一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，包括燃烧炉壳体、炉盖和气体传输管，在燃烧炉壳体内横向设置有燃烧网，在燃烧网的下部设置有补气传输管，补气传输管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与补气泵连接，在燃烧网的上部设置有测试管，测试管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与烟气分析仪连接。本实用新型专利技术的燃烧装置可以使生物质进行明火燃烧，避免生物质焖燃及燃烧不充分，准确的模拟了露天燃烧的实际情况，通过燃烧定量的烘干的生物质，烟气分析仪监测燃烧过程中CO和CO

【技术实现步骤摘要】
一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置
本技术涉及一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，属于环境测试设备

技术介绍
中国作为世界范围内的农业大国，约有80%的人口以农业为主，生物质燃料在农村能源构成中占重要位置。据统计，1992年中国农村地区消耗的能源总量约为5.70亿吨标准煤，其中农作物秸秆和薪柴分别相当于1.36亿吨标准煤和1.10亿吨标准煤。1995年我国农作物秸秆产量达到6.04亿吨，其中玉米秸秆2.24亿吨，小麦秸秆1.40亿吨，水稻秸秆1.7亿吨，其中约25%农作物秸秆被直接露天燃烧。生物质秸秆燃烧所产生的气溶胶在释放后会参与大气传输与化学过程，其特殊的光学性质和化学构成，影响着地表辐照平衡和大气氧化性，并产生一系列污染事件。生物质露天燃烧特别是农作物秸秆露天燃烧排放的大气污染物会对我国地区环境气候、居民身心健康产生重要效应。在我国，露天燃烧排放的大气污染物对区域环境和气候的影响方式和影响程度也在不断的发展和变化。为进一步了解并研究农作物秸秆露天燃烧排放大气污染物造成的区域环境影响、气候变化效应以及居民身心健康的问题，需要通过实验室模拟农作物秸秆露天燃烧的方法来研究其排放大气污染物的排放清单和排放特征。现阶段，实验室模拟农作物秸秆露天燃烧所采用的燃烧炉缺少统一的实验装置，也没有统一的制造和使用标准，已有的模拟农作物秸秆燃烧的燃烧炉大多数情况存在设施简陋、体积大、占地面积多、密封性差、燃烧效率低、农作物秸秆消耗量大等缺点，并且因燃烧炉无法模拟露天环境导致农作物秸秆燃烧过程中会出现长时间的闷燃过程，产生大量不完全燃烧产物，因而无法很好地模拟农作物秸秆露天燃烧的实际情况，导致模拟失去真实性和准确性。为更真实、更准确的来模拟农作物秸秆露天燃烧的实际情况，更好的揭示农作物秸秆露天燃烧源排放大气污染物所造成的区域环境效应和气候效应，达到减轻并控制大气污染的目的，亟需一种更符合实际露天条件的模拟农作物秸秆露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置。
技术实现思路
针对上述现有的不足，本技术提供一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置及燃烧测试方法。本技术是通过如下技术方案实现的：一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，包括一端开口另一端密封的燃烧炉壳体，在燃烧炉壳体开口端处设置有炉盖，炉盖与燃烧炉壳体密封连接，炉盖的顶部设置有气体传输管，气体传输管与燃烧炉壳体内部连通，在燃烧炉壳体内横向设置有燃烧网，在燃烧网的下部设置有补气传输管，补气传输管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与补气泵连接，在补气传输管的管路上设置有流量控制器和颗粒物过滤器，在燃烧网的上部设置有测试管，测试管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与烟气分析仪连接。根据本技术优选的，在燃烧炉壳体开口端与炉盖之间设置有密封圈，燃烧炉壳体开口端与炉盖通过密封夹固定连接。根据本技术优选的，燃烧炉壳体为圆柱形壳体，炉盖为倒漏斗形，倒漏斗形的顶部漏斗嘴与气体传输管连接，炉盖开口端内径与燃烧炉壳体开口端内径相匹配，在燃烧网上部的壳体上设置有透明观察窗。根据本技术优选的，燃烧炉壳体高度为800-1200mm，内直径为700-800mm，炉盖的内侧壁涂覆有Teflon防粘涂层，炉盖的高度为100-200mm，炉盖底部开口端内径为700-800mm。根据本技术优选的，气体传输管的内侧壁涂覆有Teflon防粘涂层，气体传输管的内直径为20-40mm。根据本技术优选的，燃烧网为圆形石棉燃烧网，燃烧网的周边设置有硬性固定架，硬性固定架的另一端固定在燃烧炉壳体的内侧壁上。根据本技术优选的，在燃烧网的底部设置电打火装置，电打火装置与燃烧炉壳体侧壁外的打火开关电连接，电打火装置紧贴燃烧网底部。根据本技术优选的，所述的烟气分析仪为德图testo350pro烟气分析仪，颗粒物过滤器为高效空气颗粒物(HEPA)过滤器。根据本技术优选的，补气传输管的内侧壁涂覆有Teflon防粘涂层，补气传输管的内直径为10-30mm。根据本技术优选的，在燃烧炉壳体内底部设置有收集托盘。根据本技术优选的，位于燃烧炉壳体内的补气传输管端部设置有喷嘴，喷嘴与燃烧网的中心相对,喷嘴与燃烧网之间的距离为10-15cm。喷嘴与燃烧网之间的距离配合补气流速可以使生物质进行明火燃烧，避免生物质焖燃，避免燃烧不充分，真实、准确的模拟了露天燃烧的实际情况，通过燃烧定量的烘干的生物质，德图testo350pro烟气分析仪监测燃烧过程中CO和CO2浓度来实时计算燃烧效率，通过对燃烧过程的补气控制以保证其长时间明火燃烧模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的过程。为更好的揭示生物质露天燃烧源排放大气污染物的所造成的区域环境效应和气候效应起到关键的奠基作用。利用上述装置进行模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧测试方法，包括步骤如下：1）准备阶段：启动补气泵对燃烧装置吹洗4-6min；先将烟气分析仪调零后再与燃烧装置连接；2）称量5-15g干净的生物质，烘干后置于燃烧网上铺开，密封炉盖与壳体，将气体传输管外接大气气溶胶烟雾箱；打开补气泵，通过流量控制器控制补气流速，通过补气传输管向烧炉壳体输入无颗粒物的空气，打开烟气分析仪进行测试，观察谱图并记录CO、CO2的初始浓度；3）使用电打火装置点燃生物质，通过透明观察窗观察生物质燃烧情况，10-20秒后开始计时并记录CO、CO2浓度数据，通过烟气分析仪所实时给出的CO、CO2浓度计算生物质燃烧效率。根据本技术优选的，步骤2）中，所述的生物质为农作物秸秆或/落叶，所述的农作物秸秆为水稻、小麦、玉米、大豆或棉花秸秆中的一种或两种以上组合，所述的落叶为梧桐落叶。根据本技术优选的，步骤2）中，补气流速为4-10L/min，优选的，补气流速为6-9L/min，被燃烧生物质的重量为5-10g。根据本技术优选的，步骤3）中，测试过程中根据实时的生物质燃烧效率调节流量控制器，当生物质燃烧效率小于0.9时调增进气流量，使农作物秸秆完全燃烧，保证燃烧效率大于等于0.9，有利于更加准确地模拟农作物秸秆露天燃烧排放大气污染物的燃烧过程，保证后续完成模拟农作物秸秆露天燃烧产生大气污染物的采样及测定工作。燃烧效率公式：η=[CO2秸秆燃烧]/([CO2秸秆燃烧]+[CO秸秆燃烧])本技术测试方法中使用的燃烧装置、喷嘴与燃烧网之间的距离、补气流速、燃烧物质的选择、燃烧物质的量，可以使燃烧物质经历脱水、挥发分的析出和燃烧（明火的出现）、火焰熄灭后的阴烧（焦炭的表面燃烧）以及灰烬形成等阶段，燃烧时间久，温度高，与现实场景下的露天燃烧过程相符，使燃烧物质在室内情况下真实模拟了露天燃烧过程，使其明火燃烧，避免焖燃，避免燃烧不充分，真实、准确的模拟了露天燃烧的实际情况，能真实准确模拟开放性生物质燃烧的整个过程。本技术的有益效果在于：1、本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，包括一端开口另一端密封的燃烧炉壳体，在燃烧炉壳体开口端处设置有炉盖，炉盖与燃烧炉壳体密封连接，其特征在于，炉盖的顶部设置有气体传输管，气体传输管与燃烧炉壳体内部连通，在燃烧炉壳体内横向设置有燃烧网，在燃烧网的下部设置有补气传输管，补气传输管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与补气泵连接，在补气传输管的管路上设置有流量控制器和颗粒物过滤器，在燃烧网的上部设置有测试管，测试管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与烟气分析仪连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，包括一端开口另一端密封的燃烧炉壳体，在燃烧炉壳体开口端处设置有炉盖，炉盖与燃烧炉壳体密封连接，其特征在于，炉盖的顶部设置有气体传输管，气体传输管与燃烧炉壳体内部连通，在燃烧炉壳体内横向设置有燃烧网，在燃烧网的下部设置有补气传输管，补气传输管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与补气泵连接，在补气传输管的管路上设置有流量控制器和颗粒物过滤器，在燃烧网的上部设置有测试管，测试管穿过燃烧炉壳体延伸至壳体外并与烟气分析仪连接。


2.根据权利要求1所述的模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，其特征在于，在燃烧炉壳体开口端与炉盖之间设置有密封圈，燃烧炉壳体开口端与炉盖通过密封夹固定连接。


3.根据权利要求1所述的模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，其特征在于，燃烧炉壳体为圆柱形壳体，炉盖为倒漏斗形，倒漏斗形的顶部漏斗嘴与气体传输管连接，炉盖开口端内径与燃烧炉壳体开口端内径相匹配，在燃烧网上部的壳体上设置有透明观察窗。


4.根据权利要求1所述的模拟生物质露天燃烧排放大气污染物的燃烧装置，其特征在于，燃烧炉壳体高度为800-1200mm，内直径为700-800mm，炉盖的内侧壁涂覆有Teflon防粘涂层，炉盖的高度为100-200mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建民，孙剑峰，朱超，李庆，李凌，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：新型
国别省市：上海;31