磷基钙盐对玉米秸秆燃烧过程中颗粒物排放特性的影响

秸秆生物质燃烧通常产生较多的粉尘颗粒物,限制了其在燃烧供热和发电领域的应用.为研究磷基钙盐对生物质燃烧颗粒物排放特性的影响,使用固定床燃烧系统并结合低压冲击颗粒物收集装置(DLPI),研究3种磷基钙盐(CaHPO4、Ca(H2PO4)2、Ca3(PO4)2)对玉米秆燃烧颗粒物排放特性的影响.使用X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence,XRF)以及X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)等分析检测手段,对灰分的化学及晶相组成进行分析.研究发现3种添加剂均在不同程度上降低了颗粒物总量PM10,特别是PM1的排放量.当P/K物质的量比为1时,Ca(H2PO4)2的减排效果优于CaHPO4和Ca3(PO4)2,减排PM1最高可达51.93％,减排PM1044.09％.分析表明颗粒物减排机理主要为磷基钙盐与生物质灰中钾盐反应生成高熔点的KCaPO4,K2CaP2O7,Ca9MgK(PO4)等磷酸盐,有效减少了钾盐向烟气中的释放和细颗粒物的形成.综合考虑经济性和减排效果,建议按照P/K物质的量比等于1的比例在玉米秆生物质中添加磷酸二氢钙或磷酸一氢钙,以此减少颗粒物排放.研究结果可为玉米秸秆燃烧过程中颗粒物排放控制提供理论支撑.