對生物質成型
顆粒燃料燃燒性質的研究是在原生物質燃燒性質基礎上進行的，因此對原生物質燃燒特性的研究非常必要．在該章節(jié)首先對原生物質直接燃燒特性進行研究。
1、原生物質燃燒特性
1.1燃燒過程特點
生物質直接燃燒是生物質能最早被利用的傳統(tǒng)方法，即在不進行化學轉化的情況下，將生物質直接作為燃料燃燒轉換成能量的過程。生物質燃料的燃燒過程主要分為揮發(fā)份的析出，燃燒和殘余焦炭的燃燒、燃盡兩個獨立階段，其燃燒過程宏觀上看有如下特點：
(1)生物質水分含量較多，燃燒需要較高的干燥溫度和較長的干燥時間，產(chǎn)生的煙氣體積較大，排煙熱損失較高；
(2)生物質燃料的密度小，結構比較松散，迎風面積大，容易被吹起，懸浮燃燒的比例較大；
(3)由于生物質發(fā)熱量低，爐內(nèi)溫度場偏低，組織穩(wěn)定的燃燒比較困難；
(4)由于生物質揮發(fā)份含量高，燃料著火溫度較低，一般在250～350．C溫度下?lián)]發(fā)份就大量析出并開始劇烈燃燒，此時若空氣供應量不足，將會增大燃料的化學不完全燃燒損失；
(5)揮發(fā)份析出燃盡后，受到灰燼包裹和空氣滲透困難的影響，焦炭顆粒燃燒速度緩慢，燃盡困難，如不采取適當?shù)谋匾胧�，將會導致灰燼中殘留較多的余碳，增大機械不完全燃燒損失，富通新能源生產(chǎn)銷售的
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鋸末顆粒機專業(yè)壓制生物質顆粒燃料。
同時，生物質作為燃料與煤相比具有許多差別，主要有：生物質含氫量稍多，揮發(fā)分明顯較多；含碳量少，固定碳含量更少；含氧量多；密度較小；含硫量低．具體如上表2.1所示。
1.2燃燒模式
固體燃料在含氧氣氛中的轉化燃燒路徑存在2種極端的情況：①燃料先熱解為揮發(fā)分和固定碳，然后是揮發(fā)分和固定碳的燃燒；②固定碳和揮發(fā)分的同時多相氧化燃燒產(chǎn)生相應的燃燒產(chǎn)物C02、c0、H20等。固體燃料的燃燒路徑在多大程度上屬于這兩種情況中的一種或介于兩者之間，這主要取決于燃料的種類和操作條件，如燃料的粒度、燃燒溫度、氧分壓等。
通過對原生物質燃燒模式的研究發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)分含量較高的生物質，比如小麥秸稈，是典型的第2種燃燒模式，即揮發(fā)分和固定碳的同時多相氧化燃燒；而固定碳含量較高揮發(fā)分含量較低的生物質的燃燒是第3種模式，即介于A+B和C路徑之間的一種燃燒模式。不同的生物質的燃燒模式是有一定差別的．
1.3燃燒特性
根據(jù)生物質的燃燒過程，在生物質的燃燒特性曲線上定義了以下幾個重要的特征參數(shù)，如圖2,2所示：TG曲線中3個失重階段依次為脫水、揮發(fā)分釋放及燃燒和固定碳的燃燒；Ti為脫水速率最大時對應的溫度；T2為生物質的著火溫度。在溫度曲線Tl將溫度曲線首次出現(xiàn)峰的起始點定義為著火點，因為當生物質著火時開始放出大量熱，從而使得溫度曲線不再按照程序升溫而變化，出現(xiàn)了溫度升高突變而產(chǎn)生了向上的峰；T3，T4分別為生物質揮發(fā)分和固定碳燃燒速率最大時對應的溫度；Ts為燃盡溫度，對應于TG和DTG曲線不再有質量變化；△T1、△T2分別為生物質揮發(fā)分和固定碳燃燒放熱時與參比物間的最大溫度差，對應于生物質燃燒DTA曲線峰頂值，它反映了燃燒反應放熱量的大小和劇烈程度；vI為水分蒸發(fā)最大速率，V2、V3分別為生物質揮發(fā)分和固定碳最大燃燒速率，分別對應于DTG曲線上各自峰頂值。
采用熱分析聯(lián)用技術對小麥秸稈和玉米芯兩種生物質進行TG-DTA-DTG綜合分析得到如下結果：兩者在脫水階段的最大脫水速率及其對應的溫度是沒有差別的；前者比后者的著火溫度低12℃，更容易著火；在揮發(fā)分和固定碳燃燒速率最大對應溫度上也是前者的溫度低于后者，而且2種生物質和著火點溫度與揮發(fā)分燃燒速率最大時對應的溫度幾乎相等，兩種生物質在著火后能夠立即達到最大燃燒速率，其前期揮發(fā)分的燃燒速率非常快；在燃盡溫度上，小麥秸稈的燃盡溫度高于玉米芯的燃盡溫度，前者的燃盡特性較后者差；在燃燒速率上，小麥秸稈的揮發(fā)分和固定碳的燃燒速率均高于玉米芯；從ATj看，前者小于后者，玉米芯的揮發(fā)分燃燒時放出更多的熱量和燃燒較劇烈，△T2的大小說明小麥秸稈的固定碳燃燒時放出更多的熱量和燃燒較劇烈．
為綜合分析生物質的燃燒特性，引入綜合反應生物質的著火和燃盡特性的綜合燃燒特性指數(shù)s，其值越大燃科燃盡越快，燃燒特性越好，由計算結果說明小麥秸稈的綜合燃燒特性好于玉米芯，且生物質的綜合燃燒特性明顯好于煤的綜合燃燒特性．同時，閔凡飛等人通過生物質燃燒動力學分析可見，不同的生物質在固定碳燃燒階段的活化能的差別不大。該結果說明生物質的燃燒差別主要與其揮發(fā)分的釋放燃燒有關。
由此可見，不同種類生物質的燃燒特性也有所不同；在論文以下部分以原生物質及其他固體燃料的燃燒特點為依據(jù)，對生物質成型燃料的燃燒特性進行較深入的研究。
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