999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

生物質燃燒技術研究現狀

2022-05-07 07:48:30羅海峰熊登宇
農業工程與裝備 2022年1期
關鍵詞:顆粒物研究

劉 榮,羅海峰,熊登宇,盛 拓

生物質燃燒技術研究現狀

劉榮,羅海峰,熊登宇,盛拓*

(湖南農業大學機電工程學院,湖南 長沙 410128)

生物質能作為可再生能源,已經被應用到各行各業。根據國內外生物質燃燒技術發展現狀,通過研究生物質燃燒裝置的設計、生物質燃燒特性以及解決污染物排放的方法,分析了現有生物質燃燒技術的難點,并對我國生物質燃燒技術發展提出了建議。

生物質;生物質能;燃燒裝置;燃燒特性

生物質是指利用大氣、水、土壤等通過光合作用而產生的各種有機體,它包括植物、動物和微生物。生物質能是指以生物質為載體將太陽能轉化為化學能并貯存的一種能量。我國作為農業大國,地廣物博,擁有豐富的生物質能源。預估到2050年,生物質能開發的總量可達到288×108t標準煤。化石能源作為不可再生能源,已經制約了人類的可持續發展。生物質能作為可再生能源,已經被廣泛應用于炊事、取暖、發電以及一系列行業當中[1-2]。在眾多的生物質能應用技術中,生物質燃燒技術具有成本低、操作簡單等特點,在我國應用較為廣泛。由于生物質燃燒技術存在燃燒不充分、利用率低、排放廢氣等不足[3],因此合理設計生物質燃燒器,提高能源利用率、減少污染物排放非常重要。

通過論述國內外生物質燃燒技術發展現狀,分析了現有生物質燃燒技術的難點,并對我國生物質燃燒技術發展提出了建議。

1 國內研究現狀

1.1 生物質燃燒裝備研究現狀

合理的設計生物質燃燒裝置可以提高能源利用率,減少廢氣排放量,保證燃燒效率。

柳善建等[4]針對農林生物質碎料在燃燒時存在連續進料及穩定燃燒困難、污染排放水平較高等問題,設計了一種以玉米秸稈、碎木屑為主要燃料的農林生物質碎料燃燒機。該機采用水平進料方式,并采取防回火回煙、爐壁冷風壓保護等設計,結構如圖1所示。農林生物質碎料通過螺旋輸送器從料斗進入爐膛,由自動點火裝置點燃,爐膛進行20~30分鐘預熱后,進入穩定燃燒階段,高溫火焰由出火口噴出,并配合后續的鍋爐或換熱器等裝置。

1 調速電機;2 鏈輪;3 料倉;4 撥料輥;5 螺旋輸送器;6 防回火罩;7 二次風管;8 爐壁風管;9 一次風管;10 風機;11 爐排;12 冷風層;13 出火口煙筒;14 外接煙筒;A 爐膛測溫點;B 出火口測溫點;C 粉塵檢測點;D 出火口煙氣測點。

田宜水等[5]依據秸稈本身的特性,從燃燒機理角度出發,針對進料方式和燃燒室進行研究,采用下飼式進料方式和雙燃燒室結構,設計了一款運行穩定、熱效率高的秸稈鍋爐。

石毅新等[6]針對燃燒時物料堆積,從而產生厚層燃燒,導致燃燒溫度不高,燃燒不充分,煙塵量過大等問題,設計了以薄層燃燒為主要燃燒方式的小型生物質直燃爐,在提高燃燒效率的同時有效降低了焦油與煙塵的產生。

姚宗路等[7]針對我國秸稈類生物質顆粒燃料灰含量高、灰熔點低而導致燃燒過程中易結渣、燃燒器易熄火、燃燒不穩定等問題,結合多級配風原理,設計出高效雙層燃燒筒裝置,實現三級配風,同時研究了螺旋清灰破渣機構,并在此基礎上研制了生物質顆粒燃料燃燒器。試驗結果表明,該燃燒器以玉米顆粒為燃料,燃燒效率達到91%,結渣率為 23% ,還能與熱風爐、采暖鍋爐等設備匹配,以木質顆粒和秸稈類顆粒為燃料,可滿足供熱采暖等需求,其結構如圖2。工作時,將生物質顆粒從落料

1 破渣齒;2 清灰破渣裝置;3 燃燒內筒;4 燃燒外筒;5 活動接口;6 落料管;7 外殼;8 自動控制裝置;9 風機;10 電動機;11 點火裝置;12 燃料推進螺旋;13 燃燒攪動螺旋;14 灰渣排出螺旋。

管送入燃燒內筒后,在燃料推進螺旋的作用下快速、平穩的推進到燃燒室,即燃燒內筒中間位置。在顆粒燃料燃燒過程中,燃燒攪動螺旋能夠將燃燒的燃料攪動,有效防止燃料結渣。

李亞猛等[8]針對當前生物質燃燒爐灶熱效率低、火力強度達不到要求、供風不充足、燃燒不完全、功能單一等問題,依據集中供餐時對清潔生物質顆粒燃料爐灶的需求,研制了一種以層燃為燃燒方式,集炒菜、蒸飯、燒水、供熱等功能于一體的生物質顆粒直燃爐灶,結構如圖3所示。

1 鍋;2 蒸發器;3 聚火口;4 二號風機;5 觀火孔;6 一次進風套;7 一號風機;8 爐膛;9 輔料倉;10 一次進風套容置腔;11 抽屜式灰倉;12 內爐膛;13 爐蓖;14 二次進風套;15 隔熱層;16 二次進風套容置腔;17 進料口;18 進水口;19 蒸汽出口;20 煙氣出口;21 轉動式水龍頭。

翟萬里等[9]為解決生物質鍋爐適用范圍窄、機械化程度低、熱效率低、受熱面易結渣、消煙除塵效果差等問題,研制出適合生物質成型燃料燃燒的專用鏈條蒸汽鍋爐,該鍋爐為單鍋筒縱置式布置,采用新型鏈條爐膛結構,如圖4所示。試驗結果顯示:鍋爐的燃燒效率達 96.7%,熱效率達83.2%。

1 進料斗;2 爐膛;3 前煙箱;4 前拱型管板;5 鍋筒;6 螺紋煙管;7 后拱形管板;8 省煤器;9 出渣口;10 集箱;11 燃料層;12 受熱面;13 下降管;14 鏈條爐排。

夏許寧等[10]針對我國的秸稈類生物質顆粒燃料存在的易結渣、點火不易及燃燒不平穩、效率低等問題,根據生物質顆粒燃料3個階段的燃燒特性,采用三級配風系統,通過風量來調節爐排溫度,并配套設計生物質顆粒燃燒器以保證生物質顆粒燃料的充分燃燒并降低結渣率。

王毅等[11]為進一步降低生物質鍋爐煙氣排放污染,針對生物質鍋爐煙氣排放特點,設計了一種具有除塵、脫硫、余熱利用功能的多效煙氣凈化裝置,結構如圖5所示。鍋爐煙氣在一次煙道內部機構的作用下進入下方堿水箱內,煙氣與堿水發生中和反應,進行初步脫硫后進入二次煙道內。二次煙道的霧化噴淋裝置以較高壓力將堿性水旋轉噴出,與煙氣充分接觸,煙塵充分增濕、增重。煙塵在強烈氣流作用下,慣性力增大,被拋甩到筒內壁水膜層中,流入液體凈化箱內,煙氣中的硫氧化物氣體與霧化的堿性水滴接觸反應生成亞硫酸和硫酸鹽隨水膜流入堿水箱內,然后排入灰渣池。堿水霧化噴淋洗滌過的煙氣經百葉窗格柵阻擋分離水滴,進行氣水分離,清潔的煙氣經引風機引入煙塔排出。

1 一次煙道;2 換熱盤管;3堿水箱;4 換熱排管;5 料渣分離斗;6 逆向旋流板;7 二次煙道;8 霧化噴淋器;9 渦輪引風機。

張學敏[12]等為對比上進料式、水平進料式和下進料式這3種進料方式的燃燒器對生物質成型燃料燃燒后顆粒物排放的影響,采用低壓電子沖擊儀對玉米秸稈、棉稈、木質3種成型燃料燃燒后顆粒物排放開展數量濃度和質量濃度研究。根據試驗結果,建議不同的燃料匹配不同的燃燒器。從顆粒物排放總量角度分析得出:玉米秸稈應該匹配水平進料型燃燒器,棉桿和木質燃料應該匹配上進料式型燃燒器。從 PM2.5 所占比例得出:玉米秸稈燃料應匹配下進料型燃燒器,棉桿匹配水平進料型燃燒器,木質匹配上進料型燃燒器。

1.2 生物質燃燒特性及污染物排放特性研究

生物質能源種類眾多,不同生物質的燃燒特性以及微量元素都有所不同。針對生物質燃燒特性及污染物排放特性的研究對后續的生物質燃燒裝備的研究有著重要的作用。

羅娟等[13]分析生物質顆粒燃料的點火特性、燃燒效率、污染物排放以及燃燒后的灰渣特性等,為設計適合中國國情的生物質顆粒燃料燃燒設備提供理論依據和技術支持。試驗結果表明,揮發份含量越高,含水率越低,生物質顆粒燃料所需的點火時間越短,對大多數顆粒燃料而言,軟化溫度越高,結渣率越低,當軟化溫度超過1389℃時,不會發生結渣;Si元素、堿金屬元素含量越高,越容易結渣,堿土金屬元素含量越高,越抗結渣,同時建議在生產生物質顆粒燃料時添加適當的添加劑,以降低燃料的結渣率,改善運行工況。

田紅等[14]為了充分燃燒農業生物質,采用TG-DTG-DSC聯用技術對玉米桿、玉米芯、稻草、龍眼枝、荔枝條及其混合燃料進行了熱重試驗,考察了其可燃特性、著火特性、燃盡特性及綜合燃燒特性,計算了燃燒動力學參數。結果表明:玉米桿的可燃特性指數及著火特性指數均最大,且著火溫度最低,荔枝條的燃盡特性指數最大,玉米芯的綜合燃燒特性最好;生物質燃燒前期屬于均相著火,后期屬于多相著火。秸稈類生物質純燒的后期穩定性較差,在木質類生物質中適當加入秸稈類生物質有利于混合燃料的前期燃燒。

司耀輝等[15]選用華中地區典型的農業秸稈(麥稈、稻稈、棉稈以及林業枝條)為研究對象,在熱重/差熱綜合熱分析儀上研究它們的燃燒特性。研究發現:農業秸稈易著火和燃盡,燃燒過程主要包括揮發的析出燃燒(200~360℃)和固體焦炭的燃燒(360~500℃)。不同的秸稈有所區別,麥稈和稻稈較易著火燃燒,而棉稈和枝條相對難以著火燃燒,這與其物質組成與化學結構的不同有關。

馬秋林等[16]以油菜秸稈為研究對象,基于同步熱分析、紅外和質譜(TG/DSC-FTIR-MS)聯用技術,系統研究了恒定升溫速率下不同氣流速率和樣品粒徑油菜秸稈的動態燃燒特性,并對其主要氣體產物進行了定性和定量表征分析。研究結果表明:油菜秸稈在設定的不同因素水平條件下燃燒特性無顯著差異,粒徑0. 9 mm和氣流速率50 mL /min下綜合燃燒特性指數最高。在燃燒階段均析出大量氣體,主要包括大量的CO2以及少量 NOx、SO2、HCl 等,產生量依次遞減,且氣體隨時間釋放特性與熱失重速率特性具有一致的對應關系。

劉圣勇等[17]為近一步實現秸稈致密成型燃料高效燃燒的合理利用,選用玉米秸稈致密成型燃料進行燃燒動力學分析,通過對玉米秸稈在不同粒度(1mm、0.25 mm)和不同升溫速率(10℃/min、20℃/min、40℃/min)進行熱重分析,采用一級反應動力學模型,得出不同實驗水平下的熱重、熱重變化率及差熱,利用熱重和熱重變化率計算出動力學參數——活化能和頻率因子,最后得到玉米秸稈的熱解動力學方程。研究表明:玉米秸稈致密成型燃料的燃燒過程大致可以分為燃料吸熱失水反應、揮發分析出和燃燒反應及固定碳的燃燒反應3個階段,升溫速率和樣品細度的變化對燃料的活化能及最大失重速率有一定影響,玉米秸稈致密成型燃料的活化能在升溫速率為 20℃/min 時最大。該研究為進一步研究生物質成型燃料的實際熱解過程分析以及燃燒設備的設計參數選擇提供理論依據。

生物質成型燃料在燃燒過程中會產生揮發性有機化合物(VOCS),會對環境和人體健康產生重要的影響。姚宗路等[18]針對這種影響以玉米秸稈、小麥秸稈、棉稈和木質4種生物質成型燃料為原料在生物質燃燒試驗平臺上,采用罐采樣GC/MS采集方法,研究分析了燃燒后煙氣中的VOCS排放系數和組分。結果表明:4種生物質成型燃料的VOCS排放系數分別為0.447 g/kg、1.111 g/kg、0.601 g/kg、0.104g/kg,與散燒秸稈相比,成型燃料的VOCS排放系數僅為其50%;燃燒后VOCS排放組分占比最大的為鹵代烴和酮,分別為49.8%和36.1%;4種生物質成型燃料燃燒VOCS排放總的臭氧生成潛勢(以O3計)分別為4.792 g/kg、25.737 g/kg、9.598 g/kg、4.502g/kg,臭氧生成潛勢比較高的化合物依次為:苯系物、酮、烯烴和鹵代烴。

劉婷潔等[19]為研究生物質顆粒燃料燃燒NO排放規律及其生成機理,采用CFD和ChemKin聯合仿真,對棉稈、玉米秸稈、木質3種生物質顆粒 NO 排放進行模擬。結果表明:NO生成量中,棉稈>玉米秸稈>木質;NO排放量隨過量空氣系數的增加先增大后減小,在過量空氣系數為1.7時達到峰值。

生物質半焦作為生物質氣化的副產物,其固定碳含量和熱值均高于原生物質,若將生物質半焦充分利用將大幅提高生物質利用的能量效率,具有很大的經濟和環保效益。易其國等[20]在綜合熱分析基礎上,研究了生物質半焦添加比例(摻燒比)對生物質微米燃料旋風爐燃燒爐膛溫度、煙氣及灰分的影響。研究發現,摻燒比為20%(空氣當量比為1.2,粉體粒徑在 0.177 mm 以下,生物質含水率控制在 8.1%以下),燃燒效果最好,燃燒效率高達 98%,燃燒煙氣中有害氣體 NO x和SO2的含量較少。

趙欣等[21]針對國內固體生物質成型燃料燃燒過程中 NO、CO的排放量分析不清晰,影響因素研究不足等問題,在生物質燃燒試驗平臺上,采用Testo350 煙氣分析儀,對木質、棉桿和玉米秸稈 3 種固體生物質成型燃料在不同燃燒器負荷和進氣量下的NO和CO的排放情況進行試驗。試驗結果表明:3種燃料的NO排放量均在 0.05%以下,CO也不高于 1%。3種燃料的氣態排放物總體趨勢為隨著燃燒器負荷的增大,NO和CO的排放量增多;隨著進氣量的增加,氣態排放物的含量減少。

陳國華等[22]針對生物質成型燃料燃燒煙氣排放特性的研究主要集中于低溫段(≤1000℃),對較高溫段煙氣生成規律的研究仍缺乏。選用工業鍋爐使用較多的木質成型燃料作為研究對象,研究 800~1200℃下單個木質顆粒燃燒過程CO、NO、SO2等氣體排放特性。結果表明:空氣流量為4L/min和5L/min 時,CO 析出濃度峰隨溫度升高而變窄,800℃時揮發分著火燃燒前即有明顯的 CO 析出,反應溫度為900℃時,NO排放濃度及其排放量達到最大值,燃料N至NO的轉化率最高可達41.79%,隨著溫度升高和燃燒過程還原氣氛增強,NO 析出濃度及其排放量明顯減少;3 L/min 空氣流量下溫度為1200℃時,只有12.32%燃料N元素向NO轉化,木質燃料充分燃燒時,幾乎無SO2排出,S元素主要轉化為硫酸鹽固存于灰分中或于高溫下隨煙氣排出。

Guofeng Shen等[23]為了探究生物質原料和生物質顆粒物燃燒時顆粒物質和多環芳烴的排放差異,選用松木和玉米秸稈作為實驗材料,通過測量EFs和熱效率,可以得出生物質顆粒燃料相比于生物質原料,CO、OC、EC、PM、和多環芳烴的總排放可以減少95%、98%、98%、88%和71%。

Kuihua Han等[24]為了研究生物質燃燒時S元素的排放,對生物質燃料、生物質煤塊和帶添加劑樣品的生物質燃料進行燃燒實驗。結果表明:在生物質燃料中加入煤、有機鈣基添加劑等,都可以減少S元素的排放;隨著溫度的升高,會加快S元素的釋放。

Kuangyu Li等[25]通過校準實驗建立了K濃度與溫度以及特征譜線輻射強度之間的輻射函數關系,通過該函數關系式可以準確的測量鉀濃度。

張永亮等[26]針對中國生物質固體成型燃料燃燒過程中排放的顆粒物粒徑分布不清、燃燒功率和空氣量對顆粒物分布影響不明等問題,在生物質燃燒試驗平臺上,采用低壓電子沖擊儀設備,對玉米秸稈、棉桿、木質等3種生物質成型燃料在不同功率下和不同空氣量下的顆粒物數量和質量分布進行試驗。試驗結果表明:3種燃料的顆粒物的數量峰值主要集中在4~7四級,占顆粒物總數量的70%以上;顆粒物質量峰值在7級和12級,占顆粒物總質量的 50%以上。隨著功率增加,顆粒物排放量先減小后增大,大粒徑顆粒物增多,在14 kW時顆粒物排放最少。隨著空氣量的增加,分布趨勢不變,顆粒物總量減少。

王月喬等[27]為了探討不同灰分的顆粒燃料的適應性,選用PB-20型生物質顆粒燃料燃燒器,使用多種不同灰分的生物質顆粒燃料,選取不同進料量和風機轉速,測試燃燒器的熱工性能,分析生物質顆粒燃料燃燒的效率變化以及其成因,得出適用于15~25 kW 生物質顆粒燃料燃燒器的燃料最佳匹配進料和進風。

2 國外研究現狀

國外生物質能燃燒技術發展早,技術成熟。20世紀30年代,美國、日本就開始研究壓縮成型燃料技術及燃燒技術,并先后研制出螺旋壓縮機、棒狀燃料成型機及相關的燃燒設備;到20世紀90年代,日本、美國及歐洲一些國家生物質成型燃料燃燒設備已經定型,并形成了產業化,在加熱、供暖、干燥、發電等領域已普遍推廣應用[28]。

目前,生物質燃燒特性、降低廢氣排放、提高燃燒效率等已經成為國外研究熱點。

Buchmayr等[29]針對目前想要準確地模擬生物質燃燒,需要較高的計算量這一問題,為小型生物質燃燒系統提供了一種精確、高效的CFD方法——穩態小火焰模型(SFM),該方法以較低的計算運行時間提供高度精確的模擬結果。

Joseph D. Smith等[30]將優化工具?與商用CFD代碼STARCCM+相結合,可以在較短時間內找出生物質燃燒裝置的最優設計。

Pasymi等[31]為了設計一個具有軸向入口和一對切向入口的圓柱形生物質燃燒器,利用Ansys-Fluent軟件下的k-ε湍流模型進行了數值計算。仿真結果表明,在一定的切向入口方向角下,燃燒器內部有回流現象,從而導致燃燒不穩定。湍流強度和對流傳熱系數也受到切向入口方向角的影響。在相同的橫截面面積下,矩形切向入口形狀比圓形形狀會產生更深的回流滲透和更高的湍流強度。圓形形狀軸向入口的缺點是會產生較高的靜壓,提高燃燒器運行成本,因此,矩形切向進口形狀和方向角為20°的燃燒器具有最佳的燃燒器性能。

為了減少生物質燃燒時顆粒物的排放,C.J. J. M. de Best等[32]通過刺激氣溶膠形成的蒸汽在換熱爐上的冷凝來減少氣溶膠的排放。結果表明,與傳統的鍋爐設計相比,等效管直徑約為2mm的熱交換器可以將氣溶膠排放減少約70%。E. Meloni等[33]研究了一種開孔式泡沫過濾器,該過濾器可以在高溫電加熱器作用下保持高效率過濾,相比陶瓷壁流式過濾器,其過濾效率可以提高50%。Ehsan Houshfar等[34]研究了生物質的階段燃燒和非階段燃燒對NOx排放影響,結果表明:發現過量空氣比為0.8~0.95,階段空氣燃燒的氮氧化物的排放可降低85%。

生物質燃料在鍋爐燃燒中產生堿金屬鉀,使鍋爐在生物質燃燒過程中更容易出現受熱表面腐蝕、裂渣、灰分堆積。Kaidi Wan等[35]為了研究鉀元素,基于同時測量顆粒表面溫度、直徑和生物質顆粒燃燒時鉀的釋放,開發了一個適應于典型循環流化床(CFB)鍋爐的兩步模型,用來模擬兩種生物質樣品的熱解和炭燒盡階段中鉀的釋放,通過平面激光誘導熒光(PLIF)和多點激光誘導擊穿光譜(LIBS)方法測量生物質顆粒燃燒時原子和元素鉀的釋放。Carl Gilbe等[36]為了確定生物質燃料灰組成對結渣的影響,選用了12種不同的生物質燃料來進行研究。結果表明:富含硅和低含量堿土金屬的生物質燃料易與鉀反應,形成粘性的堿性硅酸鹽顆粒,從而引起結渣。

Lukas B?hler等[37]為了控制小型生物質爐爐膛的瞬態和穩態運行,利用間隙度量,為選定的若干操作點設計了幾個局部線性控制器。將所得到的局部預測控制器與隸屬度函數合并,形成一個模糊模型預測控制器。并將模糊模型預測控制器、線性模型預測控制器和PI控制算法的閉環仿真結果進行了比較,仿真結果表明,模糊模型預測控制器具有最好的性能。

CLOU是一種CLC技術,它允許固體燃料通過氧載體在燃料反應堆中釋放的氣態氧來進行燃燒,I?aki Adánez-Rubio等[38]研究CLOU燃燒生物質的可行性,選用銅基氧載體(Cu60MgAl)和銅錳混合氧化物(Cu34Mn66)這兩種氧載體分別在封閉的燃燒裝置中與生物質燃燒,結果表明:兩種氧載體和生物質燃燒時燃燒效率都達到100%,可以避免CO2的排放。

Mohammadreza Farokhi等[39]研究了SFM(穩定火焰模型)、UFM(非穩定火焰模型)和EDC(渦耗散概念)這三種燃燒模型對8~11kW小型實驗室生物質爐燃燒的影響,將模型預測的結果與實際測量結果進行對比,結果表明:所有被測試的燃燒模型都能夠預測溫度和主要排放物,但只有EDC能夠準確地預測污染排放物。

3 討論和建議

在當前化石能源日益稀缺的情況下,生物質能源受到了全世界的廣泛關注。為了滿足發展綠色能源提高能源利用率、降低廢氣排放等要求,結合目前的研究現狀,我國生物質燃燒技術的研究應重點關注以下4個方面。

(1)加強生物質燃料基礎理論研究。不同生物質燃料的燃燒特性有所不同,目前我國所研究的生物質燃料種類較少,且研究范圍較窄,需要進一步了解其燃燒特性、廢氣排放等相關規律。同時,加強理論研究與實際應用相結合,比如在研究NO排放特性之后,要相應研制出降低NO排放的裝置。

(2)合理運用計算機輔助軟件。建立相關模型,用來模擬生物質燃燒狀態,或者用來進行數值計算,可以快速、準確得出燃燒裝置的最優設計。

(3)加強相關控制裝置研究。為了保持生物質穩定燃燒,目前主要通過進風量來調節燃燒狀態,但調控精度不理想,可以研制相關電子控制裝置,以便精準的控制燃燒。

(4)提高熱量利用率。生物質燃燒時會產生大量的熱量,但是利用率不高,可在燃燒室周圍增加輔助裝置,提高利用率。

[1] 王久臣,戴林,田宜水,等.中國生物質能產業發展現狀及趨勢分析[J].農業工程學報,2007,23(9):276-282.

[2] 周中仁,吳文良.生物質能研究現狀及展望[J].農業工程學報,2005,21(12):12-15.

[3] 陳漢平,李斌,楊海平,等.生物質燃燒技術現狀與展望[J].工業鍋爐,2009(5):1-7.

[4] 柳善建,王帥超,李永軍,等.防回火農林生物質碎料燃燒機設計與燃燒特性試驗[J].農業機械學報,2020,51(7): 346-354.

[5] 田宜水,張鑒銘,陳曉夫,等.秸稈直燃熱水鍋爐供熱系統的研究設計[J].農業工程學報,2002,18(2):87-90.

[6] 石毅新,蔣蘋,彭才望.小型生物質直燃爐結構設計[J].時代農機,2015,42(1):25-27.

[7] 姚宗路,孟海波,田宜水,等.抗結渣生物質固體顆粒燃料燃燒器研究[J].農業機械學報,2010,41(11):89-93,137.

[8] 李亞猛,周雪花,胡建軍,等.生物質顆粒直燃爐灶設計與試驗[J].農業機械學報,2017,48(10):280-285.

[9] 翟萬里,劉圣勇,管澤運,等.生物質成型燃料鏈條蒸汽鍋爐的研制[J].農業工程學報,2016,32(1):243-249.

[10] 夏許寧,劉圣勇,洪福,等.生物質顆粒燃燒器的設計與性能測試[J].農機化研究,2017,39(1):227-231.

[11] 王毅,杜金宇,張全國,等.生物質鍋爐多效煙氣凈化裝置設計與性能研究[J].農業機械學報,2018,49(2):313-318.

[12] 張學敏,張永亮,姚宗路,等.不同進料方式燃燒器對生物質燃料顆粒物排放特性的影響[J].農業工程學報,2014, 30(12): 200-207.

[13] 羅娟,侯書林,趙立欣,等.典型生物質顆粒燃料燃燒特性試驗[J].農業工程學報,2010,26(5):220-226.

[14] 田紅,廖正祝.農業生物質燃燒特性及燃燒動力學[J].農業工程學報,2013,29(10):203-212.

[15] 司耀輝,陳漢平,王賢華,等.農業秸稈燃燒特性及動力學分析[J].華中科技大學學報(自然科學版),2012,40(1): 128-132.

[16] 馬秋林,韓魯佳,黃光群.油菜秸稈燃燒特性及其主要氣體產物表征分析[J].農業機械學報,2014,45(S1):196-201.

[17] 劉圣勇,王艷玲,白冰,等.玉米秸稈致密成型燃料燃燒動力學分析[J].農業工程學報,2011,27(9):287-292.

[18] 姚宗路,吳同杰,趙立欣,等.生物質成型燃料燃燒揮發性有機物排放特性試驗[J].農業機械學報,2015,46(10): 235-240.

[19] 劉婷潔,張學敏,林超群,等.基于化學動力學的生物質顆粒燃燒排放NO特性模擬與驗證[J].農業工程學報,2016, 32(24):255-260.

[20] 易其國,張永光,齊方杰,等.木質生物燃料與其半焦的混燃實驗研究[J].環境科學學報,2014,34(9):2407-2412.

[21] 趙欣,李慧,胡乃濤,等.生物質固體成型燃料燃燒的NO和CO排放研究[J].環境工程,2015,33(10):50-54.

[22] 陳國華,李運泉,彭浩斌,等.大顆粒木質成型燃料燃燒過程煙氣排放特性[J].農業工程學報,2015,31(7):215-220.

[23] SHEN G F, TAO S, WEI S Y, et al. Reductions in emissions of carbonaceous particulate matter and polycyclic aromatic hydrocarbons from combustion of biomass pellets in comparison with raw fuel burning[J]. Environmental Science & Technology, 2012, 46(11): 6409-6416.

[24] HAN K H, GAO J, QI J H. The study of sulphur retention characteristics of biomass briquettes during combustion[J]. Energy, 2019, 186: 115788.

[25] Li Kuangyu, Yan Weijie, Huang Xianliang, et al . In-situ measurement of temperature and potassium concentration during the combustion of biomass pellets based on the emission spectrum[J]. Fuel, 2021, 289.

[26] 張永亮,趙立欣,姚宗路,等.生物質固體成型燃料燃燒顆粒物的數量和質量分布特性[J].農業工程學報,2013,29 (19):185-192.

[27] 王月喬,田宜水,侯書林,等.生物質顆粒燃燒器燃料適應性試驗[J].農業工程學報,2014,30(7):197-205.

[28] 劉圣勇,劉小二,王森.不同形態生物質燃燒技術現狀和展望[J].農業工程技術(新能源產業),2007(4):23-28.

[29] BUCHMAYR M, GRUBER J, HARGASSNER M, et al. A computationally inexpensive CFD approach for small- scale biomass burners equipped with enhanced air staging[J]. Energy Conversion and Management, 2016, 115: 32-42.

[30] SMITH J D, SREEDHARAN V, LANDON M, et al. Advanced design optimization of combustion equipment for biomass combustion[J]. Renewable Energy, 2020, 145: 1597-1607.

[31] PASYMI, BUDHI Y W, BINDAR Y. Effects of tangential inlet shape and orientation angle on the fluid dynamics characteristics in a biomass burner[J]. Journal of Physics: Conference Series, 2018, 1090: 012007.

[32] DE BEST C J J M, VAN KEMENADE H P, BRUNNER T, et al. Particulate emission reduction in small-scale biomass combustion plants by a condensing heat exchanger[J]. Energy & Fuels, 2008, 22(1): 587-597.

[33] MELONI E, CALDERA M, PALMA V, et al. Soot abatement from biomass boilers by means of open-cell foams filters[J]. Renewable Energy, 2019, 131: 745-754.

[34] HOUSHFAR E, SKREIBERG ?, L?V?S T, et al. Effect of excess air ratio and temperature on NOx emission from grate combustion of biomass in the staged air combustion scenario[J]. Energy & Fuels, 2011, 25(10): 4643-4654.

[35] WAN K D, WANG Z H, XIA J, et al. Numerical study of HCl and SO2impact on potassium emissions in pulverized- biomass combustion[J]. Fuel Processing Technology, 2019, 193: 19-30.

[36] Carl Gilbe, Marcus Ohman, Erica Lindstrom, et al. Slagging Characteristics during Residential Combustion of BiomassPellets[J]. Energy & Fuels, 2008, 22(5): 587-597.

[37] B?HLER L, KRAIL J, G?RTLER G, et al. Fuzzy model predictive control for small-scale biomass combustion furnaces[J]. Applied Energy, 2020, 276: 115339.

[38] ADáNEZ-RUBIO I, PéREZ-ASTRAY A, ABAD A, et al. Chemical looping with oxygen uncoupling: an advanced biomasscombustion technology to avoid CO2emissions[J]. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2019, 24(7): 1293-1306.

[39] FAROKHI M, BIROUK M, TABET F. A computational study of a small-scale biomass burner: the influence of chemistry, turbulence and combustion sub-models[J]. Energy Conversion and Management, 2017, 143: 203-217.

Research status of biomass combustion technology

LIU Rong, LUO Haifeng, XIONG Dengyu, SHENG Tuo*

(College of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China)

As a renewable energy, biomass energy has been applied to all walks of life. In this paper, the development status of biomass combustion technology at home and abroad is discussed, with emphasis on the design of biomass combustion device, biomass energy combustion characteristics and the methods to solve pollutant emission. The difficulties of the existing biomass combustion technology were analyzed, and some suggestions were put forward for the development of biomass combustion technology in China.

biomass; biomass energy; burning device; combustion characteristic

TK6

A

2096–8736(2022)01–0008–07

劉榮(1996—),男,湖南邵陽人,碩士研究生,主要研究方向為農業機械創新設計與試驗。

盛拓(1993—),男,湖南長沙人,碩士研究生,主要研究方向為農業機械創新設計與試驗。

責任編輯:陽湘暉

英文編輯:唐琦軍

猜你喜歡
顆粒物研究
FMS與YBT相關性的實證研究
2020年國內翻譯研究述評
遼代千人邑研究述論
視錯覺在平面設計中的應用與研究
科技傳播(2019年22期)2020-01-14 03:06:54
EMA伺服控制系統研究
南平市細顆粒物潛在來源分析
新版C-NCAP側面碰撞假人損傷研究
固定源細顆粒物監測技術現狀分析與思考
環境科技(2016年1期)2016-11-08 12:17:48
錯流旋轉填料床脫除細顆粒物研究
化工進展(2015年3期)2015-11-11 09:18:15
多層介質阻擋放電處理柴油機尾氣顆粒物
主站蜘蛛池模板: 欧美亚洲欧美区| 成人无码区免费视频网站蜜臀| 一级毛片免费的| 日韩欧美亚洲国产成人综合| 欧美国产日韩在线观看| 在线国产三级| 亚洲精品麻豆| 久热这里只有精品6| 亚洲伊人天堂| 亚洲第一色视频| 免费在线a视频| 中文字幕无码电影| 久久不卡国产精品无码| 青青草国产在线视频| 波多野结衣二区| 日韩av电影一区二区三区四区| 中文成人在线视频| 色综合天天娱乐综合网| 日韩免费中文字幕| 久久精品国产精品青草app| 欧美高清视频一区二区三区| 久久久久亚洲AV成人人电影软件| 在线国产欧美| 欧美色图第一页| 中国精品自拍| 国产成人亚洲综合a∨婷婷| 8090成人午夜精品| 中文字幕乱码中文乱码51精品| 亚洲 欧美 日韩综合一区| 美女无遮挡被啪啪到高潮免费| 天天躁夜夜躁狠狠躁图片| 国产天天色| 精品撒尿视频一区二区三区| 国内丰满少妇猛烈精品播| 亚洲香蕉伊综合在人在线| 午夜老司机永久免费看片| 日韩免费毛片视频| 久久精品丝袜高跟鞋| 99视频免费观看| 国产精欧美一区二区三区| 九九热在线视频| 视频国产精品丝袜第一页| 亚洲国产第一区二区香蕉| 国内精品久久九九国产精品| 国产成人91精品| 毛片a级毛片免费观看免下载| 久久国产热| Aⅴ无码专区在线观看| 天堂网亚洲综合在线| 性做久久久久久久免费看| 91免费观看视频| 日韩美女福利视频| 免费无码网站| 日本在线国产| 亚洲一级毛片免费观看| 国产欧美自拍视频| 久久综合九色综合97网| 2021国产精品自拍| 国产精品人成在线播放| 国产美女丝袜高潮| 日韩专区欧美| 国产美女91视频| 欧美区在线播放| 欧美激情视频一区| 国产午夜福利亚洲第一| 亚洲丝袜第一页| 午夜免费小视频| 国产9191精品免费观看| 手机精品福利在线观看| 日韩国产亚洲一区二区在线观看| 日本影院一区| 露脸国产精品自产在线播| a欧美在线| 亚洲日韩AV无码一区二区三区人| 日韩黄色精品| 亚洲人成网7777777国产| 午夜爽爽视频| 伊人国产无码高清视频| 中文字幕在线播放不卡| 区国产精品搜索视频| 午夜电影在线观看国产1区| 麻豆国产在线观看一区二区 |