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陳躍飛，陳凱清
(浙江省特種設(shè)備檢驗研究院 浙江杭州 310012)
摘要：將生物質(zhì)能源作為燃料的鍋爐稱之為生物質(zhì)鍋爐。將生物質(zhì)鍋爐同燃煤鍋爐的顆粒排放進行對比，對2個結(jié)構(gòu)不同的鍋爐進行試驗分析，生物質(zhì)鍋爐采用的是秸稈和木質(zhì)，對其燃燒排放的顆粒物特點作分析，同時同燃煤鍋爐顆粒排放特點作對比，分析兩者的差異。
目前，我國對生物質(zhì)能源的利用主要體現(xiàn)在家用燃燒和鍋爐燃燒方面。提倡生物質(zhì)鍋爐燃燒可以控制污染總量，降低燃煤產(chǎn)生的污染物排放。我國很多地區(qū)已經(jīng)限制燃煤鍋爐的使用，且于一定范圍中禁止使用燃煤鍋爐。這些措施促使一些地區(qū)已經(jīng)從燃煤鍋爐轉(zhuǎn)向到生物質(zhì)鍋爐的使用，不但為生物質(zhì)鍋爐提供了發(fā)展空間，而且推動了生物質(zhì)鍋爐技術(shù)的發(fā)展隊因為生物質(zhì)鍋爐發(fā)展的時間相對較短，對其排放的顆粒物特征研究也不多。對此，對2臺結(jié)構(gòu)不同的生物質(zhì)鍋爐，對其顆粒排放特征進行分析，同燃煤鍋爐顆粒排放進行對比，總結(jié)兩者顆粒排放特點的差異。
1研究對象與方法
1.2研究對象
兩臺生物質(zhì)鍋爐，BB1(DZM2.l-0.7/95/70-M)、BB2(CDZLl.4-0)。一臺燃煤鍋爐CB(TRZL-2.0-0)，測定其煙氣排放。三臺鍋爐都進行間歇式丁作模式，基于供暖和供水需要設(shè)定啟爐和停爐時間，每日燃燒時間為十小時。BB1額定熱功率為3t/h，為燃油鍋爐改造，爐排為往復(fù)式。BB2額定熱功率為2t/h，使用鏈條爐排。CB額定熱功率為3t/h，采用鏈條爐排。
1.2方法
燃料選擇：生物質(zhì)燃料通常選擇木質(zhì)生物質(zhì)燃料和秸稈燃料，燃料為條狀，直徑0.7cm，長4m。燃煤使用散煤，塊狀，直徑低于4cm。要避免因燃料不同而導(dǎo)致煙氣排放不同影響比較，兩臺生物質(zhì)鍋爐使用同質(zhì)燃料。
采集樣品：使用自動煙塵煙氣分析儀對鍋爐煙氣的基本參數(shù)進行測定，包括煙氣中S02、N0x以及煙塵濃度等。
建立煙氣稀釋采樣系統(tǒng)。系統(tǒng)由顆粒物稀釋器和濾膜采樣器組成。稀釋過程分為兩級，一級通過加熱后的零空氣進行初步稀釋，二級通過室溫下的零空氣進行進一步稀釋。
2結(jié)果對比
2.1煙塵達標(biāo)情況
通過煙氣分析儀測定是三臺鍋爐煙氣中的S02、N0x以及煙塵濃度。具體結(jié)果見表1。
從表1中可知，生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生的煙塵量要髙于污染物排放限值10。生物質(zhì)鍋爐燃燒木質(zhì)燃料時，煙氣中的SO2含量要低于規(guī)定含量20，使用秸稈燃料燃燒時，則煙氣中的502含量高于100，屬嚴重超標(biāo)。燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣中的502達1354，嚴重超標(biāo)，且超高于兩臺生物質(zhì)鍋爐燃燒煙氣中的S02含量。
對比氮氧化物含量發(fā)現(xiàn)，三臺鍋爐中僅有非燃煤鍋爐改造的生物質(zhì)鍋爐采用木質(zhì)燃料燃燒時產(chǎn)生的氮氧化物含量達標(biāo)，其他兩臺均超標(biāo)。對比燃煤鍋爐和生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生的氮氧化物含量可見，燃煤鍋爐相對較少。三臺鍋爐的林格曼黑度均低于1，均達標(biāo)。
2.2除塵效果
生物質(zhì)鍋爐的除塵效果要好于燃煤鍋爐。而兩臺結(jié)構(gòu)不同的生物質(zhì)鍋爐除塵效果也存在差異。采用往復(fù)式爐排的生物質(zhì)鍋爐因在爐排中運動中會出現(xiàn)空氣干擾，懸浮顆粒會隨煙氣排出，而使用鏈條式爐排的生物質(zhì)鍋爐無擾動現(xiàn)象，爐渣可直接被冷卻，因此顆粒度濃度也會被降低。
3結(jié)果分析
生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生的污染物排放量沒有達到限值，煙塵超標(biāo)，二氧化硫同燃料存在相關(guān)性，木質(zhì)燃料產(chǎn)生的二氧化硫含量接近限值，秸稈燃料產(chǎn)生的二氧化硫含量嚴重超標(biāo)。NOx排放除BB2達標(biāo)外，其他兩臺均超標(biāo)。
木質(zhì)燃料燃燒的生物質(zhì)鍋爐除塵效果要好于其他兩臺。排除燃料選擇，2臺生物質(zhì)鍋爐除塵效果均好于燃煤鍋爐。
兩臺生物質(zhì)鍋爐顆粒排放存在差別主要是因為其結(jié)構(gòu)設(shè)計不同。BB1為爐排爐，爐排會產(chǎn)生擾動，導(dǎo)致顆粒物濃度較高。而鏈條爐生物質(zhì)鍋爐因擾動下，煙氣中的顆粒物質(zhì)濃度也相對較低。
4結(jié)語
生物質(zhì)能源有可再生性，有著環(huán)境友好的特點，是我國第四大能源，目前全球約有一半人口將生物質(zhì)能源作為生活能源。為實現(xiàn)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展，加強生物質(zhì)能源的利用十分必要。
但要實現(xiàn)生物質(zhì)鍋爐的高效利用，使得污染物排放達標(biāo)，可應(yīng)加強監(jiān)管，確保除塵裝置等能隨鍋爐運轉(zhuǎn)，在有效利用生物質(zhì)能源的同時減少大氣污染。
參考文獻
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