中国南方典型生物质热解及燃烧特性热重分析.PDFVIP

华 南 理 工 大 学 学 报 （自然科 学版） 第４１卷 第８期 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ．４１　Ｎｏ．８ ２０１３年８月 （ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ａｕｇｕｓｔ　２０１３ 文章编号：１０００５６５Ｘ（２０１３）０８０００１０８ 　 中国南方典型生物质热解及燃烧特性热重分析 １ １ １ ２ 廖艳芬　曾成才　马晓茜　宋景慧 （１．华南理工大学 电力学院，广东 广州５１０６４０；２．广东电网公司 电力科学研究院，广东 广州５１００８０） 摘　要：采用热重分析仪对中国南方典型生物质（桉树皮、桉树叶、桉树枝、秸秆、甘蔗渣、 甘蔗叶）进行热解及燃烧实验研究．结果表明：相比于木质类材料（桉树皮、桉树叶、桉树 枝），草本类材料（秸秆、甘蔗）由于材料组成结构简单，脱挥和着火过程性能较好；但固定 碳和残留物的燃尽时间短，而且燃烧失重率只占整体失重的２０％左右，燃烧强度在后期 大大降低．桉树的３个物料中，组成成分的不同导致燃烧特性有较大的差异．桉树叶易着 火，而且由于含有较多的粗蛋白和粗脂肪，其燃烧区间拉长，但燃烧强度较低；桉树枝则在 挥发分以及固定碳的燃烧强度上具有优势，说明其在炉内燃烧时具有更好的稳燃性；桉树 皮尽管燃烧持续时间长，但在着火特性以及燃烧强度方面并无优势．甘蔗类燃烧持续时间 短，综合燃烧特性好．文中还采用ＣｏａｔｓＲｅｄｆｅｒｎ积分法进行动力学拟合推断，获得了各物 料的热解和燃烧动力学参数． 关键词：生物质；热解；燃烧；动力学特性 中图分类号：ＴＫ６　　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００５６５Ｘ．２０１３．０８．００１ ６ ２ ［２］ 　　随着能源短缺和二氧化碳排放问题的加剧，生 ２．６×１０ｈｍ，居世界第三 ；糖料甘蔗大面积种植 物质作为可再生和洁净能源得到越来越广泛的应 于广西、广东、海南、云南，占我国蔗糖产量的９５％ ［３］ 用，其中以高效直接燃烧发电为代表的生物质发电 以上 ．合理利用这些生物质资源将有效缓解能源 技术已经在丹麦、瑞典、芬兰、荷兰以及巴西和印度 危机和减少环境污染． 等国家得到广泛应用．我国生物质资源丰富，根据可 考虑到生物质资源的季节性以及南方地区收集 再生能源中长期发展规划，到２０２０年我国生物质发 半径的经济性，南方地区生物质燃烧及发电项目采 电装机容量将达到３０００万千瓦．我国南方地区生物 用多来源生物质燃料，涉及农业以及林业废弃物．由 质资源主要以稻杆、甘蔗残留物以及林业残留物为 于不同种类生物质的燃烧特性差异较大，进行燃料 主．据推算，南方地区现有主要农作物秸秆数量占全 更换以及混烧时，容易出现燃烧不充分、燃烧工况较 ［１］ 国比例为８４．４８％ ；华南热带地区是林木质能源 难控制等问题．国内外已有不少学者对生物质的燃 ［４］ 集中分布区和可利用的优先区域，其中桉树生长迅