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生物质成型燃料意义与燃烧特性分析

时间:2016-09-27 16:36 来源:未知 作者:admin 点击:

 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。用现代技术可以将之转化成固态、液态和气态燃料,在我国是仅次于煤炭、石油和天然气的能源,并占有重要地位。特点:可再生性、低污染性、广泛分布性、资源丰富、碳中性。

    生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
  欧洲主要国家生物质能的开发利用均以丰富的森林资源为基础。而我国有丰富的农作物秸秆资源,国内现有的生物质锅炉主要以燃烧农作物秸秆为主,但由于我国秸秆生物质资源的开发利用尚处于起步阶段,其中约有1.45×108t用作畜牧饲料,9.1×107t用作还田肥料,1.4×107 t用作工业原料,2.8×108t作为农民传统的生活燃料,余下的1.0×108t左右在田间地头被直接焚烧了,这不仅污染环境造成雾霾,还会严重危害人体健康,更造成能源浪费。因此,积极开发利用生物质能对解决能源短缺和协调环境发展有重要意义。 

生物质成型燃料特性分析
       根据发电燃烧特点,农作物秸秆分为两类:一为黄色秸秆又称软质秸秆,主要包括麦秸、玉米秸、稻草等,在生物质秸秆燃烧应用中占很大比例;二是灰色秸秆又称硬质秸秆,主要包括棉秆、麻秆等。
现在就以常见的、有代表性的3种黄色秸秆(稻草、麦秸和玉米秸)为研究对象,分析其:燃料特性、并判别其燃烧过程中的结渣特性。不同生物质的元素分析结果也不同,灰分组成也有明显的差异。
  常见的生物质成型燃料和烟煤的工业成分分析及元素构成分析种类工业分析成分/% MdafAdafVdafCgd元素组成/% CdafHdafSdafNdaf低位发热值 Qydw/kJ ・kg-1
稻草4.9713.8665.1116.0648.305.300.090.8113980
麦秸4.938.9067.3619.3549.606.200.070.6115370
玉米秸4.875.9371.9517.7549.306.000.110.7015680
烟煤1.09 24.64 31.58 42.69 57.12 2.91 0.82 0.98 24300。
常见生物质燃料和烟煤的灰分组成 /% 生物质灰分灰分含量 SiO2Al2O3TiO2Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3Cl
麦秸7.055.31.90.10.76.11.11.725.64.41.3
稻 草18.774.71.00.10.83.01.71.012.31.21.2
玉米秸3.272.24.30.24.75.13.91.34.40.1 22.8 
烟煤11.7 46.9 19.6 1.3 23.8 2.2 1.4 0.4 0.5
其中生物质的挥发分含量较多,特别是玉米秸的挥发分高达70%,远远超过烟煤;生物质固定碳含量较低,不到20%,而烟煤的固定碳含量超过生物质的两倍;另外,生物质的含硫量和热值明显低于烟煤。3种生物质中灰分含量相差很大,玉米秸的灰分含量最低,稻草的灰分含量最高,麦秸和玉米秸的灰分含量远低于烟煤;生物质灰分中SiO2和CaO含量较高,均超过烟煤,其中SiO2含量超过总灰分的50%;另外,生物质灰中的碱金属氧化物(K2O+Na2O)的含量远远高于烟煤。

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