要集中在3~6級(jí)的積聚模態(tài)顆粒物,占總顆粒物數(shù)量的70%以上。而3種燃料在3種燃燒器上的顆粒物質(zhì)量主要分布在5~7級(jí)積聚模態(tài)和12級(jí)模態(tài),占總顆粒物質(zhì)量約90%。有研究表明顆粒物的形成主要有兩部分,積聚模態(tài)顆粒物由KCI、K2S04等堿金屬鹽在溫度大于500℃時(shí)通過緒核、聚集、長大過程結(jié)合而成,粒徑在100~600 nm之間‘24-26]。粗模態(tài)顆粒物主要是由于燃料中存在Ca、Si等耐高溫金屬,其不易燃燒,在燃燒過程中形成較大的超微米顆粒物,粒徑在1∥m以上[26-29]。3種生物質(zhì)燃料分別在3種燃燒器中的顆粒物排放分布規(guī)律恰好符合這一特性。燃燒器的結(jié)構(gòu)。A型燃燒器的筒形結(jié)構(gòu)和B型燃燒器的V字型結(jié)構(gòu),使得未燃燃料、燃燒燃料和燃后灰渣在燃燒器中有序橫置排開。燃燒器中各狀態(tài)燃料相互不造成影響,燃料在燃燒器中可以得到充分燃燒。C型燃燒器中,未燃燃料、燃燒燃料和燃后灰渣是從下到上縱置排開。燃燒器中的灰渣覆蓋在正在燃燒的燃料之上,使得燃料燃燒不充分,造成顆粒物極大增多。A型燃燒器的筒形結(jié)構(gòu)使得燃料燃燒時(shí)燃燒區(qū)域內(nèi)溫度更高,由表4可知,A型燃燒器的爐膛溫度高于B和C型,更高的溫度可以使顆粒物更好的燃燒,即使在燃燒器內(nèi)沒有燃盡的顆粒物,由于帶有更高的溫度,早排氣的過程中,可以繼續(xù)燃燒殆盡。所以A型燃燒器顆粒物數(shù)量降低[20]。而玉米秸稈燃料在A型燃燒器中的顆粒物質(zhì)量比B型多不只是由于燃燒器結(jié)構(gòu)造成,而是因?yàn)橛衩捉斩挀]發(fā)分少、灰分多、結(jié)渣嚴(yán)重,燃后的顆粒物在排幽過程中難以繼續(xù)燃燒殆盡所致。3種燃燒器對3種燃料的顆粒物的分布在同等功率下并無太大影響。玉米和木質(zhì)燃料在B型燃燒器中燃燒的更碎,導(dǎo)致顆粒物在1、2級(jí)的核模態(tài)顆粒物數(shù)量在所有顆粒物中比例增大,棉桿燃料在C型燃燒器中顆粒物1、2級(jí)的核模態(tài)顆粒物數(shù)量所占比例大。但是由于1、2級(jí)顆粒物粒徑太小,其數(shù)量的增多對顆粒物質(zhì)量分布影響甚微。3種燃料的PM2.5在3種燃燒器中所占的比例都不相同,玉米秸稈燃料在C型燃燒器中PM2.5所占顆粒物比例最少;棉桿在B型燃燒器中PM2.5所占比例少,木質(zhì)在A型燃燒器中PM2.5所占比例最少。這是由于燃料的自身成分和性質(zhì)不同造成的,說明不同的燃料匹配不同的燃燒器很重要。從PM2.5所占比例得出,玉米秸稈燃料應(yīng)匹配C型燃燒器,棉桿匹配B型燃燒器,木質(zhì)匹配A型燃燒器。但從顆粒物排放總量得出,玉米秸稈應(yīng)該匹配B型燃燒器,棉桿和木質(zhì)燃料應(yīng)該匹配A型燃燒器。進(jìn)料方式。A型的上進(jìn)料方式可以直接將燃料進(jìn)到燃燒火焰上部,火焰溫度較高,可以很快將燃料點(diǎn)燃,燃燒充分,燃后顆粒物少[21]。B型燃燒器燃料為水平推入,燃燒速度比A型慢。C型燃燒器采用下進(jìn)料方式,燃燒器底部溫度低,燃料然燒緩慢,造成燃燒不充分。配風(fēng)方式。A、B型都是采用鼓風(fēng)配風(fēng),鼓風(fēng)的進(jìn)氣量大,使得過量空氣系數(shù)大,可以使得空氣中的氧氣很快和燃料混合,而且A型燃燒器的筒形結(jié)構(gòu),由于進(jìn)風(fēng)渦流的存在,空氣在燃燒器中停留時(shí)間更長,與燃料的混合更充分,顆粒物更能燃燒盡[22]。C型燃燒器的引風(fēng)配風(fēng)結(jié)構(gòu),進(jìn)氣量小,進(jìn)氣動(dòng)力不足,燃料和空氣不能混合充分,造成過量空氣系數(shù)過低(見表4),燃料燃燒極其不充分[23],這是造成顆粒物多的重要原因。在上進(jìn)料式(A型)、水平迸料式(B型)、下進(jìn)料式(C型)3種燃燒器中,玉米秸稈、棉桿、術(shù)質(zhì)3種生物質(zhì)固體成型燃料燃燒后的顆粒物總數(shù)量排放都是在A型中最少,在C型中最多。



