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民用生物质炉具排放影响因素及减排效果研究

民用生物质炉具排放影响因素及减排效果研究

作者：张文廷北京化工大学

学位级别：硕士

民用燃煤炉具取暖烟气中污染物的排放是构成大气污染的主要贡献之一。近年来,生物质成型燃料与配套炉具作为清洁取暖的替代路径被大力推广。本研究对生物质炉具进行实验室和实地测试研究,分析了影响生物质炉具的污染排放因素,并对木质... 详细信息

民用燃煤炉具取暖烟气中污染物的排放是构成大气污染的主要贡献之一。近年来,生物质成型燃料与配套炉具作为清洁取暖的替代路径被大力推广。本研究对生物质炉具进行实验室和实地测试研究,分析了影响生物质炉具的污染排放因素,并对木质颗粒和秸秆颗粒配套的生物质炉具污染物减排现状进行评估。实验室测试生物质水暖炉和生物质烤火炉的CO、PM2.5和NOx的平均排放因子分别为 12.75±5.73 g/kg、0.49±0.24 g/kg、3.17±0.53 g/kg和2.85±3.52 g/kg、0.24±0.14 g/kg、3.09±0.37 g/kg。烤火炉相比水暖炉CO、PM2.5和NOx的排放因子可分别降低77.65%、51.02%和2.52%。间歇进料生物质炉具相比连续进料生物质炉具CO和PM2.5排放可分别降低45.57%和29.73%。有二次配风装置的生物质炉具相比没有二次风的生物质炉具CO和PM2.5可分别减排57.94%和37.50%。低功率燃烧状态下可以降低PM2.5的排放,但会增加CO的排放。CO和PM2.5的排放随着过量空气系数的增加先降低后增大,本研究最佳过量空气系数为α=2.4。实地测试的炉具污染物排放因子远高于实验室测试炉具。烤火炉的实地测试和实验室测试EFCO、EFPM2.5、EFNOx分别为18.53±9.5 g/kg、2.25± 1.22 g/kg、3.64± 1.33 g/kg 和2.21 ±0.51 g/kg、0.22±0.09 g/kg、2.95±0.33 g/kg。水暖炉的实地测试和实验室测试EFco、EFPM2.5、EFNOx分别为28.11±1.66 g/kg、2.35±0.23 g/kg、7.53±2.30 g/kg 和 19.40±4.52g/kg、0.45±0.14 g/kg、3.68±0.34 g/kg。实地测试中,山东省滨州市某县推广的木质颗粒生物质炉具中,重力进料烤火炉CO和PM2.5户均年排放总量相比散煤炉具分别减少74.51%和63.73%。动力进料烤火炉的CO排放相比散煤炉具可减排35.22%。由于生物质水暖炉燃料消耗量高会增加年排放总量,没有发现明显的减排效果。大规模推广生物质炉具之前需要更多谨慎的评估。黑龙江省绥化市某县推广的秸秆颗粒生物质炉具中,自动进料生物质炉具的燃烧性能优于手动进料生物质炉具。自动进料生物质炉具相比散煤炉具对 PM2.5、CO、SO2 的减排率分别为 39.79%、52.77%（P=0.008,＜0.05）、41.35%。手动进料生物质炉具相比散煤炉具对PM2.5、CO、SO2的减排率分别为 33.41%、19.38%（P=0.035,＜0.05）、27.01%。生物质燃料中氮含量高,生物质炉具对NOx没有明显的减排作用。

关键词：生物质炉具污染排放影响因素现场测试排放因子减排率

中国农村户用生物质炉具碳交易方法研究及节能减排效果分析

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中国农村户用生物质炉具碳交易方法研究及节能减排效果分析

作者：张伟豪北京化工大学

学位级别：硕士

每天，大约有接近全球人口总数一半的人都在使用传统老式炉灶和固体燃料进行炊事和取暖，大多数都集中在发展中国家。使用老式炉灶与固体燃料产生的空气污染是造成发展中国家贫困农村地区居民患病与死亡的一个主要原因。本文首先总结了... 详细信息

每天，大约有接近全球人口总数一半的人都在使用传统老式炉灶和固体燃料进行炊事和取暖，大多数都集中在发展中国家。使用老式炉灶与固体燃料产生的空气污染是造成发展中国家贫困农村地区居民患病与死亡的一个主要原因。本文首先总结了使用老式炉灶对农村用户健康造成的影响问题，可导致急性下呼吸道感染，慢性阻塞性肺病与肺癌等疾病，并提出了解决方法及策略，包括： 1、大规模推广新型清洁炉具是必要有效的解决方式，并提出了利用开发清洁炉具自愿减排碳交易项目获得碳资金的方式，对清洁炉具的大规模推广进行补贴，以便贫困地区的农户以较低的价格购买。并系统的对清洁炉具自愿减排碳交易项目开发方法学中的关键点进行分析阐述，增加了项目能够成功开发的可能性。 2、对新型清洁生物质炉具的可持续推广模式进行探索，得出了我国目前最优的可持续推广模式是前期政府建立示范项目为农民提供补贴，结合后期碳交易的方式。 3、通过在我国山西省、湖北省、贵州省进行的大规模调研测试结果，对清洁生物质炉具的节能减排效果进行分析，发现新型的清洁炉具使用生物质作为燃料可以完全替代煤的使用。数据表明，在山西省阳泉市盂县非取暖季使用一台清洁生物质炊事炉具及玉米芯燃料，每年可以代替1.84吨煤并减排4.81吨CO2;在湖北省恩施市与贵州省安顺市取暖季使用一台清洁生物质烤火炊事炉具及木柴燃料，每年可以分别代替1.99吨煤与1.79吨煤，分别减排5.21吨CO2与4.68吨CO2，显著的降低了农户的燃料花费与温室气体排放，可以为我国新农村建设及应对气候变化作出贡献。

关键词：老式炉灶生物质炉具调查测试碳交易节能减排

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农村户用生物质炉具使用现状、问题及对策

农业工程技术(新能源产业) 2014年第2期 20-23页

作者：冉毅王超刘庆玉陈子爱丁自立张冀川农业部沼气科学研究所农业部沼气产品及设备质量监督检验测试中心沈阳农业大学

作者对5个省13家生物质炉具生产企业和600户生物质炉具使用农户进行走访调研,各级政府在农村能源项目中对生物质炉具投入比例较小,生物质炉具标准体系有待进一步完善。调研600户生物质炉具用户:生物质炉具购买方式以部分补贴为主,占70.... 详细信息

作者对5个省13家生物质炉具生产企业和600户生物质炉具使用农户进行走访调研,各级政府在农村能源项目中对生物质炉具投入比例较小,生物质炉具标准体系有待进一步完善。调研600户生物质炉具用户:生物质炉具购买方式以部分补贴为主,占70.7%;从类型来看,炊事采暖炉占45.7%,北方地区较为常见;生物质成型燃料使用比例较小,占12.7%;,成型燃料企业享受项目资金300;00元/吨的补贴后,成本与煤炭基本持平或略低;从使用频率分析,年均使用天数小于30天占11.3%,30;0天占41.0%,60;80天占35.3%,大于180天占12.4%。作者还对生物质炉具发展面临的问题进行剖析,提出建议与对策。

关键词：生物质炉具使用现状问题对策

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采用移动式炉膛结构户用生物质炉具的设计

黑龙江科学 2022年第18期13卷 48-50页

作者：周闯罗向东王欣黑龙江省能源环境研究院哈尔滨150027

为优化生物质炉具的使用功能,提升燃烧品质,提高采暖效率,在不改变现有户用生物质炉具使用功能的前提下设计了两种高热效率的户用生物质炉具,采用可移动式炉膛结构,通过调节炉膛燃烧位置,实现炉具的采暖和炊事使用功能的独立,根据用户... 详细信息

为优化生物质炉具的使用功能,提升燃烧品质,提高采暖效率,在不改变现有户用生物质炉具使用功能的前提下设计了两种高热效率的户用生物质炉具,采用可移动式炉膛结构,通过调节炉膛燃烧位置,实现炉具的采暖和炊事使用功能的独立,根据用户需求和用能习惯进行使用,有效提高炉具的热效率,增强炉具的季节适用性,具有一定的应用推广价值。

关键词：生物质燃料生物质炉具炉膛结构

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生物质炊事炉具性能国内外测试方法评价及建议

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可再生能源 2016年第12期34卷 1864-1867页

作者：张越陈晓夫薛春瑜刘亚非张道明刘广青北京化工大学北京100029 中国农村能源行业协会北京100125

生物质炊事炉具作为传统的炊事工具,在我国有着悠久的历史和广泛的使用基础。自上世纪80年代以来,我国生物质炉具行业经历了几次技术进步和发展,同时也推动了测试方法标准的发展。生物质炊事炉具的性能和评价方法对保护环境和用户健康... 详细信息

生物质炊事炉具作为传统的炊事工具,在我国有着悠久的历史和广泛的使用基础。自上世纪80年代以来,我国生物质炉具行业经历了几次技术进步和发展,同时也推动了测试方法标准的发展。生物质炊事炉具的性能和评价方法对保护环境和用户健康具有十分重要的影响,但目前还没有关于生物质清洁炊事炉具测试方法的国家标准和国际标准。文章针对国内外已有的生物质炊事炉具测试方法进行了比较分析与研究,提出了对正在制定的生物质炊事炉具测试方法国家标准的建议。

关键词：生物质炉具测试方法国家标准比较分析

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电炉模拟生物质炊事炉具热效率测试的影响因素研究

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可再生能源 2014年第12期32卷 1891-1894页

作者：李海熹皇甫宜博陈晓夫张越刘广青北京化工大学北京100029 中国农村能源行业协会北京100125

生物质能源的清洁利用作为解决能源短缺的有效途径,受到了国际上越来越多的关注。目前世界各国对于生物质炉具热效率测试方法和程序不尽相同,为了研究比较不同的测试方法对生物质炉具热效率测试结果的影响,利用电炉模拟生物质炉具,采用... 详细信息

生物质能源的清洁利用作为解决能源短缺的有效途径,受到了国际上越来越多的关注。目前世界各国对于生物质炉具热效率测试方法和程序不尽相同,为了研究比较不同的测试方法对生物质炉具热效率测试结果的影响,利用电炉模拟生物质炉具,采用不同的测试程序和方法测试其热性能,并对测试结果进行分析比较。分析测试结果表明,蒸发锅中的不同水量、闭盖/无盖对热效率的测试结果有一定影响,同时根据分析研究结果,针对我国目前生物质炊事炉具热效率的测试方法提出了改进建议。

关键词：生物质炉具测试方法电炉模拟

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生物质与燃煤炉具排放特性研究及其设计开发

生物质与燃煤炉具排放特性研究及其设计开发

作者：白云北京化工大学

学位级别：硕士

目前,我国仍有68%的农村人口使用固体燃料(生物质与煤炭)进行采暖和炊事,其中约7440万户家庭使用低效炉具和劣质散煤供暖,其燃烧产生的PM2.5和炭黑在空气污染物中占比为32%和53%。虽然国家积极推广高效低排的生物质与燃煤炉具,但对其节... 详细信息

目前,我国仍有68%的农村人口使用固体燃料(生物质与煤炭)进行采暖和炊事,其中约7440万户家庭使用低效炉具和劣质散煤供暖,其燃烧产生的PM2.5和炭黑在空气污染物中占比为32%和53%。虽然国家积极推广高效低排的生物质与燃煤炉具,但对其节能减排效果缺乏系统评估,对其排放特性与新型清洁炉具的设计与开发缺乏深入研究。因此开展生物质炉具和燃煤炉具的污染物排放特性研究并据此设计开发具有节能减排效果的清洁生物质炉具和燃煤炉具是十分必要的。本论文在大量实地测试与实验室测试与分析的基础上,设计开发的生物质炉具与燃煤炉具,有效控制了污染物排放,提高了生物质能和煤的燃烧效率与热性能,从而降低了其能源消耗。论文对山东省两个清洁炉具和燃料推广示范点不同炉具和燃料组合形式下室内外污染物排放进行了实地测试分析,并对炉具燃烧特性和排放特性进行了研究,确定了采暖炉具污染物排放因子。研究表明该示范点所推广的炉具燃料消耗量的增加导致烟气排放中污染物排放总量随之增加,其燃烧性能和减排效果尚需进一步提升;该炉具虽大幅度降低了室内空气污染,但是室内空气质量依然没有达到国家和世界标准。论文对四种代表性的炉型和三种燃料进行了实验室交叉测试与研究,分析了炉具结构等因素对污染物排放的影响关系。研究表明:反烧炉具结构、多段式燃烧、功能区分装置、新型水暖系统和低氧低温燃烧区的设置将会有效降低NOx、PM2.5和SO2等主要污染物的排放。同时根据实验室测试分析结果,设计开发了一款高效低排炊事采暖炉具。论文根据黑龙江省实地测试研究数据以及当地人炊事习惯等因素,设计开发并试制了一款适用于东北地区的生物质炊事炉具。实验室测试表明,该炉具能量消耗降低7.39%,CO排放降低约48.76%,PM2.5总排放量降低76.21%,达到了良好的节能减排效果。论文中采用实地测试与实验室测试等方法分析研究了生物质炉具与燃煤炉具主要污染物排放特征并进行了新型清洁炉具的开发设计,提高了炉具的燃烧效率与热性能,降低了污染排放,研究成果将对我国高效低排清洁炉具的推广提供数据与技术支撑。

关键词：生物质炉具污染排放炉具设计节能减排