生物质燃烧作为一种常见的能源利用方式,其对空气质量的影响也备受关注。
本文将探讨生物质燃烧对空气污染造成的影响及相应的控制方法。
通过了解这些问题,我们可以更好地解决空气质量问题,保障人民健康和环境可持续发展。
一、生物质燃烧对空气污染的影响1. 烟尘排放生物质燃烧过程中会产生大量烟尘,其中包括颗粒物、灰尘和气溶胶等多种形态。
这些污染物会直接排放到大气中,对空气质量造成影响。
2. 有害气体释放生物质燃烧会释放出一些有害气体,如二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。
这些气体对于人体健康具有一定危害性,也会给大气环境带来负面影响。
3. VOCs排放生物质燃烧过程中还会释放出挥发性有机化合物(VOCs),包括苯、甲醛等。
这些物质对空气质量和人体健康都具有一定的危害。
二、生物质燃烧对空气污染的控制1. 改进燃烧技术通过改进生物质燃烧技术,可以降低燃烧过程中产生的污染物排放。
比如引入先进的燃烧设备,控制燃烧温度,增加燃烧的完全性等,都能有效减少污染物的生成。
2. 使用清洁能源替代生物质燃烧通常是为了获得能源,因此,使用清洁能源替代生物质燃烧是一个有效的控制手段。
可通过采用太阳能、风能等可再生能源,减少对生物质燃烧的依赖。
3. 增加污染物捕集设施在生物质燃烧设备中增加污染物捕集设施,如过滤器、吸附剂等,能够有效捕获有害物质,降低排放浓度。
4. 提高生物质燃烧的燃烧效率提高生物质燃烧的燃烧效率可以减少能源的浪费,同时也能降低污染物的排放。
例如,通过优化燃烧参数、减少燃料的湿度等方式,提高燃烧过程中的能量利用率。
总结:生物质燃烧对空气污染具有一定的影响,但通过合理的控制措施,可以减少相关污染物的排放。
改进燃烧技术、使用清洁能源替代、增加污染物捕集设施以及提高燃烧效率等方法都能有效降低空气污染水平。
为了保护空气质量,我们应该积极推广这些控制措施,并持续关注生物质燃烧对环境的影响,为人民的健康和可持续发展做出贡献。
生物质燃烧对环境污染的影响分析
生物质燃烧对环境污染的影响分析生物质燃烧是最早人类利用的能源之一,其方式包括:家庭用火、煤炉、火木灶等。
随着社会的发展,各种化石能源逐渐普及并逐渐替代了生物质燃烧。
但是,近年来,生物质燃烧再次成为了人们研究的热点,因为这一能源具有多方面的优势:再生性、低碳排放、可扩展性等,同时,生物质燃烧也带来了一定的环境污染问题。
本文将探讨生物质燃烧对环境污染的影响。
一、生物质燃烧产生的污染物生物质燃烧过程中,产生的主要污染物包括:一氧化碳、氮氧化物、挥发性有机物、微粒物等。
其中,氮氧化物和微粒物对环境和人体的影响最为显著。
1.氮氧化物(NOx):氮氧化物是燃料中的氮在高温下与氧化物发生反应形成的一种化合物。
它的主要来源是燃料中的氮、空气中的氮和部分燃烧不完全产生的一氧化氮(NO)。
氮氧化物会对大气产生直接和间接的影响,直接造成雾霾和光化学反应,间接会导致酸性降水、温室效应等环境问题。
氮氧化物还会对人体健康产生负面影响,如刺激眼睛、影响呼吸系统、诱发心血管疾病等。
2.微粒物:燃料中的有机物在高温下分解形成微小的颗粒物,称为燃烧产物中的“微粒物”。
这些颗粒物分为细颗粒和超细颗粒。
前者的直径小于10微米,后者的直径小于2.5微米。
微粒物是大气环境中主要的污染物之一,会对健康造成负面影响,如诱发呼吸系统疾病、心血管疾病等。
二、生物质燃烧对环境的影响生物质燃烧产生的污染物对环境影响主要表现为两个方面:对空气质量的负面影响和对土壤的负面影响。
1.对空气质量的影响:生物质燃烧产生的氮氧化物和微粒物会降低空气质量,严重影响人体健康。
氮氧化物可以光化学反应,形成臭氧和光化学烟雾,对健康产生负面影响;微粒物可以进入呼吸道,造成呼吸系统疾病。
2.对土壤的影响:生物质燃烧会产生大量的灰渣、烟尘等污染物,这些污染物会直接或间接地影响土壤质量。
直接影响表现为烟尘降落在土壤上形成塑胶,间接影响表现在烟雾降落在土壤上变成酸性物质,对土壤产生腐蚀性、酸化等影响。
生物质燃料对烧结原料加热过程中氮氧化物排放的影响设计论文(可编辑)
生物质燃料对烧结原料加热过程中氮氧化物排放的影响冶金专业王宏涛 (099014238 )指导教师龙红明教授摘要生物质是指以木质素或纤维素及其它有机质为主的陆生植物、水生植物等。
我国是农业大国, 农林生产过程中产生的生物质品种繁多, 产量极大, 有着丰富的生物质资源。
生物质热解后产生的主要成分是 CO 、H 、CH 等, 这些成分能2 4将 NO 还原为 N 。
将生物质用于烧结烟气减排氮氧化物 ,既避免能源浪费, 又x 2使环境得到保护。
研究以姑精和焦粉为原料、生物质为添加剂进行减排氮氧化物的实验。
在实验过程中, 采用不同的实验组合条件, 如生物质的种类、生物质的用量等, 探究生物质对烧结原料加热过程中 NO 排放特性的影响。
实验结果表明: 在过剩空气系数α >1 的条件下, 生物质几乎不具有降低 NO 浓度的效果; 在过剩空气系x数α <1 的条件下, 生物质还原 NO 能取得比较好的效果 , 其中, 稻壳对姑精加x热过程 NO 浓度的降低幅度为 50.2 % ;采用的三种生物质对焦粉加热过程 NOx x浓度的降低幅度, 木屑降低 98.2 % , 橘皮降低 86.6 % , 稻壳降低56.6 % 。
因此,在相同实验条件下,采用的三种生物质中,木屑降低 NO 排放的效果做好,橘x皮次之,稻壳最弱。
烧结过程产生的 NO 污染已成为我国冶金行业治理大气污染物排放的难x题。
利用生物质再燃来控制 NO 的排放,对于钢铁联合企业开辟能源新领域,x调整能源结构,促进环保效益,加快国民经济持续稳定发展有其重要的意义。
关键词: 生物质燃料;烧结原料; 氮氧化物排放IAbstractBiomass mainly refers to lignin, cellulose and other organic-based terrestrialplants, aquatic plants. Our country is a large agricultural country, where a widevariety of biomass, yield great and rich biomass resources is produced by agriculturaland forestry production process. The main component of biomass pyrolysis is CO, H ,2CHThese ingredients can reduce NO to NBiomass can be used to the emissions4 x 2of nitrogen oxides derived from sintering flue gas, which is good for avoiding energywaste and protecting the environmentGuShan iron ore concentrates and coke powder is the raw material and biomassis the addition. They are brought to the experiment of the reduction emissions ofnitrogen oxides. During the experiment, using different combinationsof experimentalconditions, such as the types of biomass, biomass dosage, explores the influence ofbiomass to NO emission characteristics of the sintered materials heating process. Thexresults show that: in the condition of the excess air coefficient α1, biomass hasalmost no effect of reducing the NO concentration; in the condition of the excess airxcoefficient α1, biomass reduction of NO can achieve better results. Rice huskxreduces NO concentration rate of 50.2 % in the GuShan iron ore concentrates heatingxprocess. Biomass reduces the NO concentration in the coke powder heating processxSawdust decreased 98.2 %, cellulite decreased 86.6 % and rice husk decreased 56.6 %Therefore, under the same experimental conditions, in terms of the effect of reducingNO emissions, sawdust is best, cellulite followed by sawdust and rice husk isxweakestNO pollution produced by sintering process has become a big problem to controlxair pollutant emissions in the metallurgical industry in China. Iron and steelenterprises will gain benefits from using biomass reburning to usher new areas ofenergy, to adjust energy structure, to promote the environmental benefits andaccelerate the sustained and stable developmentKey Words: biomass fuels; sintered materials; nitrogen oxide emission1第一章文献综述1.1 研究背景和意义1.1.1 行业背景工业企业和交通运输设施排放的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等废气污染物给我国空气环境造成了影响。
生物质燃烧技术的环境影响和污染控制
生物质燃烧技术的环境影响和污染控制随着能源需求的增加以及能源危机的到来,人们开始寻求替代能源,其中生物质能作为一种具有潜力的替代能源,受到了越来越多的关注和推崇。
生物质燃烧技术作为生物质能利用的重要方式之一,也在不断被应用和发展。
然而,与其他能源一样,生物质能利用也存在一些环境问题,本文将重点探讨生物质燃烧技术的环境影响和污染控制问题。
一、生物质燃烧技术的环境影响1.大气污染生物质燃烧过程中会排放大量的氮氧化物、二氧化硫、颗粒物等物质,这些污染物会直接或间接对大气造成污染和影响。
氮氧化物、二氧化硫等污染物会形成酸雨,对土壤和水体造成危害,同时也会直接对人体健康造成威胁。
颗粒物则会对人体肺部造成损害,导致呼吸系统疾病的发生。
2.水污染生物质燃烧过程中,燃料中的氮和磷等元素会随着废气排放到环境中,与空气中的水蒸气结合形成酸雨,这些污染物会直接或间接对水质造成影响。
此外,生物质燃烧中使用的化学品和清洁剂也可能会流入水中,对水体造成污染。
3.土壤污染生物质燃烧过程中产生的灰渣和废弃物,含有大量的化学成分和重金属,这些物质如果直接排放到环境中,会严重污染土壤,影响植物生长和土地资源的可持续利用。
二、生物质燃烧技术的污染控制1.燃料的选择对于生物质燃烧技术而言,燃料的选择对于污染控制起着至关重要的作用。
选择低灰分、低氮、低硫等燃料可以减少氮氧化物、二氧化硫以及灰分等污染物的排放,从而达到减轻环境污染的目的。
2.设备的优化生物质燃烧技术的设备优化也是减少污染排放的关键。
通过国家政策和技术进步的推动,生物质燃烧技术的生产和应用都得到了迅速的发展,生物质燃烧设备采用了锅炉、发电机等高效节能设备,同时采用高效废气净化设备,对废气进行处理,减少污染物排放。
通过优化生物质燃烧设备,不仅可以减少污染排放,还能提高生物质能的利用效率。
3.废气处理对于生物质燃烧技术而言,废气处理是非常关键的一环。
一方面,通过采用高效废气净化设备,对废气进行处理,减少污染物排放;另一方面,通过废气处理技术将废气中的二氧化碳等温室气体捕获,使之不会释放到大气中,从而对环境造成影响。
生物质燃烧过程中污染物排放的控制研究
生物质燃烧过程中污染物排放的控制研究随着环保意识的不断提高,对大气污染的监测越来越严格,生物质燃烧过程中排放的污染物也成为关注的焦点之一。
生物质燃烧过程中产生的二氧化碳、氮氧化物、挥发性有机物等污染物不仅危害环境,也对人类健康构成威胁。
因此,控制生物质燃烧过程中污染物排放是一项重要的研究课题。
本文将围绕生物质燃烧过程中污染物排放的控制展开探讨,并阐述当前的相关研究进展。
一、生物质燃烧过程中污染物排放的类型生物质燃烧过程中主要排放以下污染物:氮氧化物、二氧化碳、挥发性有机物、颗粒物等。
其中氮氧化物和颗粒物对人健康和大气环境的危害性较大,成为当前研究的重点。
氮氧化物是生物质燃烧中的主要污染物之一,而且危害性很大。
与汽车尾气排放中的氮氧化物相比,生物质燃烧2~20倍的氮氧化物危害更严重。
氮氧化物的排放量受到燃料种类、燃烧方式、炉膛结构等因素的影响。
目前,控制燃烧过程中氮氧化物的排放主要采取下列方法:1、采用低氮燃烧器:低氮燃烧器可将氮氧化物排放量降低30%~50%以上。
2、燃烧过程控制:将燃料的热释放控制在合理范围内,可降低氮氧化物的产生,也是一种有效的氮氧化物排放控制手段。
3、催化还原:将氮氧化物与还原剂在一定温度下反应,可将氮氧化物还原成氮气。
颗粒物,即PM10和PM2.5,是生物质燃烧过程中产生的另一类污染物。
颗粒物的排放量与燃料的质量、燃烧方式、燃烧温度等因素密切相关。
颗粒物在空气中停留的时间较长,可能会对人体呼吸系统造成损害,尤其是PM2.5微小颗粒易深入肺部并对人体健康造成更为严重的威胁。
颗粒物的控制主要采取以下方法:1、采用高效粉尘集中器:通过使用多级粉尘集中器,可以将粉尘排放降低到最低。
2、降低燃烧温度:降低燃烧温度后,可以减少颗粒物的生成。
3、增加燃烧时间:延长燃烧时间,使颗粒物有更多的时间被燃尽,从而减少其排放量。
二、控制生物质燃烧过程中污染物排放的研究进展在生物质燃烧过程中,污染物排放控制的研究主要有以下几个方向:1、燃料预处理:对生物质燃料进行预处理,例如去除杂质、干燥等,可降低燃烧中产生的污染物。
生物质燃烧对大气污染的贡献分析
生物质燃烧对大气污染的贡献分析近年来,生物质燃烧作为一种清洁能源的替代品,受到了广泛关注。
然而,与此同时,生物质燃烧也带来了一定程度的大气污染问题。
本文将对生物质燃烧对大气污染的贡献进行分析。
首先,生物质燃烧产生的颗粒物是造成大气污染的主要因素之一。
在生物质燃烧过程中,无论是固体生物质还是液体生物质,都会产生颗粒物。
尤其是在传统的生物质燃烧方式中,由于燃烧温度低、燃烧效率低等原因,大量的颗粒物排放到大气中。
这些颗粒物主要由碳、氮和硫元素组成,对大气污染具有重要的影响。
这些颗粒物通过空气中的气流扩散,进入人体呼吸道后会对人体健康产生不良影响。
其次,生物质燃烧还会产生一些有害气体,如一氧化碳、二氧化硫等。
一氧化碳是一种无色无味的气体,但是对人体健康却具有很大的危害。
高浓度的一氧化碳会降低血液中的氧含量,导致头晕、恶心、甚至窒息。
而二氧化硫是一种常见的大气污染物,它会与空气中的水分子结合形成硫酸雾,对植物生长、人类健康等都造成严重危害。
因此,生物质燃烧排放的有害气体也是大气污染的重要因素。
此外,生物质燃烧过程中还会产生一些挥发性有机物(VOCs),这些物质直接排放到大气中后,会与氮氧化物等大气氧化物发生反应,产生臭氧和细颗粒物等二次污染物。
臭氧是一种强氧化剂,对植物生长具有负面影响,同时,长时间的高臭氧浓度还会引发呼吸系统疾病。
细颗粒物不仅会降低空气质量,还会对人体健康产生危害。
因此,生物质燃烧的VOCs排放也是造成大气污染的重要原因之一。
但是,尽管生物质燃烧对大气污染造成了一定的负面影响,我们也不能忽视其相对于传统化石燃料的环境优势。
相比于煤炭和石油等传统化石燃料,生物质燃烧的二氧化碳排放量要低得多。
这是因为,生物质是通过光合作用吸收大气中的二氧化碳生长而来,而传统化石燃料则是在地下数百万年的化石沉积形成的,其燃烧过程会释放大量的二氧化碳。
因此,从总体上来说,生物质燃烧相对环境友好一些。
此外,生物质燃烧技术的发展也对降低大气污染起到了积极的作用。
生物质燃烧对空气污染物影响的实验研究
生物质燃烧对空气污染物影响的实验研究随着人们对清洁能源的追求和对化石能源的限制,生物质燃烧逐渐被视为一种替代化石能源的有前景的清洁能源。
但是,生物质燃烧也会对环境产生影响,尤其是空气污染。
因此,我们进行了一项实验研究,以研究生物质燃烧对空气污染物的影响。
一、实验设计我们的实验设置了两组火种,分别是生物质火种和煤火种,两者均采用相同的热值和火焰大小,确保煤火种和生物质火种的燃烧过程是类似的。
实验进行于一个密闭的室内环境中,室内环境中有大小为20平方米的平面模拟空间,我们采用空气采样仪器对空气中的PM2.5、PM10、NOx、SO2等污染物进行检测,同时也将温湿度和光照强度等环境参数监控。
二、实验结果实验结果表明,生物质火种燃烧产生的PM2.5、PM10、NOx和SO2含量明显高于煤火种燃烧产生的含量。
在实验初期,生物质火种燃烧产生的PM2.5和PM10含量分别为128μg/m3和225μg/m3,高于煤火种的16μg/m3 和56μg/m3。
随着燃烧时间的延长,PM2.5和PM10 含量不断增加,生物质火种燃烧产生的PM2.5和PM10含量分别达到了986μg/m3和1824μg/m3,高于煤火种的219μg/m3和789μg/m3。
此外,我们还发现,NOx和SO2的排放量在生物质火种燃烧期间也呈现出明显的增加趋势。
生物质火种燃烧排放出的NOx和SO2含量分别为28μg/m3和68μg/m3,而煤火种燃烧产生的NOx和SO2含量为12μg/m3和36μg/m3。
在生物质火种燃烧后期,生物质火种燃烧排放的NOx和SO2含量分别达到了154μg/m3和320μg/m3,而在相同时间段,煤火种燃烧排放的NOx和SO2仅为38μg/m3和96μg/m3。
三、结果分析生物质火种燃烧排放的高浓度PM2.5和PM10可能对空气质量和人类健康产生极大的贡献。
PM2.5和PM10可以渗透到人的呼吸系统中,导致呼吸系统疾病和心血管疾病,并增加致癌物质在人体内的接触面和引起免疫反应的机会。
生物质燃料产生的一氧化氮和二氧化氮
生物质燃料产生的一氧化氮和二氧化氮
生物质燃料燃烧会产生一氧化氮和二氧化氮,其中一氧化氮是最主要的氮氧化物,约占烟气中氮氧化物总量的九成。
这些氮氧化物的生成涉及到复杂的化学过程,其中燃料型NO是最主要的氮氧化物生成途径。
当燃料温度达到800~1000K时,燃料中的氮元素会被空气中的氧气氧化,生成燃料型NO。
此外,挥发分中的氮元素也会在高温下被氧化,生成挥发氮氧化物。
二氧化氮的生成量相较于一氧化氮较少,约占烟气总量的5%—10%。
二氧化氮遇到水蒸气会形成硝酸,硝酸与空气中的微型颗粒结合形成硝酸盐颗粒,这种硝酸盐颗粒是形成PM2.5的重要成分。
值得注意的是,生物质燃料产生的一氧化氮和二氧化氮可能对环境和人体健康造成影响。
因此,在使用生物质燃料时需要采取相应的措施,减少氮氧化物的排放。
同时,政府和相关部门也需要加强对生物质燃料使用的监管和管理,以确保环境和公众健康得到有效保护。
生物质掺混无烟煤燃烧对NO排放影响的研究
生物质掺混无烟煤燃烧对NO排放影响的研究作者:姜建勋来源:《价值工程》2014年第08期摘要:本文通过热分析技术对动力用煤和常见生物质及其混合物的燃烧特性进行研究分析,对影响样品燃烧特性的生物质种类、升温速率和混合比例等参数进行深入的探讨,在一定程度上得到各样品燃烧的动力学特性;对于生物质和煤单独燃烧及混合燃烧的污染物排放特性应用静态燃烧试验系统进行研究,对影响污染物排放特性的炉温、混合比例等条件进行分析。
Abstract: In this paper, thermal analysis technology is used to analyze the combustion characteristics of power coal and common biomass and its mixture. The biomass species influencing the combustion characteristic, heating rate and sample blending ratio and other parameters are discussed in-depth, obtaining the dynamic characteristic of each sample' combustion to a certain extent. The static combustion experimental system was used to study separate and mixed combustion of biomass and coal pollutant emission characteristics. The furnace temperature, mixing ratio which affect the pollutant emission characteristics are analyzed.关键词:生物质;热重分析;燃烧特性;动力学分析;污染物排放Key words: biomass;thermogravimetric analysis;combustion characteristic;dynamic analysis;pollutant discharge中图分类号:TK16 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)08-0318-020 引言生物质与煤混合燃烧是一种综合利用生物质能和煤炭资源的一种有效方式,煤与生物质混合进入CFB锅炉燃烧有利于增加CFB锅炉的热效率;减少煤的消耗量;降低NOX的排放。
生物质燃料燃烧过程中的污染物排放特性
生物质燃料燃烧过程中的污染物排放特性生物质燃料是指以植物材料、动物废弃物和其他有机物为原料,经过加工和转化过程制成的用于燃烧的能源。
与传统的化石燃料相比,生物质燃料被认为是一种可再生的能源,其燃烧过程中排放的污染物相对较少。
然而,在一些特定条件下,生物质燃料的燃烧也会产生一些有害的气体和颗粒物。
生物质燃烧过程中最常见的污染物包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、有机碳气溶胶、颗粒物和多环芳烃等。
首先,二氧化碳是生物质燃烧过程中主要的排放物之一、与化石燃料相比,生物质燃料的燃烧释放的二氧化碳可以被植物吸收和固定,进而重新生长,并形成一个碳循环系统。
这也是生物质燃料被认为是一种低碳能源的原因。
其次,一氧化碳是一种有毒气体,也是生物质燃料燃烧过程中的一种主要污染物。
一氧化碳主要是由不完全燃烧产生,会对人体血红蛋白的结合能力产生影响,导致组织供氧不足,造成中毒。
另外,氮氧化物(NOx)是由生物质燃烧过程中氮和氧反应所产生的一类气体。
氮氧化物主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
NOx 的排放对大气环境和人体健康都带来很大的影响,主要体现在酸雨的形成和光化学烟雾的产生。
此外,生物质燃料的燃烧还会产生一些有机碳气溶胶(OC)和颗粒物(PM)。
这些细小的固体和液体颗粒物对人体的呼吸系统和肺部健康有直接的影响,可能导致呼吸道疾病和心血管问题。
最后一类污染物是多环芳烃(PAHs),它们在生物质燃料的燃烧过程中通过不完全燃烧产生。
PAHs是一类有机物,具有强烈的毒性和致癌性。
它们可以附着在颗粒物表面,随着空气流动而传播,对生态系统和人体健康产生不良影响。
为了减少生物质燃料燃烧过程中的污染物排放,可以采取以下一些措施:1.优化燃烧过程:通过改良燃烧设备,增加氧气供应和延长燃烧时间,从而提高燃烧效率,减少不完全燃烧产物的生成。
2.粒子捕集和净化技术:利用颗粒物捕集器和净化设备,将烟气中的颗粒物和污染物捕集和去除,减少对环境和人体健康的影响。
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词 ]生物 质 ; 煤粉 ; 混燃; 空气 分级 ; NO x 排 放 [ 文 章 编 号]1 0 0 2 — 3 3 6 4 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 0 0 0 7 — 0 5
W EI Ga ng , FAN Xi a o hu a , W ANG Yi bi n , W ANG Xue b i n , LI Ya n 。, TAN Ho u z ha n g 。
( 1 . S t a t e Gr i d He b e i E l e c t r i c P o we r Rs e a r c h I n s t i t u t e , S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 2 1 , C h i n a ;
o v e r, f a c t or s l i k e mi xi n g r a t i o a nd a i r s t a g i ng o n e mi s s i o ns o f N O a nd CO a l on g t he f l u e ga s f l o w d i r e c t i o n
Ab s t r a c t : Co mb u s t i o n o f b i o ma s s( s t r a w a n d wo o d )a n d c o a l wa s i n v e s t i g a t e d i n a d r o p t u b e f u r n a c e . Mo r e —
wa s a na l y z e d. Al s o, t he un bur ne d c a r b o n c on t e nt i n f l y a s h wa s i nv e s t i ga t e d. The r e s u l t s s ho w t h a t , a l o ng t he f l u e ga s f l o w d i r e c t i o n, t he N O c o nc e n t r a t i o n i n c r e a s e d f i r s t a nd t he n d e c r e a s e d s l owl y f or pu r e c o m bu s - t i o n of b ot h b i o ma s s a nd c o a l , a nd t h e NO e mi s s i o n f r o m s t r a w o r woo d c o mbus t i o n on l y a c c o unt e d f o r a —
2 . Ke y La ho r a t o r y o f Th e r ma l — Fl u i d Sc i e n c e a n d En g i n e e r i n g, Xi ' a n J i a o t o ng Un i v e r s i t y, Xi ' a n 71 0 0 4 9, Chi n a )
不能 改 变沿烟 气流 动 方向上 NO 和 C o含 量 的 变化 趋 势 , 但 能 对燃 煤 产 生 的 NO 具 有较 强的
减排 能 力。 当生物 质 与煤粉 混 燃 时 , NO 排 放 量 随 麦 秆 混 合 比 例 的 增 加 而 逐 渐 减 小 , 但 当 混
合 比例增 至 4 O 9 / 6 以后 , 继续增 大生物质 比例 对 NO 减排作 用影响很 小 ; 当麦秆 比例 达到 4 0
( 1 . 国网河 北省 电力公 司电力科 学研 究院 , 河北 石 家庄 0 5 0 0 2 1 ; 2 . 西安 交通 大学热0 4 9 ) [ 摘 要]在 一 维沉 降炉 中进行 了生物 质 ( 麦秆 、 木屑) 与煤 粉 的 纯烧 、 混烧 实验 , 并 研 究 了燃 料 种 类 、 混 燃 比例 、 空气分 级等 不 同 因素对燃 烧 产生 的 NO和 C o含 量 沿 烟 气流动 方 向的分 布 规律 以及
第 4 4卷
第 5 期
热 力 发 电
T H ER M A L POW ER G EN ERA TI o N
Vo l _ 4 4 No .5
Ma y 2 O1 5
2 0 1 5年 5月
生 物 质 混 燃 与 空 气分 级 对 N 排 放 的 影 响
魏 刚 , 樊 孝 华 , 王 毅 斌 , 王 学斌 , 李 艳 , 谭 厚 章
飞灰含 碳 量的 影响 。结果表 明 : 纯 烧 生 物质 和 煤 粉 时 , NO 含 量 沿烟 气流 动 方 向 先增 大后 减
小, 煤粉 燃 烧产 生 的 NO 含 量 大约是 麦秆和 木屑 燃烧 产 生 的 2 ~3倍 ; 煤粉 燃 烧 产 生 的 C O 含
量 随 烟 气流动 先增加 后 减 少 , 而生 物 质燃 烧 产 生 的 C O含量则逐渐减小; 分 级 风 量 的 增 加 并
[ 中图分 类号 ]TK1 6 [ 文献标 识码 ]A
[ ' D O I 编 号 ]1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 2 — 3 3 6 4 . 2 0 1 5 . 0 5 . 0 0 7 Ef f e c t o f bi o ma s s C O — f i r i n g a nd a i r s t a g i ng o n NO e mi s s i o n s