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      生物質燃料的燃燒過程及其焚燒灰特性研究

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      生物質燃料的燃燒過程及其焚燒灰特性研究

      發布日期:2017-04-15 作者:臨潼科技 點擊:

      生物質燃料是光合作用產生的有機可燃物的總稱,其來源十分豐富,是世界上第4大能源。生物質燃料因其在生長過程中吸收CO2,參與大氣中的碳循環,可實現溫室氣體的零排放,且生物質燃料燃燒過程中SOx的排放遠遠低于煤和重油,NOx的生成率相應也較低,是一種理想、可再生的清潔能源。

      開發利用生物質燃料不僅能緩解能源危機、減輕環境污染、節約能源,而且對發展生物質燃料新型產業,建設節約型社會和環境友好型社會,推進社會主義新農村建設,實現人與自然和諧發展具有重大戰略意義。生物質直接燃燒技術是指應用生物質燃料直接燃燒產生熱量,進行轉化或直接利用的技術。秸稈、木屑等生物質燃料直接燃燒技術具有成本低、直燃高效率、有些技術無需熱能轉換等特點,是國內外重點推廣技術之一。我國每年約有6億t以上的農業廢棄物(秸稈、稻殼等生物質顆粒)及大量的林業廢棄物(木屑)。如何利用這些廢棄生物質資源開發燃燒效率高、潔凈、方便的優質燃料來替代傳統燃料,對改善我國能源結構、促進工業可持續發展具有重要意義。

      本實驗研究了秸稈、木屑生物質燃料的直接燃燒過程及其焚燒灰的基本特性,為生物質燃料在磚瓦企業應用及其焚燒灰在磚瓦燒結制品中的資源化利用提供了理論依據。

      1實驗

      實驗用生物質燃料 杉木木屑和油菜秸稈全部取自上海市金山地區。

      直接燃燒試驗 將具有一定干燥程度的木屑與秸稈原料粉碎后過80目篩,進行直接燃燒熱分析試驗。采用熱重-差熱(TG-DSC)分析技術,在動態升溫條件下使試樣在空氣氣氛下發生高溫燃燒,準確測量其在燃燒過程中的質量變化速率,并進行差熱分析。通過TG和DSC曲線對生物質燃料在加熱和直接燃燒過程的特性進行研究。試驗基本參數為:起始溫度室溫(均為20℃),升溫速率20℃/min,終值溫度900℃。

      木屑焚燒灰與秸稈焚燒灰的制備 將木屑和秸稈2種生物質燃料分別置于馬弗爐內,于600℃灼燒2h,收集殘留焚燒灰。采用X射線熒光分析法分析焚燒灰的化學成分,采用X射線衍射法分析其晶相結構,采用掃描電子顯微鏡分析其形貌。

      2結果與討論

      2.1秸稈、木屑生物質燃料的燃燒過程

      圖1和圖2分別是秸稈和木屑在空氣氣氛下得到的TG-DSC曲線,(升溫速度20℃/min)。由圖1和圖2可知,秸稈與木屑2種生物質的TG曲線走勢基本一致,但DSC曲線在80~500℃范圍內走勢相差很大。從TG-DSC曲線中可看出,秸稈與木屑2類生物質燃料的燃燒過程均可分為3個階段,即水分蒸發與預熱階段、揮發分析出燃燒階段和固定碳燃燒階段,但具體燃燒溫度區間略有不同。


      相關標簽:生物質顆粒

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