楊國鋒，余有芳，盛奎川

（1.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，杭州310058；2.浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用工程學(xué)院，杭州310053）

進料速率對生物質(zhì)顆粒燃燒煙氣排放特性的影響

楊國鋒1?，余有芳2?*，盛奎川1

（1.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，杭州310058；2.浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用工程學(xué)院，杭州310053）

為探明進料速率對生物質(zhì)顆粒燃燒過程中煙氣成分及污染物排放的影響規(guī)律，以5G-20/85-0.23型生物質(zhì)顆粒燃燒器為對象，研究進料方式為進2 s停13 s、進2 s停15 s、進2 s停17 s、進2 s停19 s、進2 s停21 s（分別用2/ 13、2/15、2/17、2/19、2/21表示），相應(yīng)的平均進料速率為6.9、6.2、5.5、5.0和4.5 kg/h時，煙氣中CO、O2和NOx含量的變化，考察CO和NOx含量隨運行時間的波動及兩者排放量之間的關(guān)系。結(jié)果表明：進料速率從6.9 kg/h(2/13)降低到5.0 kg/h(2/19)時，煙氣中CO含量逐漸減小，在5.0 kg/h時達到最小值66 mg/Nm3；NOx含量變化與CO相似，在進料速率為5.0 kg/h(2/19)時達到最小值8.8 mg/Nm3；在進料速率為6.9 kg/h(2/13)時煙氣中CO含量隨運行時間的波動最大；在不同進料速率下CO含量均呈周期性波動，波動周期與進料周期基本吻合，而NOx含量隨運行時間的波動幅度較小。總體而言，平均進料速率為5.0 kg/h，即進2 s停19 s的進料方式能夠明顯降低污染物的排放。

生物質(zhì)顆粒；燃燒器；進料速率；污染物排放；一氧化碳；氮氧化物

Summary Biomass pellets,prepared from wood particles,straws,and other agricultural and forestry residues,possessed the advantages of higher energy density,convenient transportation and storage,and reduced fossil energy consumption and greenhouse gas emissions.They have been widely used in industrial boilers,agricultural greenhouses and household heatingunits.Currently,the efficient measurement and control of pollutant emission during biomass pellet combustion become increasingly importantand attractmore and more public awareness.Feeding rate is one ofthe criticalfactors thatdetermine the combustion status and pollutantemissions.Previous researches mainly focused on the effectoffeeding rate on carbon oxide(CO) emission,while the impact on nitrogen oxides(NOx)emission was seldomly reported.The new China National Emission Regulation(NER)issued in early 2012 requires thatNOxemission mustbe controlled below 100 mg/m3.

The objective of this study was to investigate the effect of feeding rate on the emission and variation of CO and NOxbased on a 5G-20/85-0.23 biomass pellet burner platform.Average feeding rates of 6.9,6.2,5.5,5.0 and 4.5 kg/h were employed, corresponding to the setofworking and pausing time in the feeding mechanism at2 s/13 s,2 s/15 s,2 s/17 s,2 s/19 s,and 2 s/21 s, respectively(labelled as2/13,2/15,2/17,2/19,2/21).

Results showed that CO emission was reduced with the feeding rate decreased from 6.9 to 5.0 kg/h,and the lowest COconcentration of66 mg/Nm3was achieved atthe feeding rate of 5.0 kg/h.When the feeding rate was further reduced to 4.5 kg/h, the highest CO concentration of 205 mg/Nm3was obtained.Overall,the CO emission firstdecreased and then increased for the feeding rate range of 6.9 to 4.5 kg/h.With the decreasing of feeding rate,oxygen(O2)concentration increased first and then decreased.MaximalO2concentration of16%was achieved with the feeding mechanism of2/19.Fluctuation of CO concentration with time reflects the combustion quality and consistency inside the furnace,and minimal fluctuation is preferred.The highest fluctuation of CO concentration appeared when the feeding mechanism was setat 2/13,and a fluctuation peak was noticed at80 s,which was probably caused by the pellet accumulation in the furnace and incomplete combustion in generating more CO. Overall,the fluctuation period was in good agreement with the feeding period.The effect of feeding rate on NO,NO2,and NOxconcentrations was similar to that of CO,with the lowest NOxof 8.8 mg/Nm3obtained at feeding rate of 5.0 kg/h and highest NOxof78 mg/Nm3obtained at6.9 kg/h.The furnace temperature atlower position reached 758℃atthe optimalfeeding rate.When the feeding rate was 4.5 kg/h,the temperature was only 375℃.The periodical fluctuation of NOxis notas obvious as CO.With the feeding mechanisms of 2/19 and 2/17,very minor fluctuations of NOxwith time were observed.The NOxfluctuations were relatively largerwith 2/15 and 2/13 feeding mechanisms.

In summary,the concentrations of CO and NOxin the emission are significantly affected by biomass pellet feeding rate. Minimal CO and NOxemissions are achieved when the feeding mechanism is setat 2/19.Periodicalfluctuation of NOxwith time is less obvious compared with CO.These results provide both practical data and theoreticalbasis for the optimization offeeding rate forbiomass pelletburners.

生物質(zhì)顆粒成型燃料是以木屑、秸稈等農(nóng)林廢棄物為原料，利用機械設(shè)備壓縮成圓柱顆粒狀且質(zhì)地堅實的成型物，可作為工業(yè)鍋爐、炊事爐灶、民用取暖爐和農(nóng)業(yè)加溫的燃料，具有體積小、能量密度大、便于運輸和貯藏等優(yōu)點。隨著我國可再生能源開發(fā)利用與節(jié)能減排政策的實施，生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)和銷售已進入商業(yè)化運營階段，大規(guī)模使用生物質(zhì)顆粒燃料方興未艾，有些地區(qū)甚至出現(xiàn)顆粒燃料供不應(yīng)求的局面。

近年來，生物質(zhì)顆粒燃料燃燒器在小型熱水鍋爐、農(nóng)業(yè)溫室和養(yǎng)殖設(shè)施的加溫?zé)犸L(fēng)爐、家用取暖爐等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，目前大部分燃燒器的工況參數(shù)設(shè)置存在較多不合理之處，導(dǎo)致在使用過程中煙氣污染物排放量大，制約了其推廣應(yīng)用。王月喬等[1]在生物質(zhì)顆粒燃料適應(yīng)性研究中發(fā)現(xiàn)，燃燒器顆粒物排放通常在98 mg/Nm3左右，煙氣格林曼黑度為Ⅱ級。張學(xué)敏等[2]研究在不同進料方式下燃燒器在燃燒過程中的排放特性發(fā)現(xiàn)，煙氣中CO含量通常在800 mg/Nm3左右，NOx含量在134 mg/Nm3左右?？梢?，現(xiàn)存的大多數(shù)顆粒燃燒器在使用過程中煙塵濃度和CO排放值偏高，因此，有必要研究燃燒器工況參數(shù)與污染物排放量之間的關(guān)系，以便為顆粒燃料的清潔燃燒及達標排放提供科學(xué)依據(jù)。

進料速率是顆粒燃燒器的重要工況參數(shù)之一，與燃燒器熱負荷和污染物排放量直接相關(guān)。燃燒器經(jīng)優(yōu)化設(shè)計并加工定型后，燃燒室和進風(fēng)量配置等結(jié)構(gòu)參數(shù)就已被確定，因此，進料速率的合理調(diào)控成為關(guān)鍵因素。進料速率過大會導(dǎo)致供氧不足，煙氣中CO、NOx等污染物排放量高，污染環(huán)境[3]。進料速率過小既達不到需要的熱負荷，又因供入空氣量過多，導(dǎo)致可燃氣體在爐膛中停留時間過短，引起不完全燃燒，同樣會增加污染物排放[4]。DIAS等[5]在研究進料速率與CO含量的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，在過量空氣系數(shù)不變的情況下，當(dāng)進料速率從5 kg/h逐漸增加到6 kg/h時，煙氣中CO含量逐漸降低，隨著進料速率的繼續(xù)增加CO含量又開始升高。另外，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在進料速率增加的初始階段通入爐膛內(nèi)的空氣未被完全利用，隨著進料速率的繼續(xù)增加使其充分利用，CO含量開始降低，當(dāng)進料速率超過某個臨界值后，爐膛內(nèi)出現(xiàn)了缺氧燃燒，CO含量再次升高[6-7]。綜上，現(xiàn)有研究主要集中在進料速率對CO排放的影響，而進料速率對NOx排放的影響卻鮮見報道，且煙氣中污染物含量隨燃燒器運行時間的波動特征尚不清楚。因此，本文以一種小型熱水鍋爐配套的生物質(zhì)顆粒燃燒器為對象，研究顆粒燃料進料速率對煙氣中CO和NOx等含量的影響，考察CO與NOx排放量隨燃燒器運行時間的波動特征及變化規(guī)律，為合理選擇進料速率、降低生物質(zhì)顆粒在燃燒過程中污染物的排放提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

生物質(zhì)顆粒燃料取自浙江省金華市浙江紅永燃料加工廠，原料主要為杉木、松木等木材加工剩余物。顆粒燃料的平均直徑為9.0 mm，密度為1 200 kg/m3；其工業(yè)分析成分、元素組成和熱值見表1。其中：工業(yè)分析成分根據(jù)《固體生物質(zhì)燃料工業(yè)分析方法》（GB/T 28731—2012）測定；熱值根據(jù)《生物質(zhì)固體成型燃料試驗方法》（NY/T 1881.1—2010）測定；C、H和N含量采用元素分析儀（EA 1112，CarloErba公司，意大利）測定，O元素質(zhì)量分數(shù)用100減去C、H、N、S和干燥基灰分百分含量計算獲得。顆粒燃料在室內(nèi)干燥陰涼處用塑料密封袋貯藏保存，試驗時取用。

1.2 試驗平臺和儀器設(shè)備

1.2.1 生物質(zhì)顆粒燃燒器試驗平臺

以浙江省蘭溪市田農(nóng)新能源科技有限公司制造的5G-20/85-0.23型生物質(zhì)顆粒熱水鍋爐中使用的燃燒器為基礎(chǔ)，本課題組自行設(shè)計搭建成生物質(zhì)顆粒燃燒器試驗平臺，主要由爐體、進料系統(tǒng)、調(diào)控及檢測儀器等組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。爐體由內(nèi)及外依次為爐膛隔熱層和保溫層，爐體從底部到上部依次是灰渣收集室→爐排（一次進風(fēng)口）→燃燒室→二次進風(fēng)口→冷卻水管等；采用軸向平行的雙螺桿進料機構(gòu)；風(fēng)量調(diào)節(jié)及檢測儀器主要有：130FLJ2WYD4-2離心風(fēng)機（上海新興機電集團有限公司），SLDLUGB-DN40智能一體式渦街流量計（南京順來達儀表有限公司），實驗室自制的手動風(fēng)量蝴蝶閥調(diào)節(jié)裝置（管道內(nèi)徑110 mm，長度1 200 mm）。

表1 生物質(zhì)顆粒燃料的工業(yè)分析、元素組成和熱值Table1 Results ofproximate analysis,elementcomposition and heatvalue ofthe biomass pellets

圖1 生物質(zhì)顆粒燃燒器試驗平臺示意圖Fig.1 Schematic diagram oftestplatform ofbiomass pelletburner

1.2.2 燃燒器工作流程

將一定量的顆粒加入料倉中，啟動電源后按設(shè)定好的程序運行，依次為：送料（20 s）→點火（4 min）→點火成功、正常運行（間隙進料）→穩(wěn)定燃燒→停止進料，繼續(xù)燃燒15 min后結(jié)束。進料機構(gòu)采用間歇進料（周期進料）方式送料，即上螺桿按工作幾秒停頓幾秒為一個周期，下螺桿則連續(xù)運轉(zhuǎn)。采用雙螺桿機構(gòu)與間隙進料的主要目的是有效防止燃燒室回火而“返燒”料倉內(nèi)的顆粒燃料[8]。

1.3 試驗方法

1.3.1 煙氣成分測定

煙氣中CO、NO、NO2、NOx和O2含量檢測：參考《固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》（HJ/T 76—2007），用Testo350煙氣分析儀（Testo公司，德國）完成。該檢測儀的NOx含量為NO與NO2之和。根據(jù)檢測儀要求，待燃燒器運行穩(wěn)定后（爐膛溫度幾乎不變），將煙氣探針固定在距離爐體上方50 cm、并與煙囪橫截面呈30～45°夾角處。測量前校準煙氣分析儀，檢測時間5 min，采樣頻率10 s/次，自動保存每10 s內(nèi)各煙氣成分的平均值、最大值、最小值等數(shù)據(jù)。

1.3.2 進料量設(shè)定

采用間隙進料方式送料，即進t1，停t2，螺桿進料速率為14.45 g/s，則每小時進入爐膛內(nèi)的燃料質(zhì)量為：

式中：m為平均進料速率，kg/h；t1為進料時間，s；t2為停頓時間，s。

1.3.3 一次進風(fēng)與二次進風(fēng)流量的測定

一、二次進風(fēng)分別由2個相同型號的離心風(fēng)機提供，在風(fēng)機進風(fēng)口前端安裝調(diào)節(jié)風(fēng)量大小的蝴蝶閥，風(fēng)機出風(fēng)口前端15倍直徑（60 cm）處安裝渦街流量計用于測量氣體流量。二次風(fēng)比例以二次風(fēng)量/總風(fēng)量表示，總風(fēng)量為一次與二次風(fēng)量之和。

1.3.4 顆粒燃料燃燒的理論空氣量

1 kg干燥基生物質(zhì)固體燃料燃燒需要消耗的理論空氣量的計算公式[9-10]為：

式中：V0為理論空氣量，Nm3；w(C)為干燥基碳元素質(zhì)量分數(shù)，%；w(S)為干燥基硫元素質(zhì)量分數(shù)，%；w(H)為干燥基氫元素質(zhì)量分數(shù)，%；w(O)為干燥基氧元素質(zhì)量分數(shù)，%。根據(jù)表1中顆粒燃料的C、S、H、O干燥基含量，則計算可得V0=4.02 Nm3。

1.4 試驗設(shè)計

根據(jù)前期預(yù)試驗結(jié)果，當(dāng)平均進料速率為6.2 kg/h（進2 s停15 s）時，污染物排放處在一個相對合理的范圍內(nèi)，故將進料方式設(shè)為進2 s停15 s（6.2 kg/h），一次風(fēng)量、二次風(fēng)量分別為47.2 m3/h、38.1 m3/h，即二次風(fēng)比例為0.4，以過量空氣系數(shù)為2.5進行試驗，結(jié)果顯示，CO質(zhì)量濃度為193 mg/Nm3，NOx質(zhì)量濃度為72 mg/Nm3，均低于國家相關(guān)標準：說明在此工況下各參數(shù)處在一個相對合理的范圍內(nèi)。保持其他參數(shù)不變，僅增大進料速率，選擇進4 s停15 s（10 kg/h）的進料方式進行試驗，結(jié)果顯示CO質(zhì)量濃度高達3 293 mg/Nm3，遠超相關(guān)污染物的國家排放標準。因此，在不同進料速率下通過風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，改變一次風(fēng)與二次風(fēng)進風(fēng)量，以保持二次風(fēng)比例0.4和過量空氣系數(shù)2.5不變，選取間隙進料變化梯度為進2 s停13 s、進2 s停15 s、進2 s停17 s、進2 s停19 s、進2 s停21 s（分別用2/13、2/15、2/17、2/ 19、2/21表示），相應(yīng)的平均進料速率為6.9、6.2、5.5、5.0和4.5 kg/h。

2 結(jié)果與討論

2.1 煙氣中CO和O2含量

2.1.1 進料速率對煙氣中CO和O2含量的影響

煙氣中CO含量直接反映揮發(fā)分的析出和燃燒狀況，在不同進料速率下煙氣中CO和O2含量見圖2。從中可知，隨著進料速率的減小，煙氣中CO濃度先降低后增加，這與已有的研究結(jié)果[11-13]相似。進料方式在2/13～2/19之間變化時CO含量逐漸降低：說明隨著平均進料速率的減小，爐膛內(nèi)燃燒狀況得到改善，燃燒更加充分。這主要是由于過量空氣系數(shù)和二次風(fēng)比例保持不變，進料速率的降低增加了送風(fēng)中O2與揮發(fā)分的混合時間，使兩者混合更加充分[14]。進料方式從2/17變?yōu)?/19時，CO從146 mg/Nm3直接降到66 mg/Nm3，降低了55%：說明在此變化過程中釋放的CO含量大幅減少并且揮發(fā)分燃燒更加完全。在進料方式為2/21時CO含量明顯升高，增加了2倍以上，出現(xiàn)最大值（205 mg/Nm3）。這是因為在進料速率繼續(xù)降低后，爐柵上方的顆粒燃料層出現(xiàn)“燒穿”現(xiàn)象，也即通過爐柵下方進入的一次風(fēng)發(fā)生“漏風(fēng)”現(xiàn)象，進入爐膛的空氣停留時間縮短，將顆粒熱解產(chǎn)生的部分CO帶走，來不及與進風(fēng)中的O2混合燃燒而從爐膛上部煙氣出口排出，因而導(dǎo)致煙氣中CO含量明顯升高。

隨著進料速率的降低，煙氣中O2含量先升高后降低，在進料方式為2/19時達到最大值（16%左右）。在不同進料速率下O2含量均出現(xiàn)較高的現(xiàn)象，這可能與采用螺桿送料的進料機構(gòu)及固定爐柵（爐排）的燃燒室有關(guān)：顆粒燃料被螺桿輸送至爐柵上方產(chǎn)生不均勻分布，均存在顆粒在爐柵上方靠近進料口一側(cè)堆積的現(xiàn)象，在另一側(cè)缺少顆粒而不同程度產(chǎn)生“漏風(fēng)”，空氣阻力小，導(dǎo)致進入爐膛的一次風(fēng)通過該側(cè)爐柵上的縫隙直接進入爐膛并使氣流加速，從而使煙氣中O2含量偏高。

圖2 不同進料速率對煙氣中CO和O2含量的影響Fig.2 Influence of different feeding rates on the contents of CO and O2in flue gas

圖3 不同進料速率下煙氣中CO含量隨時間的變化Fig.3 Variation of CO contentin flue gas with time at different feeding rates

2.1.2 煙氣中CO含量的波動

CO含量隨時間的變化可直接反映爐膛內(nèi)燃燒狀況的穩(wěn)定性。圖3為不同進料速率下煙氣中CO含量隨運行時間的變化。從中可知：在進料方式為2/13時，CO含量隨時間變化波動最大，說明在此工況下爐膛內(nèi)燃燒狀況波動較大，在測試時間到80 s時，出現(xiàn)了一個明顯的峰值，可能是此時顆粒在爐膛內(nèi)的堆積量達到最大，由于不完全燃燒產(chǎn)生的CO驟然增加，隨后燃燒速度加快，進料量和燃燒速度達到了新的平衡，CO含量波動減小；CO含量隨時間變化曲線從峰谷到峰頂大概持續(xù)15 s左右，最大值和最小值分別出現(xiàn)在進料結(jié)束時和停頓結(jié)束時，與進料周期基本吻合。在其他幾種進料方式下雖然煙氣中CO含量波動幅度不大，但是也基本呈周期性變化，且與其對應(yīng)的進料周期相吻合。由此可見，在間歇進料方式中，進料時間不能過長，否則會造成顆粒堆積量增加，燃燒不完全，CO污染物排放量升高。

2.2 煙氣中NO、NO2和NOx的含量

2.2.1 進料速率對煙氣中NO、NO2和NOx含量的影響

圖4為進料速率對NO、NO2和NOx含量的影響。從中可以看出，NO、NO2與NOx含量的變化基本相似。隨進料速率的減小，煙氣中NOx含量呈現(xiàn)出先降低后升高的變化趨勢：進料方式為2/13時，出現(xiàn)最大值（78 mg/Nm3），2/19時達到最小值（8.8 mg/ Nm3），相應(yīng)地，由熱電偶傳感器檢測的爐膛下部溫度達到最大值758℃；當(dāng)進料方式為2/21時，NOx含量卻明顯升高，相應(yīng)地，爐膛下部溫度降低至375℃。說明在一定溫度范圍內(nèi)，溫度增加有利于抑制NOx的生成而降低排放。在本研究工況下，生物質(zhì)顆粒燃燒未達到空氣中N2向NOx轉(zhuǎn)化的溫度（1 300℃以上），基本上不產(chǎn)生熱力型NOx[15-16]。因木質(zhì)顆粒中N元素含量低，NOx主要來自于燃料中N的氧化，故在不同進料速率下，煙氣中NOx含量均較低。由圖2與圖4可以看出，隨進料速率的降低，煙氣中NOx含量的變化與CO的變化趨勢相似，均呈現(xiàn)先降低后升高的變化[17-18]。

圖4 不同進料速率對煙氣中NO、NO2和NOx含量的影響Fig.4 Influence of feeding rate on NO,NO2and NOxconcentrations in flue gas

2.2.2 煙氣中NOx含量的波動

在不同進料速率下煙氣中NOx含量隨時間的波動如圖5所示。從中可知，NOx沒有呈現(xiàn)周期性變化。當(dāng)進料方式為2/19和2/17時，NOx含量隨時間波動很小。當(dāng)進料方式為2/15和2/13時，其隨時間波動幅度相對較大。可能是當(dāng)進料速率增加時，爐膛內(nèi)顆粒在某個時刻出現(xiàn)了堆積，導(dǎo)致燃燒狀況不穩(wěn)定，促進了NOx的產(chǎn)生及排放濃度出現(xiàn)變化。如前所述，NOx的主要來源是原料中N元素的轉(zhuǎn)化，因此，進料速率與原料中N元素向NOx轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，即進料速率越大，就會有更多的原料中的N元素進入爐膛內(nèi)[19-20]?？梢?，進料速率不僅影響煙氣中NOx含量，還會影響其波動幅度。

圖5 不同進料速率下煙氣中NOx含量隨時間的變化Fig.5 Variation of NOxconcentration in flue gas with time at different feeding rates

3 結(jié)論

3.1 進料速率對煙氣中CO含量有明顯影響。在進料方式為2/19（平均進料速率為5.0 kg/h）時CO排放量最小，進料方式為2/13（平均進料速率為6.9 kg/h）時，CO排放量最大，波動幅度也最大。煙氣中CO含量呈周期性變化，其變化周期與送料周期基本吻合。間歇式進料可在保證熱負荷需求的條件下縮短每個送料循環(huán)的進料時間，以便減少顆粒堆積，降低污染物排放。在本試驗條件下，進料方式選擇2/19（進2 s，停19 s）較為合理。

3.2 在不同進料速率下NOx含量的變化趨勢與CO基本一致。在進料方式為2/19（平均進料速率為5.0 kg/h）時NOx含量達到最小值8.8 mg/Nm3，進料方式為2/13（平均進料速率為6.9 kg/h）時出現(xiàn)最大值78 mg/Nm3。在不同進料速率下NOx沒有呈現(xiàn)周期性變化，當(dāng)進料方式為2/19和2/17時，NOx隨時間的波動幅度較小。

3.3 在不同進料速率下煙氣中CO和NOx含量變化比較一致，進料速率對CO排放的影響大于其對NOx排放的影響。

參考文獻(References)：

[1]王月喬,田宜水,侯書林,等.生物質(zhì)顆粒燃燒器燃料適應(yīng)性試驗.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2014,30(7):197-205.

WANG Y Q,TIAN Y S,HOU S L,et al.Experiment on fuel flexibility of biomass pellet burner.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014,30(7):197-205.(in Chinese with English abstract)

[2]張學(xué)敏,張永亮,姚宗路,等.不同進料方式燃燒器對生物質(zhì)燃料顆粒物排放特性的影響.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2014,30(12):200-207.

ZHANG X M,ZHANG Y L,YAO Z L,et al.Effect of burners with different feeding modes on emission characteristics of biomass molding fuel particles.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014,30(12):200-207.(in Chinese with English abstract)

[3]MORáN J,GRANADA E,MíGUEZ J L,et al.Use of grey relational analysis to assess and optimize small biomass boilers. Fuel Processing Technology,2006,87(2):123-127.

[4]PORTEIRO J,COLLAZO J,PATI?O D,et al.Numerical modeling of a biomass pellet domestic boiler.Energy&Fuels, 2009,23(2):1067-1075.

[5]DIAS J,COSTA M,AZEVEDO J L T.Test of a small domestic boiler using differentpellets.Biomass and Bioenergy,2004,27(6): 531-539.

[6]QIU G Q.Testing offlue gas emissions ofa biomass pelletboiler and abatementofparticle emissions.Renewable Energy,2013,50: 94-102.

[7]CARDOZO E,ERLICH C,ALEJO L,et al.Combustion of agricultural residues:An experimental study for small-scale applications.Fuel,2014,115:778-787.

[8]包應(yīng)時,楊國鋒,洪一前,等.生物質(zhì)顆粒燃燒器進料防回火方法.農(nóng)業(yè)工程,2015,5(5):49-53.

BAO Y S,YANG G F,HONG Y Q,et al.An analysis ofdifferent anti-burning back feeding methods of biomass pellet burner. AgriculturalEngineering,2015,5(5):49-53.(in Chinesewith English abstract)

[9]劉建禹,翟國勛,陳榮耀.生物質(zhì)燃料直接燃燒過程特性的分析.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2001,32(3):290-294.

LIU J Y,ZHAI G X,CHEN R Y.Analysis on the characteristics of biomass fuel direct combustion process.Journal of Northeast Agricultural University,2001,32(3):290-294.(in Chinese with English abstract)

[10]李鑫華.生物質(zhì)顆粒燃料燃燒爐的優(yōu)化設(shè)計.北京:北京工業(yè)大學(xué),2011:13-15.

LI X H.Biomass pellet fuel combustion furnace of optimization design.Beijing:Beijing University of Technology,2011:13-15. (in Chinese with English abstract)

[11]WAHLUND B,YAN J,WESTERMARK M.Increasing biomass utilisation in energy systems:A comparative study of CO2reduction and cost for different bioenergy processing options. Biomass and Bioenergy,2004,26(6):531-544.

[12]WIINIKKA H,GEBART R.The influence ofair distribution rate on particle emissions in fixed bed combustion of biomass. Combustion Science and Technology,2005,177(9):1747-1766.

[13]VAN DER STELT M J C,GERHAUSER H,KIEL J H A,et al. Biomass upgrading by torrefaction for the production of biofuels: A review.Biomass and Bioenergy,2011,35(9):3748-3762.

[14]ROY M M,DUTTA A,CORSCADDEN K.An experimentalstudy of combustion and emissions of biomass pellets in a prototype pelletfurnace.Applied Energy,2013,108:298-307.

[15]REN Q Q,ZHAO C S.Evolution of fuel-N in gas phase during biomass pyrolysis.Renewable and Sustainable Energy Review, 2015,50:408-418.

[16]HOUSHFAR E,SKREIBERG?,L?V?S T,et al.Effect of excess air ratio and temperature on NOxemission from grate combustion of biomass in the staged air combustion scenario. Energy&Fuels,2011,25(10):4643-4654.

[17]LIMOUSY L,JEGUIRIM M,DUTOURNIéP,et al.Gaseous products and particulate matter emissions of biomass residential boilerfired with spentcoffee grounds pellets.Fuel,2013,107:323-329.

[18]STUBENBERGER G,SCHARLER R,ZAHIROVI?S,et al. Experimental investigation of nitrogen species release from different solid biomass fuels as a basis for release models.Fuel, 2008,87(6):793-806.

[19]GONZáLEZ J F,LEDESMA B,ALKASSIR A,et al.Study of the influence of the composition of several biomass pellets on the drying process.Biomass and Bioenergy,2011,35(10):4399-4406.

[20]LIU H,CHANEY J,LI J X,et al.Control of NOxemissions of a domestic/small-scale biomass pellet boiler by air staging.Fuel, 2013,103(1):792-798.

Effect of feeding rate on pollutant emission of biomass pellet burner.Journal of Zhejiang University(Agric.& Life Sci.),2017,43(3):390-396

YANG Guofeng1?,YU Youfang2?*,SHENG Kuichuan1
(1.College of Biosystems Engineering and Food Science,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;2.Applied Engineering College,Zhejiang Business College,Hangzhou 310053,China)

biomass pellet;burner;feeding rate;pollutantemission;carbon oxide;nitrogen oxides

TK 16

A

10.3785/j.issn.1008-9209.2017.01.101

浙江省科技計劃公益技術(shù)研究項目（2015C31061）；浙江省教育廳項目（Y201225889）。

余有芳(http://orcid.org/0000-0002-1215-335X)，Tel：+86-571-58308305，E-mail：youfang_yu@163.com

（Firstauthor）：楊國鋒（http://orcid.org/0000-0002-4409-9685），E-mail：gfyang985@163.com。?共同第一作者

2017-01-10；接受日期(Accepted):2017-03-23；網(wǎng)絡(luò)出版日期(Published online):2017-05-18