生物質(zhì)炭燃燒及氣化特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、生物質(zhì)能作為一種清潔可再生能源，正日益受到全世界的重視。生物質(zhì)能可以采取直接燃燒、熱解、液化與氣化等方式加以利用，其中熱解、液化、氣化等技術(shù)已經(jīng)較為成熟，處于工業(yè)應(yīng)用初級(jí)階段。生物質(zhì)在全球范圍內(nèi)最普遍的利用方式為直接燃燒發(fā)電以及氣化發(fā)電，但是生物質(zhì)相比較傳統(tǒng)化石能源來(lái)說(shuō)存在含水量較高，堆積密度低，能量密度低，季節(jié)性較強(qiáng)等劣勢(shì)，導(dǎo)致在長(zhǎng)期的利用過(guò)程中一直處于小規(guī)模，低利用率的現(xiàn)狀。這樣不僅浪費(fèi)了能源，而且還容易對(duì)環(huán)境造成污染。
　　

2、本文提出一種先將生物質(zhì)炭化然后再進(jìn)行燃燒或者氣化的利用方式，經(jīng)過(guò)炭化后的生物質(zhì)克服了生物質(zhì)自身的缺陷，例如生物質(zhì)經(jīng)過(guò)炭化之后，水分含量由原來(lái)的60％下降至20％不到，揮發(fā)分含量也從70％下降至15％，而固定碳的含量則增加了將近一倍。經(jīng)過(guò)炭化處理后的生物質(zhì)不僅可以進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸，而且生物質(zhì)炭的品質(zhì)也相當(dāng)于褐煤，可以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化利用。
　　在研究生物質(zhì)炭的燃燒特性方面，本文從生物質(zhì)炭的成分構(gòu)成方面，研究了生物質(zhì)炭不同工況下的燃燒

3、特性，升溫速率以及助燃空氣對(duì)生物質(zhì)炭燃燒過(guò)程中活化能及頻率因子的影響。通過(guò)阿萊妮烏斯方程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，求出不同工況下的活化能和頻率因子。為生物質(zhì)炭直接燃燒技術(shù)的進(jìn)一步研究提供了最基本的參數(shù)。
　　在研究生物質(zhì)炭的氣化特性方面，本文從生物質(zhì)炭反應(yīng)活性著手，考察不同炭化溫度以及保溫時(shí)間下制得的生物質(zhì)炭其反應(yīng)活性，熱重分析技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集分析，并建立數(shù)學(xué)模型，利用平均反應(yīng)比速率來(lái)表征每個(gè)工況下制得的生物質(zhì)炭的反應(yīng)活性。
　　實(shí)驗(yàn)

4、結(jié)果表明炭化后的生物質(zhì)能夠作為化石能源的完美替代品。不僅品質(zhì)相當(dāng)于褐煤，而且在S元素的含量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于化石能源。是一種真正的清潔可再生能源。
　　增大升溫速率和提高氧氣濃度都有利于加強(qiáng)生物質(zhì)炭的燃燒過(guò)程，但對(duì)于不同的生物質(zhì)來(lái)說(shuō)又存在差異，提高氧氣濃度對(duì)玉米秸稈生物質(zhì)炭燃燒性能的促進(jìn)作用大于小麥秸稈生物質(zhì)炭，而溫升速率對(duì)小麥秸稈生物質(zhì)炭燃燒性能的促進(jìn)作用則大于玉米秸稈生物質(zhì)炭。
　　氣化特性研究方面，炭化溫度以及保溫時(shí)間對(duì)生物質(zhì)