当前我国小型生物质锅炉(<20t/h)使用量大,主要分布在农村地区,用于家庭户用取暖或者进行炊事活动。由于农村地区环保意识不高、小型生物质锅炉生产技术规范不达标,所以大多小型生物质锅炉并未添加尾气处理装置。因此造成生物质锅炉污染物排放量大,污染物治理缺乏重视。研究小型生物质锅炉烟气净化技术,治理烟气中的大气污染物,为绿色发展建设美丽乡村提供技术支撑。本研究在查询国内外关于生物质锅炉烟气排放特性和烟气治理技术的基础上,针对目前小型生物质锅炉烟气净化装置研究少、效率低的问题,通过理论研究、计算机仿真模拟、样机试制及试验分析,研发了一种小型生物质锅炉烟气中颗粒物与挥发性有机物一体化脱除装置。主要研究内容及创新之处如下:(1)颗粒物与挥发性有机物一体化脱除工艺研究。通过查阅文献和试验测试,研究小型生物质锅炉的烟气排放特性,以制定满足烟气净化要求的工艺。根据得到的烟气排放特性,提出布袋除尘技术结合活性炭吸附技术,并集成通风直接冷却技术的一体化脱除工艺技术,并依据此原理进行了整机设计。(2)颗粒物与挥发性有机物一体化脱除装置研究。根据工艺路线对各个部件进行设计或选型,包括冷凝系统、除尘系统、吸附系统和风机的设计和选型。得到了冷凝风机、布袋、活性炭箱等关键零部件的尺寸参数和运行参数。(3)颗粒物与挥发性有机物脱除装置数值模拟研究。根据设计的颗粒物与挥发性有机物一体化脱除装置模型,通过Fluent对装置内部流场进行数值模拟分析,得到内部流场分布,优化装置设计。(4)颗粒物与挥发性有机物一体化脱除装置试验研究。进行不同负荷和不同燃料的验证试验,以及后期的运行风速和温度的工艺参数优化试验。试验结果表明:装置对颗粒物的去除效率在87.8%~90.7%,VOCs去除率69.1%~72.0%,颗粒物和VOCs的排放浓度远低于《GB 13271-2014锅炉大气污染物排放标准》。本装置的最优运行参数为过滤风速3m/s,运行温度50℃。本文研究的PM-VOCs一体化脱除装置对生物质锅炉烟气中的颗粒物和VOCs具有较好的脱除效果,研究可为生物质成型燃料锅炉烟气净化工艺提供技术支撑。