生物質顆粒鍋爐的煙塵成分與原因有哪些

文章出處：責任編輯：人氣：-發表時間：2024-08-08 10:20【大中小】

生物質鍋爐燃燒產生的煙塵成分較為復雜，主要包括以下幾類：

顆粒物：

未完全燃燒的生物質固體顆粒，如細小的木屑、秸稈碎屑等。

灰分，這是生物質中不可燃的礦物質在燃燒后形成的固體殘余物。

氣態污染物：

一氧化碳（CO）：燃燒不完全時產生，對人體有毒害作用。

二氧化硫（SO?）：部分生物質中含硫，燃燒時會生成 SO?。

氮氧化物（NO?）：主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO?），高溫燃燒條件下氮氣和氧氣反應生成。

有機化合物：

多環芳烴（PAHs）：具有潛在的致癌性和致畸性。

揮發性有機化合物（VOCs）：如苯、甲苯、二甲苯等。

重金屬：

某些生物質中可能含有微量的重金屬元素，如汞、鎘、鉛等，在燃燒過程中可能會以顆粒物或氣態形式存在于煙塵中。

例如，在以農作物秸稈為燃料的生物質鍋爐中，由于秸稈中含有一定量的氮、硫和礦物質，燃燒產生的煙塵就可能包含較多的氮氧化物、二氧化硫和灰分。而以木材廢料為燃料時，由于木材的成分差異，煙塵中的成分也會有所不同，但通常也會存在上述提到的各類物質。

生物質鍋爐燃燒產生煙塵的原因主要有以下幾個方面：

燃料特性：

生物質燃料的成分復雜且不均勻。不同種類的生物質，如秸稈、木材、稻殼等，其含有的纖維素、半纖維素、木質素、水分、灰分以及各種有機和無機成分的比例存在較大差異。這些成分在燃燒過程中的反應和轉化特性不同，容易導致不完全燃燒，從而產生煙塵。

生物質燃料中的水分含量較高。水分蒸發會吸收熱量，降低燃燒溫度，不利于燃燒的充分進行，增加了煙塵的產生。

燃燒條件：

燃燒溫度不足。如果燃燒區域的溫度不夠高，燃料中的有機物不能完全分解和氧化，容易產生未燃盡的顆粒物質，形成煙塵。

空氣供應不合理。空氣量不足會導致缺氧燃燒，使燃料不能充分燃燒；而空氣量過大則可能會降低燃燒溫度，同樣影響燃燒效率，產生煙塵。

燃燒設備和操作：

鍋爐設計不合理。例如爐膛結構、通風系統等設計不佳，無法為燃料的充分燃燒提供良好的條件。

操作不當。如燃料添加速度不均勻、燃燒時間控制不當等，都會影響燃燒的穩定性和充分性，導致煙塵生成。

燃料預處理不足：

生物質燃料在燃燒前如果沒有經過充分的干燥、粉碎等預處理，較大的顆粒和不均勻的尺寸會影響燃燒效果，增加煙塵排放。

舉例來說，如果在燃燒生物質時，一次性加入過多的潮濕燃料，會使局部溫度降低，燃燒不充分，從而產生大量煙塵。又比如，一個設計不合理的生物質鍋爐，爐膛過小或通風不暢，也會造成燃燒不充分，進而產生更多的煙塵。