民用生物质/煤燃烧烟气污染物减排和节能机制研究
发布时间：2021-04-18 02:13
中国大气环境污染严重,民用固体燃料燃烧被广泛认为是主要的大气污染物来源之一,有着巨大的减排潜力。发展新型燃料和燃烧方式是节能减排的重要途径。本文分别从这两个方面进行了探索。第一,针对无烟煤在民用炉具中燃尽率低的问题,本文通过向无烟煤中添加生物质制作成混合型煤,以提升无烟煤作为民用固体燃料的燃烧性能和降低污染物的排放。并就生物质-煤混合型煤的制作工艺对热效率和污染物排放的作用规律进行了研究,定量分析了生物质含量、成型压力和粘土添加量对PM2.5排放因子和热效率变化的影响。挥发分作为颗粒物的前驱物对生物质-煤混合型煤PM2.5的排放有着直接影响,本文对挥发分和PM2.5排放因子的相关性也进行了定量分析。实验结果显示:与纯生物质型块相比,混合型煤在传统炊事炉具中使用能够使热效率提升88%-179%,PM2.5减排98.8%-99.5%;与纯煤型煤相比,热效率提升81%-127%,PM2.5减排61%-67%。在实验数据的基础上,定量分析了生物质-煤混合型煤推广可能带来的影响。研究表明,生物质-煤混合型煤中生物质与煤协同作用的节能减排机理主要包括:（1）生物质与煤混合成型后的多孔结构能够为煤粉...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
怀柔村庄（北京）冬季早晨8:00的照片（2016年1月19日）
之前“先进”的烟囱炉在过去的几十年里仍被广泛使用[110, 111]。图1-4 呈现了人类民用炉具发展的历程。农业部宣称在 1.77 亿农村住户中已经有1.51 亿家庭采用改进式炉具[118]，这些改进的炉具hth要求不低于 30%，并且要求炉具自带烟囱，炉体其它部位不容许泄漏烟气[119]。这种改进炉具有助于减少 PM、CO 和 SO2排泄到室内，以提高室内空气质量[114, 120]，但是即使使用这种改进炉具仍然不能使室内空气达到国家标准[114]。同时通过烟囱排泄到大气中的污染物依然会危害区域环境健康，因此开发出更高效的炉具势在必行。160万年前三石炉 开放燃烧 没有烹饪容器20万年前开放燃烧 室内燃烧 悬挂烹饪容器公元前4000-5000烟囱炉 带烟囱 封闭燃烧1980s普及烟囱炉1990s中后期生物质气化炉 炉灶分离 不安全、废水、焦油2005年-至今快速发展期 气化技术 反烧技术......图 1-4 人类民用炉具发展历史Figure 1-4 The development history of hunman household stove.1.1.4中国民用燃料发展趋势煤作为民用取暖和炊事活动的最直接能量源，预计未来几十年仍将是主要民用能源，尤其是在不发达地区[84, 121]。这是因为相对于石油和天然气，煤在我国具有丰富的储存量，且价格低廉，是广大农村地区和城镇郊区炊事活动的重要能源，是北方农村冬季采暖的最主要能源。由于烟煤在探明储量上的绝对优势（参见图 1-5）
已探明煤炭储量中所占比例（数据整理于中n of each coal species in proven coal reserve. statistical yearbook[107].行动计划（2014-2020）》中鼓励农村地的应用前景。型煤技术可以通过工艺调重分析法发现，生物质与煤（可加入粘烧过程中，煤能够弥补生物质单纯燃能和频率因子不同，导致燃烧速率的时以获得更好的燃尽特性[125, 126]。如果生性民用固体燃料，不仅能够解决生物质效途径。随着采煤机械化程度的提高和量占煤炭产量的 70%以上[127]，这些粉，而且污染环境[128-130]。另外，挥发分，工业副产品半焦是低颗粒物排放的取加显著的低颗粒物及其碳质成分和 CO焦型煤具有易点燃的特点，点火的难易
【参考文献】：
期刊论文
[1]一套民用固体燃料燃烧大气污染物排放测试系统的搭建和评测[J]. 张琦,李庆,蒋靖坤,邓建国,段雷,郝吉明. 环境科学学报. 2016(09)
[2]Quantification of emission reduction potentials of primary air pollutants from residential solid fuel combustion by adopting cleaner fuels in China[J]. Guofeng Shen. Journal of Environmental Sciences. 2015(11)
[3]延长烟煤与玉米秸秆共热解实验研究[J]. 方梦祥,李均,夏芝香,李超,李敏,王勤辉,骆仲泱. 煤炭学报. 2015(S1)
[4]华北一次持续性重度雾霾天气的产生、演变与转化特征观测分析[J]. 郭丽君,郭学良,方春刚,朱士超. 中国科学:地球科学. 2015(04)
[5]生物质型煤的制备及微观结构分析[J]. 杨凤玲,韩海忠,曹希,张培华,李毓婷,程芳琴. 洁净煤技术. 2015(01)
[6]民用燃料燃烧排放PM2.5和PM10中碳组分排放因子对比[J]. 孔少飞,白志鹏,陆炳. 中国环境科学. 2014(11)
[7]中国电力行业多污染物控制成本与效果分析[J]. 汪俊,王祖光,赵斌,王书肖,郝吉明. 环境科学研究. 2014(11)
[8]2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析[J]. 张人禾,李强,张若楠. 中国科学:地球科学. 2014(01)
[9]煤矿开采技术发展现状分析[J]. 牛小森. 科技创新与应用. 2013(22)
[10]资源型城市转型效率评价研究——以山西省为例[J]. 商允忠,王华清. 资源与产业. 2012(01)
硕士论文
[1]沙柳/粉煤复合型煤的制备及燃烧特性研究[D]. 贾宇.内蒙古农业大学 2015
[2]生物质混煤燃烧及污染物排放特性研究[D]. 张海清.山东大学 2007
本文编号：3144593
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
怀柔村庄（北京）冬季早晨8:00的照片（2016年1月19日）
之前“先进”的烟囱炉在过去的几十年里仍被广泛使用[110, 111]。图1-4 呈现了人类民用炉具发展的历程。农业部宣称在 1.77 亿农村住户中已经有1.51 亿家庭采用改进式炉具[118]，这些改进的炉具hth要求不低于 30%，并且要求炉具自带烟囱，炉体其它部位不容许泄漏烟气[119]。这种改进炉具有助于减少 PM、CO 和 SO2排泄到室内，以提高室内空气质量[114, 120]，但是即使使用这种改进炉具仍然不能使室内空气达到国家标准[114]。同时通过烟囱排泄到大气中的污染物依然会危害区域环境健康，因此开发出更高效的炉具势在必行。160万年前三石炉 开放燃烧 没有烹饪容器20万年前开放燃烧 室内燃烧 悬挂烹饪容器公元前4000-5000烟囱炉 带烟囱 封闭燃烧1980s普及烟囱炉1990s中后期生物质气化炉 炉灶分离 不安全、废水、焦油2005年-至今快速发展期 气化技术 反烧技术......图 1-4 人类民用炉具发展历史Figure 1-4 The development history of hunman household stove.1.1.4中国民用燃料发展趋势煤作为民用取暖和炊事活动的最直接能量源，预计未来几十年仍将是主要民用能源，尤其是在不发达地区[84, 121]。这是因为相对于石油和天然气，煤在我国具有丰富的储存量，且价格低廉，是广大农村地区和城镇郊区炊事活动的重要能源，是北方农村冬季采暖的最主要能源。由于烟煤在探明储量上的绝对优势（参见图 1-5）
已探明煤炭储量中所占比例（数据整理于中n of each coal species in proven coal reserve. statistical yearbook[107].行动计划（2014-2020）》中鼓励农村地的应用前景。型煤技术可以通过工艺调重分析法发现，生物质与煤（可加入粘烧过程中，煤能够弥补生物质单纯燃能和频率因子不同，导致燃烧速率的时以获得更好的燃尽特性[125, 126]。如果生性民用固体燃料，不仅能够解决生物质效途径。随着采煤机械化程度的提高和量占煤炭产量的 70%以上[127]，这些粉，而且污染环境[128-130]。另外，挥发分，工业副产品半焦是低颗粒物排放的取加显著的低颗粒物及其碳质成分和 CO焦型煤具有易点燃的特点，点火的难易
【参考文献】：
期刊论文
[1]一套民用固体燃料燃烧大气污染物排放测试系统的搭建和评测[J]. 张琦,李庆,蒋靖坤,邓建国,段雷,郝吉明. 环境科学学报. 2016(09)
[2]Quantification of emission reduction potentials of primary air pollutants from residential solid fuel combustion by adopting cleaner fuels in China[J]. Guofeng Shen. Journal of Environmental Sciences. 2015(11)
[3]延长烟煤与玉米秸秆共热解实验研究[J]. 方梦祥,李均,夏芝香,李超,李敏,王勤辉,骆仲泱. 煤炭学报. 2015(S1)
[4]华北一次持续性重度雾霾天气的产生、演变与转化特征观测分析[J]. 郭丽君,郭学良,方春刚,朱士超. 中国科学:地球科学. 2015(04)
[5]生物质型煤的制备及微观结构分析[J]. 杨凤玲,韩海忠,曹希,张培华,李毓婷,程芳琴. 洁净煤技术. 2015(01)
[6]民用燃料燃烧排放PM2.5和PM10中碳组分排放因子对比[J]. 孔少飞,白志鹏,陆炳. 中国环境科学. 2014(11)
[7]中国电力行业多污染物控制成本与效果分析[J]. 汪俊,王祖光,赵斌,王书肖,郝吉明. 环境科学研究. 2014(11)
[8]2013年1月中国东部持续性强雾霾天气产生的气象条件分析[J]. 张人禾,李强,张若楠. 中国科学:地球科学. 2014(01)
[9]煤矿开采技术发展现状分析[J]. 牛小森. 科技创新与应用. 2013(22)
[10]资源型城市转型效率评价研究——以山西省为例[J]. 商允忠,王华清. 资源与产业. 2012(01)
硕士论文
[1]沙柳/粉煤复合型煤的制备及燃烧特性研究[D]. 贾宇.内蒙古农业大学 2015
[2]生物质混煤燃烧及污染物排放特性研究[D]. 张海清.山东大学 2007
本文编号：3144593
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