양 구펭 1, 유 유팡 2Sheng Kui Chuan1
(과학, 절강 대학 생물 시스템 공학 식품, 항주 310058, 중국의 대학, 직업 교육 및 응용 엔지니어링 사업의 기술 대학, 항주 310053, 중국의 2 절강 연구소)
개요 : 연소 과정 매스 입자의 공급 속도의 영향 및 오브젝트 5G-20 / 85-0.23 매스 입자 버너 유형 연기 성분의 오염 물질을 조사하기 위하여, 급전 모드로 조사 2S 인 경유 13S, 15S 2S 용으로 정지 2S가 정지 2S로 17S, 19S로 중지 2S 피드 21S 중지 평균 대응 (각각은 2/13, 2/15은 2/17이 2/19이 2/21 도시) 6.9, 6.2, 5.5, 5.0 및 4.5 kg / h의 공급 속도에서 배가스 CO, O 2그리고 NO x내용의 변화, 일산화탄소와 일산화탄소 조사 x5.0kg / h의 공급 속도는 6.9kg으로 감소 하였다 / H (2/13) (2/19)은 연도 가스 CO 함량 결과를 실행 시간에 보여 변동의 내용을 모두 배출 관계 5.0kg / h에서 점차적으로 최소 66mg / Nm로 감소 3아니오 x최소값 8.8mg / NM은 CO 함량 변화가 유사 5.0kg의 공급 속도 / 시간 (2/19)에 도달 3; 6.9kg의 공급 속도에서의 최대 시간 / 시간 (2/13)을 실행하는 변동 배연 CO 함량; CO 함량이 주기적 변동을 보였다 변동 사이클 기간은 실질적으로 상이한 공급 속도로 공급 맞춰 , NO 동안 x일반적으로 평균 공급 속도 인 5.0kg / h, 즉 2s 스탑 19 로의 공급은 오염 물질 배출을 크게 줄일 수 있습니다.
바이오 매스 연료 입자 원료 목재, 짚 등 농림 폐기물 성형 고체 성형품 산업용 보일러, 조리 스토브, 농업 및 가정용 가열 난방 연료로 사용할 수있는 원통형 펠릿 텍스처로 압축 기계 장비의 사용 및, 소형, 고 에너지 밀도, 운송 및 저장 이점 용이. 재생 에너지의 개발 및 에너지 절약 정책, 바이오 매스 생산 및 펠릿 연료 판매의 실시 예는 원료의 상용 운전 대규모 사용 스테이지 들어간 일부에서는 미립자 연료 부족 현상이있다.
최근 몇 년 동안, 바이오 매스 펠릿 연료 버너 널리 작은 온수 보일러, 난로 난방 온실 농업과 수산 양식 시설, 홈 가열로의 분야에서 사용되어왔다 등 그러나, 버너 매개 변수의 현재 상태의 대부분은보다 존재 더 불합리한 장소, 배가스 배출 가스의 사용으로 인해, 그 응용 프로그램의 홍보가 제한됩니다. [1]바이오 매스 펠릿 연료 적합성 연구에서, 버너 미립자 배출은 일반적으로 98 mg / Nm 3그래서 굴뚝 가스 Greenman blackness는 2 학년입니다. Zhang Xuemin 외 [2]상이한 공급 모드에서 버너의 방출 특성을 연구 한 결과, 연도 가스의 CO 함량은 일반적으로 800mg / Nm 3정보, 아니오 x134mg / Nm의 함량 3본 대하여 사용중 버너 먼지 농도에 존재하는 입자의 대부분이 때문에, 미립자 연료를 세척하기 위해, 매개 변수 및 배출 연소기의 작동 상태 사이의 관계를 연구 할 필요가 있고, 높은 CO 방출 값이며 연소 및 배출 기준은 과학적 근거를 제공합니다.
레이트 버너 미립자 상태의 중요한 매개 변수 중 하나이다 피드 버너 직접 열부하 및 오염 물질의 배출에 관한 것이다. 처리 연소실과 흡입 공기량 설정 버너 디자인 및 구조 파라미터 등의 설정을 최적화했다 따라서, 이송 속도의 합리적인 조절이 핵심 요인이됩니다. 이송 속도가 너무 크면 산소 공급이 불충분 해지고 CO, NO x높은 오염 물질, 환경 오염 [3]공급량은 불완전 연소를 유발로 내의 연소 가스의 짧은 체류 시간에 이르는 공기의 공급량은, 배출도 증가하기 때문에 어느 필요 너무 작아서 열 부하가 과도하지하였습니다[4].
DIAS 등 [5]공급 속도 및 학습과의 관계는 공기 과잉 율 상수 공급량 서서히 5kg / H에서 6kg / 시간으로 증가되는 경우 CO의 함량이, 연도 가스 CO 함량이 흡기로 감소 것으로하면 증가 및 공급 속도의 CO 함량이 상승하기 시작으로 진행한다. 또, 연구자 공급량을 충분히 이용 계속 증가로서 노에 공기의 초기 단계의 이송 속도의 증가는 충분히 이용되지 않는 것을 발견 , CO 함량이 감소하기 시작하였으며, 공급 속도가 일정 임계 값을 초과하면 노 내에서 산소 연소가 발생하고 CO 함량이 다시 증가한다 [6-7]요약하면, 기존의 연구는 주로 CO 배출에 대한 사료 율의 영향에 초점을 맞추고, NO x영향 배출하지만 드물게보고, 버너 실행 시간의 변동 특성과 배기 가스의 오염 물질의 수준은 명확하지 않다. 따라서, 객체로 바이오 매스 펠릿 버너를 지원하는 소형 온수 보일러에서 본 논문 펠렛 연료 연구입니다 연도 가스 중 CO 및 NO 공급 속도 x콘텐츠의 영향과 같이 CO와 NO를 조사합니다. x버너의 작동 시간에 따른 방출의 변동 특성 및 변화는 연소 과정에서 합리적으로 공급 속도를 선택하고 바이오 매스 입자의 방출을 줄이기위한 이론적 근거를 제공합니다.
1 재료 및 방법
1.1 시험 재료
연료 진화 절강 Jianghong 용 식물 전나무의 주원료, 소나무 처리 잔기 바이오 매스 연료 입자. 연료의 입자의 평균 직경은 9.0mm, 1,200kg / m의 밀도 3; 산업적 성분 분석, 원소 조성과 발열량을 표 1 항에 나타낸다 : 상기 발열량은 "바이오 매스 고체 연료 테스트 ANALYSIS 성분"고체 바이오 연료 산업 분석 "에 따라 측정 (GB / T 28731-2012) 방법 "(NY / T 1881.1-2010) 분석은, 원소 분석기 (EA1112, CarloErba, 이탈리아), O 소자 (100)를 뺀 C, H, N, S의 질량 분획, 건조기를 사용하여 C, H 및 N 내용을 발견 계산에 의해 얻은 재 함량 시험 접근까지 보관 된 비닐 봉지로 밀봉 된 실내의 건조하고 시원한 장소의 입자 연료.
1.2 시험 플랫폼 및 장비
1.2.1 바이오 매스 입자 버너 테스트 플랫폼
5G-20 / 85-0.23 란시시시와의 타입 바이오 매스 펠릿 온수 보일러 설계 및 바이오 매스 펠릿 버너 테스트 플랫폼에 구축 된 연구 그룹을 기반으로 새로운 에너지 기술 유한 버너를 사용하여 제조 절강 성 농업 분야, 주로 노의 상부 아래에서 그 구조의 내부 및 외부 단열층 노로부터.도 1에 도시 된 노 절연 뒤에 노, 피드 시스템을 조절하고 테스트 계기에 의해 순차적 인 → 이차 연소 공기 입구 → 냉각 관 등 → 챔버 (1 입구)를 수집 화격자 애쉬 →, 축 방향으로 평행 한 두 축 이송기구; 풍량 제어와 계측 주로 : 130FLJ2WYD4-2 원심 팬 ( 상하이 전기 그룹 제한) 난징 촬영 기기 주식회사)에 SLDLUGB-DN40 지능형 통합 와류 유량계 (조정 수단 실험실 설명서 나비 밸브 풍량 (파이프 직경 110mm, 길이 1,200mm)을 만들어 새로운.
1.2.2 버너 작업 흐름
다음 호퍼에서의 입자의 첨가량은, 소정의 프로그램에 따라 상기 전원 동작을 차례 : 안정화 → 피드 (20S) → 점화 (4 분) → 성공적인 점화, 통상 동작 (공급 갭) → 연소로 중지 예상은 15 분의 종료 후에 화상을 계속했다. 간헐 이송기구 (먹이주기) 공급 모드에서, 갭, 즉, 몇 초 동안, 나사의 연속 운전 초간 스크류 프레스 가공 멈춤. 이축 공급기구 먹이 이 재료의 주요 목적은 연소실이 격납고에서 미립자 연료를 템퍼링 및 연소시키는 것을 효과적으로 방지하는 것입니다[8].
1.3 시험 방법
1.3.1 연도 가스 조성의 결정
CO, NO, NO의 연기 2, 아니오 x그리고 O 2내용 감지 : 참조 Testo350 가스 분석기 완료 (HJ / T 76-2007), (A 테스토, 독일) NO에 대한 검출기의 질소 산화물 내용 "고정 소스에서 배출 가스 모니터링 시스템 기술 요구 사항 및 시험 방법을 연도". NO 2합계. 검출기 요구 버너 안정 (거의 일정한 가열 온도)가 될 때까지 노 상기 연소 가스 프로브 50cm 고정 거리를 30 ~ 45 ° 코너에서 굴뚝의 단면. 측정 가스 분석기, 5 분의 검출 시간을 보정하기 전에 샘플링 주파수 10S / 시간, 10 초마다 자동으로 연기 성분, 최대 값, 최소 값 데이터의 평균 값을 저장한다.
1.3.2 이송 속도 설정
1.3.3 바람에 한번 들어가고 두 번째 흡기 공기 유량 측정
보조 공기 입구는 동일한 유형의 원심 팬 (2)에 의해 제공되고, 상기 팬 흡입 공기량 조정기의 전단에는 가스를 측정하기위한 장착 와류 유량계에서 나비 형 밸브, 팬 출구의 선단부 15 배의 직경 (60cm)를 설치 흐름. 차 공기 / 공기 체적의 비율은 차 공기의 총량, 일차 및 이차 공기 유동의 전체 풍량과 같이 표현.
1.3.4 미립자 연료 연소 이론 공기량
1.4 실험 설계
공급 모드 2S로 설정되도록 6.2kg / h를 (종결 15S로 2S), 상대적으로 배기 가스의 평균 이송 속도가 적당한 범위 내에 미리 예비 시험 결과, 15S (6.2kg 정지 / h), 1 차 풍량, 2 차 풍량은 각각 47.2m 3/ h, 38.1m 3/ H는, 즉, 2 차 공기의 비율이 0.4이고, 공기 과잉 율이 2.5 테스트하는 결과가 나타났다 그 193mg / nm 인 CO 농도 3, 아니오 x질량 농도는 72mg / Nm이다. 3국립 표준 미만이 상태의 파라미터 설명 선택한 정지 4S의 15S (10kg / 시간) 공급으로 만 공급 속도를 증가 일정한 다른 파라미터를 유지 비교적 합리적인 범위 내이다. 시험 재료 방법, 결과는 최대 3293mg / Nm의 CO 농도 3국립 배출 기준과 관련된 오염 물질보다 훨씬 더. 따라서, 상기 공기 흐름 제어 밸브, 주 공기 흡기량을 변경하는 보조 공기 통하여 다른 이송 속도에서, 2 차 공기 0.4 2.5 변하지 공기 과잉 율의 비율을 유지하기 위해, 선택 2S의 계조 스톱 (13S)에 공급 갭 스톱 (15S)에 2S가 2S가 정지 2S로 17S, 19S로 중지 2S 피드 21S (각각 2/13, 2/15, 2/17, 2/19, 2 정지 / 21)은 6.9, 6.2, 5.5, 5.0 및 4.5KG / H의 상응하는 평균 이송 속도를 도시.
2 결과 및 토론
2.1 연도 가스의 CO 및 O 2콘텐츠
2.1.1 연도 가스 중의 CO 및 O의 공급 속도 2연도 가스 CO 함량의 함량의 영향을 직접 상이한 공급 속도로 연도 가스의 휘발 연소 조건 석출 점 O와 CO를 반영 2CO 농도를 증가시키는 감소 된 후,도 2와 이전의 연구 결과, 이는 배기 가스의 감소 된 이송 속도와, 컨텐츠에서 본 [11-13]비슷합니다.
~ CO 함량이 감소 2/13 2/19 사이 공급 법 변화 : 설명 기인하여 공기 과잉 률을 중심으로 평균 이송 속도로 내의 연소 상태가 개선되어,보다 완전 연소를 감소 2 차 공기의 비율은 동일하게 유지되며, 이송 속도의 감소는 O 2휘발성 물질과의 혼합 시간은 두 물질이보다 완전하게 혼합되도록한다 [14]공급 방법을 2/17에서 2/19로 변경 한 경우 CO는 146 mg / Nm 366mg / Nm까지 직접 감소 355 %의 감소는이 변형 예에서, CO 함량에 기재된 방법이 상당히 크게 2/21 방식보다 2 배의 증가를 증가 피드의 CO 함량의 휘발성 및 더 완전한 연소의 방출을 감소 최대 (일어난다. 205 mg / Nm 3). 이는 이송 속도가 계속해서 감소하기 때문에, 화격자 층 상기 연료 입자, 즉, "번 - 스루"현상이 존재 차 공기 화격자하에 전달 '누설'현상 노 체류 시간에 유입되는 공기를 짧게 발생 인 , 입자의 열분해에 의해 생성 된 CO의 일부분, 너무 늦은 입구 공기 O 2혼합 연소 및 로의 상부 연도 가스 배출구로부터의 배출은 연도 가스의 CO 함량을 현저히 증가시킵니다.
공급 속도가 감소함에 따라, 연도 가스 O 2내용물은 처음에 증가한 다음 공급 방법이 2/19 일 때 최대 값 (약 16 %)에 도달했습니다. 다른 공급 속도에서 O 2이송 나사기구와 고정 화격자 (화격자)에 공급하여 연소 챔버와 관련 될 수있다 현상 발생의 높은 함량 펠릿 연료 화격자 치우침의 상부 덮개에 전달되고, 입자는 오븐에 존재 현상의 입구 측에 가까운 적층 게이트 위에, 다른 쪽의 입자가 부족 화격자의 측면에 직접 용광로 가스 스트림에 슬릿 로로 차 공기 선도, '누설'작은 공기 저항의 상이한 정도를 제조 가속, 그래서 굴뚝 가스 O 2높은 콘텐츠.
2.1.2 연도 가스 변동의 CO 함량
시간 CO 함량의 변화는 직접적으로도 10의로 내의 연소 상태의 안정성을 반영 할 수있다 (3)가 어느이 실행 시간에 볼 수있는 다른 공급 속도 배연 CO 함량의 변화이다. 공급 모드는 2/13이고, CO 대부분의 휘발분은 이후, 1980 년대에 테스트 시간이 조건 변동의 노 내의 연소 상태,이 입자의 크기는 노의이 시점에서 증착 될 수있는 명확한 피크였다 최대에 도달 한 것을 나타내는 시간에 따라 변한다 밸리 피크 대 시간 CO 콘텐츠 (15S)에 대한 최대 지속, 속도, 이송 속도 및 연소 속도를 연소시킴으로써 다음의 갑작스런 증가의 불완전 연소에 의해 생성 된 CO는 CO의 함량은 휘발성이 감소되고, 새로운 평형에 도달 값 및 최소값과 형체 기간의 끝에 공급 실질적 피드 등장 일치. 피드의 연도 가스 CO 함량이 적은 변동 다른 여러 가지 있지만, 실질적으로 주기적으로 변화되지만, 및 대응하는 공급주기 때문에. 일치 간헐 공급 모드에서 공급 시간 그렇지 않으면 펠릿의 퇴적 량 증가, 불완전 연소, CO 배출 될 것이며, 너무 길지 고.
2.2 연도 가스 NO, NO 2그리고 NO x콘텐츠
2.2.1 배가스의 공급 속도 NO, NO 2그리고 NO x내용의 효과
NO, NO의 공급 속도에 대한 그림 4 2그리고 NO x내용을 볼 수 있습니다. NO, NO 2NO x내용물의 변화는 기본적으로 유사합니다. 공급 속도의 감소와 함께 연도 가스의 NO x내용물은 감소하는 경향을 보였으며 다음으로 증가하는 경향을 보였다 : 사료 방법이 2/13 일 때 최대 값이 나타났다 (78mg / Nm 3), 2/19에 최저치에 도달 (8.8 mg / Nm 3). 따라서 열전쌍 센서에 의해 감지 된 노의 하부 온도는 최대 값 758 ° C에 도달했으며, 공급 방법이 2/21 인 경우 NO x내용은 명백하게 증가했다. 이에 따라, 노 바닥 하부의 온도는 375 ℃로 감소하여 특정 온도 범위에서의 온도 증가가 NO의 억제에 유익하다는 것을 나타낸다 x생산의 및 배기 가스를 줄입니다. 연구 조건에서 바이오 매스 입자는 공기 N에서 화상을 입지 않았다. 2~하려면 x전환 온도 (1300 ℃ 이상)는 기본적으로 열적 NO를 발생시키지 않습니다. x[15-16]목재 입자의 N 함유량이 적기 때문에 NO x주로 연료에서의 N의 산화로 인해, 상이한 공급 속도에서 배가스 NO x함량이 낮습니다. 그림 2와 그림 4에서 볼 수 있듯이 공급 속도가 감소하면 연도 가스 NO x내용의 변화는 CO의 변화 추세와 유사하며, 처음에는 감소한 후에 변화를 보여 주며[17-18].
2.2.2 연도 가스 NO x내용의 변동
다른 공급 속도에서 배가스에서 NO x그림 5와 같이 시간 경과에 따른 콘텐츠 변동. x주기적으로 변경하지 않습니다. 피드 방법이 2/19 및 2/17 인 경우 NO x내용물은 시간이 지남에 따라 거의 변동하지 않으며, 공급 방법이 2/15 및 2/13 인 경우 시간에 따라 상대적으로 큰 변동이있을 수 있는데, 이는 공급 속도가 증가함에 따라 특정 순간에 화로에 입자가 축적되고, 불안정한 연소 조건으로 인도하여 NO x생산 및 배출 농도가 변경됩니다. 앞서 언급 한 것처럼 NO x원료의 주원인은 N의 전환율이며 따라서 N의 원료 및 공급 속도는 NO x전환율은 밀접한 관련이 있습니다. 즉, 이송 속도가 높을수록 N 요소의 원료가로에 더 많이 들어갑니다 [19-20]공급 속도는 연도 가스의 NO에 영향을 미칠뿐만 아니라 x콘텐츠뿐만 아니라 변동성에도 영향을 미칩니다.
3 결론
3.1 이송 속도는 2/19의 이송 속도에서 가장 작은 CO 배출량 (평균 이송 속도 5.0 kg / h)과 2/13의 이송 속도 (평균 공급 속도)에서 배가스의 CO 함량에 중요한 영향을 미칩니다 6.9 kg / h의 속도), 최대 CO2 배출량, 최대 변동주기 및 공급주기의 연도 가스주기 변화에 대한 CO 함량은 기본적으로 일정합니다. 조건의 열 부하 요구 사항에서 일괄 공급이 보장 될 수 있습니다 시험 조건 하에서는 2/19 (2 초, 19 초 정지) 방식의 선택이 더 합리적입니다.
3.2 다른 이송 속도에서 NO x내용물의 변화 추세는 CO의 변화 추세와 일치합니다. 공급 방법이 2/19 (평균 공급 속도는 5.0kg / h) 인 경우 NO x8.8mg / Nm의 최소 함량 3, 피드 방법이 2/13 일 때 최대 값 78mg / Nm이 나타납니다 (평균 공급 속도는 6.9kg / h입니다) 3다른 이송 속도에서 NO x주기적인 변화가 없었으며, 사료 방법이 2/19 및 2/17 인 경우 NO x시간이 지남에 따라 변동성이 작습니다.
3.3 서로 다른 공급 속도에서 배가스에서의 CO와 NO x내용물의 변화는보다 일관성이 있습니다. CO 배출량에 대한 공급 속도의 영향은 NO보다 큽니다. x배출 가스의 영향.
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