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生物质与煤混烧及其污染物排放特性
随着人们对环保问题的关注以及对可再生能源的需求增加，生物质燃烧作为一种清洁能源受到了广泛关注。生物质燃烧具有可获得性、可再生性和低碳排放等优点，可以替代传统燃料，如煤，用于发电、供暖和工业用途。因此，生物质与煤混烧的应用也不断扩大。本文将讨论生物质与煤混烧及其污染物排放特性。
一、生物质与煤混烧的优点和应用
生物质是由直接或间接从太阳能转化而来的有生物学基础的可再生有机物质。其来源广泛，包括农业、林业、园艺、家庭和工业等领域。生物质燃烧是一种低碳排放的能源，具有气候友好的优点。与煤相比较，生物质的燃烧排放的二氧化碳也可以被森林和农作物所吸收，从而形成一个循环过程，达到低碳排放。
生物质和煤的混烧可以使得发电厂运行更加灵活。燃烧生物质可以平滑地调节燃料供应，因为生物质的成本和可用性经常会受到天气、季节和其它因素的影响。此外，混烧生物质和煤可以提高炉膛温度和改善燃烧效率，从而提高发电厂的产能，减少煤的使用，降低成本，同时保护环境。
二、混烧特性和机理
1.燃烧过程特性：生物质和煤的燃烧速度是不同的。如果两种燃料的比例不恰当，则燃烧不足或过度燃烧将影响混烧过程。当生物质燃烧不足时，它会发生部分氧化，产生大量的有毒气体和烟尘排放。同样，如果燃料混合过程中加入的煤过多，可能会导致烟气中的气体成分发生变化以及排放增加，从而增加污染风险。
2.燃烧机理：当煤和生物质混烧时，其燃烧机理是不同的。煤燃烧过程中会涉及到挥发分和炭质部分的燃烧，而生物质燃烧过程中则涉及到焙烧和裂解过程。燃烧反应会影响所有产物的生成和排放。例如，煤和生物质混烧会产生硫化物、氮化物、一氧化碳、二氧化碳、氧气和水等。除此之外，还可能会产生大量不同的挥发物质，如甲醛、苯、二苯基、甲苯以及一些酚类等。
三、混烧过程中的污染物排放特性
生物质燃烧产生的污染物排放相对煤燃烧要少一些。但是，混烧过程中的排放会受到燃烧温度、其它工艺参数以及燃料质量的影响。混烧产生的污染物包括二氧化硫(SO2)，二氧化氮(NO2)，碳氧化物(CO)，非甲烷挥发物(NMVOC)，颗粒物(PM)等。简单地说，生物质与煤混烧可以减少硫和氮污染物的排放，但会影响颗粒物的排放。混烧对颗粒物的影响主要是由于生物质中含有的悬浮颗粒，其直径较小，燃烧的时候产生的颗粒物会比纯煤燃烧产生更多，而且尺寸分布范围广，难以彻底去除。
四、混烧技术和应用限制
为了降低混烧过程中的污染物排放，还需要制定相应的混烧技术和监控措施。其中一些技术包括增加氧气供应、使用高效的污染物控制设备以及优化混烧燃料的组成等。此外，混烧燃料的质量也会影响其应用。如果混烧燃料没有经过严格的质量控制，则可能会对污染物排放产生负面影响。
然而，生物质与煤混烧的应用也存在一些限制。其中一个主要限制就是其可用性不稳定。由于受气候、季节和其它因素的影响，保证生物质供应量的稳定性是一个问题。同时，在生物质中可能含有一些挥发性有机化合物和有毒物质，需要进行更严格的控制和处理。这些限制可以通过发展新的混烧技术和更严格的环境法规来克服。
五、结论
总之，生物质与煤混烧是一种可持续的能源开发方式，具有可再生性和低碳排放的优点，可以替代煤等传统燃料，并且混烧过程中也可以减少污染物排放。但是，混烧技术仍然需要进一步发展，以克服其可用性不稳定和保证混烧过程中污染物排放的控制问题。