生物质燃料燃烧特性
生物质成型燃料技术及其特性
关键词 :生物质成型燃料 ;燃料特性 ;燃烧技术
中图 分 类号 :T K6 文 献 标 志 码 :A 文 章编 号 : 10 -7 7 (0 1 3 02 3 0 5 6 6 2 1 )0 —0 7 一O
Bim a sFu l o d ngTe h lg n isCha a t rsi o s e li c no o ya d M t r c e itc
各成 分含 量见表 1 。
%
源国策 。生物质能源 比其他几种再生能源有更大的
群众 参 与性 、多形 式 的 可转 换性 和 相对 较 少 的开 发 投 入性 ,这是 在 多种 形式 的再生 能 源 中生 物质 能 源
表 1 几种 生 物 质 的组 成 分 析
投 稿时 间 :2 1 -71 0 0 —9 1
化发 展列 为科技 发展 与高技术 产业 发展 的优 先领 域 。
这充 分 体 现 了可 再生 能 源的 开发 将成 为 我 国基 本 能
l 生物 质 成 型 燃 料 的 组 成 结 构 和 性质
生 物质 的组成 主要 由 3种聚 合 体 ( 维 素 、半 纤 纤 维 素 和 木质 素 ) 以及 少 量 的 灰 分 和 提取 物 组 成 ,
等 ,绝 大部 分 是 以硫铁 矿 F S 形 式 存在 。 s在燃 烧 e 过 程 中大部 分 形 成气 态 产 物 ,但 烟 气 急剧 冷 却 时 ,
组成 ,例 如 ,秸 秆 主要 由 C、H、O、N、S5 元 素 种 组成 ,它 们 的含 量 约 为 C 4 % ̄4 %、H 5 0 6 %~7 %、
O 4 % ̄ 5 % 、 N .% ~ 1 % 、 S01 ~ 02 , 还 7 5 06 . 0 . % .%
秸秆生物质燃料燃烧特性分析
调 环境 发展 有重 要意 义 .
的森林 资源 为基 础. 我 国有 丰 富 的农 作 物 秸 秆 而 资源 , 内现 有 的生 物 质锅 炉 主 要 以 燃烧 农 作 物 国
秸 秆为 主 , 由于我 国秸 秆 生 物 质 资 源 的开 发 利 但
1 生物 质 燃 料 特 性 分 析
表性 的秸秆生物质的结 渣特性 , 总结了主要碱金属以及氯对于生 物质燃烧设 备所产生 的不利影 响 , 并提 出了
相 应 的对 策 .
关键词 :秸秆生物质 ; 燃料特性 ; 燃烧分析
中 图分 类 号 :¥ 1. 26 2 文 献 标 识 码 :A
An l ss o t a Bi m a s Co bu to a a t r si s a y i f S r w o s m si n Ch r c e it c
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生物质燃料特性指标
生物质燃料特性指标生物质燃料是一种可再生能源,通过生物质资源(包括植物、农作物残渣、木材等生物质材料)的利用和转化而得到的燃料。
与传统化石燃料相比,生物质燃料具有一些独特的特性指标。
本文将对生物质燃料的独特特性指标进行详细介绍。
首先,生物质燃料具有可再生性。
生物质燃料是通过植物的光合作用过程中吸收到的大气中的二氧化碳,经过一系列的转化过程制得。
与传统的化石燃料相比,生物质燃料可以通过植物的种植和生长再次得到,因而具有可再生性。
这种可再生性使得生物质燃料成为一种环保的能源选择,有助于减少对化石燃料的依赖。
其次,生物质燃料具有低碳排放的特性。
生物质燃料的主要成分是碳水化合物,其中包含的碳元素是通过植物从大气中吸收的二氧化碳转化而来。
因此,在生物质燃料的燃烧过程中,释放出的二氧化碳是之前植物吸收的二氧化碳的放出,不会增加二氧化碳的总量,也不会对全球气候造成进一步的影响,具有低碳排放的特性。
另外,生物质燃料还具有较高的热值。
生物质燃料中的碳水化合物是有机物,其分子结构中蕴含的化学能量较高,因此生物质燃料的热值较高。
这使得生物质燃料在能源利用效率方面表现出优势,可以提供较高的能量输出。
最后,生物质燃料也具有较多的副产品和附加价值。
生物质燃料的制备过程中会产生一些副产品,例如木炭、液态有机肥料等。
这些副产品可以进行二次利用,提高生物质资源的综合利用效率。
同时,生物质燃料还能够改善土壤质量、减少农作物残渣的污染等,具有较高的附加价值。
综上所述,生物质燃料具有可再生性、低碳排放、广泛适用性、较高热值和丰富副产品等独特特性指标。
在现代能源转型和应对气候变化的背景下,生物质燃料作为一种环保、可持续的能源选择,具有广阔的发展前景。
然而,生物质燃料的生产和利用仍面临着一些挑战,如原料供应可持续性、燃烧效率提升等,需要进一步加强科研和工程技术的研发和应用。
生物质燃料的燃烧特性
生物质燃料的燃烧特性目前,生物质最主要的利用方式就是生物质燃烧。
研究生物质燃料的组成成分,了解其燃烧特点,有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。
从刘建禹、翟国勋等[20]对生物质燃料特性的研究可以发现,生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异。
从化学的角度上看,生物质属于碳氢化合物,含固定碳少。
生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于褐煤中的含碳量。
因此,生物质燃料不抗烧,热值较低;若生物质燃料中含氢量变多,挥发分就明显增多。
生物质燃料中的碳元素多数和氢元素结合成小分子的碳氢化合物,燃烧需要长时间的干燥,在一定的温度下热分解而析出挥发物。
所以,生物质燃料易被引燃,燃烧初期,烟气量较大;生物质燃料含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低,但易于引燃;生物质燃料的密度小于煤炭,其质地较疏松,特别是农作物秸杆和一些粪类,因此生物质燃料易于燃烧和燃尽,但其热值较低,发热量小,灰烬中残留的焦碳量少于燃烧煤炭;生物质燃烧排放烟气中硫氧化物和氮氧化物含量较少,故对环境的污染将小于燃烧煤炭等化石燃料,燃烧时无需设置控制气体污染装置,从而降低了成本,这也是生物质优于化石燃料的一方面[22]。
生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的燃烧和残余焦炭的燃。
本文有宇龙机械整理。
4烧,其主要燃烧过程的特点是[23]:(1)生物质水分含量较多,燃烧需要较长时间的干燥,产生的烟气量较大,排烟造成热损失较高;(2)生物质燃料的密度较小,结构比较疏松,燃烧时受风面积大,较易造成悬浮燃烧,容易产生一些黑絮;(3)由于生物质热值低,发热量小,在锅炉内比较难以稳定的燃烧;(4)由于生物质挥发份含量高,燃料着火温度较低,一般在250℃ ~350℃温度下挥发份就大量析出并开始剧烈燃烧,此时若空气供应量不足,将会增大燃料的化学不完全燃烧损失;(5)挥发份析出燃尽后,受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响,焦炭颗粒燃烧速度缓慢、燃尽困难,如不采取适当的必要措施,将会导致灰烬中残留较多的余碳,增大机械不完全燃烧损失。
生物质热电联产技术原理
生物质热电联产技术原理声明:本文内容信息来源于公开渠道,对文中内容的准确性、完整性、及时性或可靠性不作任何保证。
本文内容仅供参考与学习交流使用,不构成相关领域的建议和依据。
一、生物质燃烧技术生物质燃烧技术作为生物质热电联产项目的核心技术之一,对于提高能源利用效率和环境保护具有重要意义。
下面将从生物质燃烧技术的基本原理、技术分类、影响因素以及发展趋势等方面进行详细论述。
(一)生物质燃烧基本原理生物质燃烧是指生物质在氧气的作用下进行氧化反应,释放热能的过程。
生物质的燃烧过程可以分为三个阶段:预热、挥发分析出和固定碳燃烧。
在预热阶段,生物质被加热至着火点;在挥发分析出阶段,生物质中的挥发分受热分解并析出;在固定碳燃烧阶段,剩余的固定碳与氧气反应,生成二氧化碳并释放热能。
(二)生物质燃烧技术分类根据生物质燃烧过程中的氧气供应方式和燃烧设备的不同,生物质燃烧技术可以分为以下几类:1、层燃燃烧技术:将生物质燃料铺设在炉排上,通过炉排的移动使燃料逐层燃烧。
这种技术适用于水分含量高、热值较低的生物质燃料。
2、悬浮燃烧技术:将生物质燃料粉碎成微粒,与空气混合后喷入炉膛进行悬浮燃烧。
这种技术燃烧效率高,但要求燃料粒度细、干燥。
3、流化床燃烧技术:将生物质燃料加入流化床中,在流化风的作用下使燃料与空气充分混合并燃烧。
这种技术燃烧效率高、污染排放低,但对燃料适应性较差。
4、气化燃烧技术:将生物质在气化炉中转化为可燃气体,再进行燃烧。
这种技术可以提高燃料利用率和降低污染排放,但气化过程需要消耗一定的能量。
(三)生物质燃烧技术影响因素生物质燃烧技术的效率受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1、生物质燃料特性:生物质的种类、水分含量、热值等特性对燃烧效率有显著影响。
一般来说,水分含量低、热值高的生物质燃料燃烧效率更高。
2、燃烧设备设计:燃烧设备的结构、炉膛温度、空气供应方式等设计参数对燃烧效率也有重要影响。
合理的设备设计可以提高燃烧效率和降低污染排放。
生物质燃料特性简介
生物质成型燃料简介生物质成型燃料(BMF),是以农林废弃物(秸秆、稻壳、花生壳、木屑、树枝等)为原料,通过生物质固体燃料致密加工成型设备在特定的工艺条件下加工制成块状的高效燃料,是一种环保、可再生能源。
生物质成型燃料的二氧化硫排放量是煤的1/28,是天然气的1/8,二氧化碳可做到零排放,可替代煤炭、天然气、液化气等不可再生资源,广泛应用于工商业生产和居民生活,是国家重点支持发展的新能源。
(一)BMF物理特性密度:800~1100 kg/m热值低:3400~4000 kcal/kg(详见测试报告)挥发份高:60~70%灰分大:5~15%(不稳定)水分高:5~12%含硫量低:0.02~0.21%(常用的烟煤含硫量为0.32~3%)(详见测试报告)常见生物质原料制成生物质成型燃料热值参考值玉米秸秆:3470 kcal/kg棉花秸秆:3790 kcal/kg松木锯末:4010 kcal/kg稻草:3470 kcal/kg烟杆:3499 kcal/kg花生壳:3818 kcal/kg(二) BMF燃烧特性从燃烧特性曲线可以看出,BBDF燃烧分三个阶段进行:第一阶段(A-B):水分蒸发阶段(~180℃);第二阶段(B-C):挥发份析出、燃烧阶段(180~370℃),此阶段挥发份大量析出,并在300℃左右着火剧烈燃烧;第三阶段(C-D):固定碳燃烧阶段(370~620℃)。
BMF的燃烧具有如下特点:着火温度低:一般为300℃左右挥发分析出温度低:一般为180~370℃易结焦且结焦温度低:一般800℃左右根据以上研究成果可知:由于生物质燃料特性的不同,导致生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成份与燃煤相比都存在较大的差别,表现出与燃煤不同的燃烧特性。
(三)BMF燃烧原理生物质燃料洁净燃烧必须满足三个条件:1、要求较高的温度(不低于380℃)2、可燃气体在高温区停留时间要长3、充足的氧气。
基于热分析实验的多种生物质燃烧特性
收 稿 日期 :2 1 —0 —1 01 9 5
作 者 简 介 :刘 伟 军 ( 9 3 , , 授 , 士 , 究 方 向 为 清 洁 能源 与 污染 控 制 . — i 1 一 1 9 y h o em.n 1 6 一) 男 教 博 研 E mal wj1 1@ a o .o c :
上 海 工 程 技 术 大 学 学 报
p e c i i e c dii s,g ton a d bur i — utt m p r t r fs x ki s o o s o r s rptv on ton i nii n n ng o e e a u e o i nd fbi ma s p wde r r s r we e p e —
摘 要 : 用热 重一 热 ( 采 差 TG— TA) D 热分析 技 术 , 别 对稻 壳、 分 甘蔗 渣 、 桃 壳 、 生 壳 、 秆和树 枝 核 花 秸 等 6种 生 物质粉 末 的燃 烧特 性进 行 了实验研 究 , 点研 究其 着 火特 性 、 烧 特性 、 尽 特 性及 综 重 燃 燃
2 2 燃烧 特 性 .
表 2描述 了 6种生 物 质粉末 的燃 烧特 性参 数 .
其中, . 叫 ~7 分 别 为 燃 料 的 预 热 干 燥 、 发 分 析 U 挥
2 实验 结果 与讨 论 赫榭 , f 自 一 一
生物 质废 弃 物 要作 为燃 料 利 用 , 解 其 着 火 、 了
第 2 5卷 第 4期
21 0 1年 1 2月
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Vo | 5 No 4 l2 .
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J UR O NAL OF S HANGHAI UNI RS TY OF EN NE RI G C E E VE I GI E N S I NC
生物质燃料化验执行标准和燃煤化验标准的区别
生物质燃料化验执行标准和燃煤化验标准的区别在能源领域,生物质燃料和煤炭是两种常见的燃料类型。
它们都需要经过化验来评估其质量和性能,以确保其安全有效地利用。
而针对生物质燃料和煤炭的化验执行标准也有所不同。
在本文中,我将从深度和广度上探讨生物质燃料化验执行标准和燃煤化验标准的区别,以帮助读者更好地理解这一主题。
让我们从生物质燃料和燃煤的基本特点入手,来理解它们在化验标准上的区别。
1. 生物质燃料的特点生物质燃料是指由各种动植物或其代谢产物制备的可燃性物质,如木材、秸秆、麦种壳等。
它具有可再生、清洁、低排放的特点,是一种可持续发展的能源资源。
在生物质燃料的化验执行标准中,通常需要考虑其中的水分含量、灰分含量、挥发分含量、固定碳含量等指标。
2. 燃煤的特点煤炭是一种化石燃料,主要成分是碳,含有少量的氢、氧、氮和硫等元素。
煤炭资源丰富,广泛分布,是全球主要的能源之一。
在燃煤的化验标准中,通常需要考虑其固定碳含量、挥发分含量、灰分含量、硫含量等指标。
从以上简要介绍可以看出,生物质燃料和煤炭在其成分和特性上有很大的不同,因此在化验执行标准上也有所区别。
接下来,我将分别从深度和广度上对生物质燃料化验执行标准和燃煤化验标准进行比较。
从深度上看,生物质燃料和燃煤的化验执行标准有着明显的差异。
生物质燃料的化验执行标准主要关注其水分含量、灰分含量、挥发分含量和固定碳含量等指标,这些指标主要影响着生物质燃料的燃烧特性和能量释放情况。
而燃煤的化验执行标准则更加关注其硫含量、热值、灰熔点等指标,因为这些指标直接影响着燃煤在工业生产中的使用效果和环境影响。
从广度上看,生物质燃料和燃煤的化验执行标准也有所不同。
生物质燃料化验标准通常涉及到多种生物质原料及其加工制备的燃料,因此其化验执行标准也相对更多样化。
而燃煤的化验执行标准则更加统一,针对不同种类的煤炭制定了较为统一的化验标准,以便于工业生产和质量监管。
总结来看,生物质燃料化验执行标准和燃煤化验标准在深度和广度上都存在明显的区别。
不同种类植物在生物质燃烧过程中的特性分析
不同种类植物在生物质燃烧过程中的特性分析一、植物生物质燃烧过程分析植物生物质燃烧过程是指植物在空气中受热分解产生气体和碳残渣的过程。
在生物质能源利用方面,了解不同植物种类在生物质燃烧过程中的特性十分重要。
本文将对不同植物种类的生物质燃烧过程特性进行分析。
二、木材的生物质燃烧特性木材是最常见的生物质燃料,其生物质燃烧特性研究已经比较深入。
木材主要成分为纤维素、木质素和半纤维素。
在燃烧过程中,木材的纤维素和半纤维素首先被分解,放出一些有机气体和水蒸气,同时残留下来的固体部分在氧气的作用下进行热分解,形成炭化物质。
木材的生物质燃烧过程中主要特性有以下几点:1. 化学反应:木材燃烧过程中,木质素和半纤维素通过炭化反应形成炭;2. 质量损失:木材在燃烧过程中,其质量会发生极大的损失,主要是由于挥发分的放出;3. 热效应:燃烧过程中放热量会大大高于吸热量,故木材燃烧是放热反应;4. 气态产物:燃烧过程中主要释放出CO2、CO、H2O和一些揮發性有机物质;5. 残炭形态:由于木材成分中木质素的比例较高,木材的残炭形态呈现出多孔状。
三、秸秆的生物质燃烧特性秸秆是农田废物中重要的一种,其主要成分为木质素、纤维素、半纤维素以及小量的化合物和无机盐。
秸秆的生物质燃烧特性研究对深入推进农村能源结构调整和资源化利用十分重要。
秸秆的生物质燃烧过程中主要特性如下:1. 化学反应:秸秆燃烧过程中,木质素、纤维素和半纤维素首先发生燃烧,挥发分也开始放出,并且会与氧气反应;2. 质量损失:秸秆的燃烧会产生大量的挥发分子,导致秸秆的质量发生极大的损失;3. 热效应:秸秆的燃烧途中会大量释放热量;4. 气态产物:秸秆的燃烧过程中主要释放出CO2、CO、H2O等气态产物和一些揮發性有机物质;5. 残炭形态:由于秸秆成分中紙态素比例较高,秸秆的残炭形态呈现呈块状。
四、芦苇的生物质燃烧特性芦苇是一种广泛分布的高等植物,在水网国内被广泛利用,其应用前景广泛。
不同种类生物质的燃烧特性分析
不同种类生物质的燃烧特性分析摘要:通过热重分析方法研究了不同种类的生物质在不同燃烧条件下的燃烧过程及其动力学特性。
在升温速率分别为20、30和40℃/min,加热终温900℃的条件下,得到了不同种类的生物质燃烧的TG、DSC曲线,研究了加热速率和含氧量对燃烧过程的影响,建立了生物质燃烧的反应动力学方程,由Coats-Redfern积分法得到了生物质燃烧动力学参数,分析了不同试样的活化能和频率因子。
随着化石能源日趋减少和人类大量使用矿物燃料带来的环境问题日益严重,特别是近几年石油和煤炭价格直线上升,迫使各国政府开始关心、重视替代能源生物质能源的开发利用。
我国生物质资源丰富,仅农作物秸杆年产量就达6亿t 以上,并且生物质是一种可再生能源,资源丰富,品种多样。
生物质能最常用的利用方式还是直接燃烧,而大规模的集中燃烧包括用于工业炉燃烧和与煤炭混烧。
因非等温热重试验可以消除样品间的误差,所以文章对不同种类的生物质在氮气与氧气混合气氛中进行了不同升温速率下的非等温热重试验。
并采用Coats-Redfern法得到了反映各种生物质燃烧特性的动力学参数,为设计和开发燃烧不同种类的生物锅炉提供理论支持。
1实验试验采用的生物质分别为加工过的锯末颗粒、刨花颗粒、稻壳颗粒和秸秆颗粒以及未加工的锯末和稻壳,在进行试验之前将样品磨细并混合均匀。
试样粒径小于100目,每次称取试样15±0.5mg。
生物质工业分析见表1。
生物质的热重分析采用的仪器是由德国耐驰公司生产的409PC热重分析仪。
仪器测定的温度范围:20~1550℃,加热速率范围:0.1~50K/min。
试样的起始温度为35℃,终止温度为900%,升温速度为20、30和40℃/min,载气为氮气与氧气混合气体,氧气含量为15%、20%和33%。
2结果与分析2.1实验结果生物质燃料具有高的含氧量和高的有机挥发分,将在燃烧阶段产生大量的挥发物气体。
既发生在燃料加热热解过程释放的挥发分气相燃烧,同时在焦炭氧化过程发生固体多相燃烧。
生物柴油的燃烧特性与能效
生物柴油的燃烧特性与能效随着环境问题的日益严重,人们的环保意识也在不断提高。
而生物柴油被视为一种可持续的清洁能源,越来越多的人开始关注它的燃烧特性和能效。
一、生物柴油的基本概念生物柴油是由植物油、动物油或废弃食用油脂等生物质材料酯化制备而成的一种燃料。
它不仅可以替代传统石油柴油使用,还可以有效减少温室气体排放和空气污染。
二、生物柴油的燃烧特性与传统石油柴油相比,生物柴油有着一些独特的燃烧特性。
首先,生物柴油的增压燃烧特性优于石油柴油,这是因为它的氧含量较高,具有更低的挥发性和粘度。
其次,生物柴油的燃烧温度较低,可明显减少柴油机的机械冲击和振动,使燃烧更加平稳。
最后,生物柴油对环境污染的影响较小,可以大幅减少氮氧化物、颗粒物、烟尘等有害排放物质的产生。
三、生物柴油的能效生物柴油的能效是指单位燃料所产生的能量,它是一个重要的指标,往往直接影响到用户的选择。
研究表明,生物柴油的能效可以达到甚至高于传统石油柴油。
这是因为生物柴油的碳氢氧比例接近1:2,且含氧量较高,因此可以产生更多的热能,与此同时,它也可以提高发动机的热效率,降低能源消耗和排放。
四、生物柴油的应用前景生物柴油在未来的应用前景非常广阔。
首先,它可以替代传统的石油柴油,减少洁净化处理的费用和能源消耗。
其次,它可以广泛地应用于公共交通、轮渡、农业机械等领域,为城市和农村的交通运输提供燃料。
此外,生物柴油因为具有自然生分解的特性,可降低处理费用和耗时,使得垃圾等废弃物更显经济。
综合来看,生物柴油作为一种清洁、可持续的能源,未来的应用前景十分广阔。
它的燃烧特性和能效也越来越被广泛认可,希望能尽快得到更多的应用和推广。
生物质燃烧特性及污染物排放控制
生物质燃烧特性及污染物排放控制在当今严重威胁人类生存的全球气候变化背景下,绿色能源的开发和利用成为了全球各国经济发展和环境保护的重要任务。
生物质是指来源于植物或动物的有机物质,具有广泛的资源基础、丰富的种类以及可再生等优势。
生物质能源的利用范围广泛,其中生物质燃烧技术是一种重要的利用方式,但是生物质燃烧排放的污染物也是环保难点之一,如何控制生物质燃烧中的污染物排放也是一个亟待解决的问题。
1. 生物质燃烧的基本特性生物质燃烧是将生物质转化为能量的过程,生物质主要由纤维素、半纤维素、木质素和黑质等组成。
这些组分燃烧过程中主要是氧化分解为水、二氧化碳、氮氧化物、有机污染物等。
在生物质燃烧过程中,需要确保充分的氧气,以满足高温氧化分解的需求,同时减少燃料本身的挥发性有机污染物排放,提高燃烧的效率。
生物质燃烧的热值也受到材料的含水率和灰分含量的影响,一般来说,水分含量越低,灰分含量越少,热值越高。
而燃料本身的组分结构也影响着燃烧品质,纤维素、半纤维素等易于燃烧,而木质素、黑质不易燃烧,在生物质燃烧技术设计时应该根据具体燃料特性进行调整。
2. 生物质燃烧排放的污染物生物质燃烧排放的污染物一般包括二氧化碳、氮氧化物、PM10、挥发性有机物等几种。
其中二氧化碳是生物质燃烧最主要的污染物之一,与化石燃料的二氧化碳排放基本相同,但是生物质燃烧过程中所排放的二氧化碳是来自于大气中的CO2,通过燃料的生长过程进行吸收,因此生物质燃烧技术在温室气体排放控制中具有一定的应用前景。
氮氧化物是生物质燃烧过程中产生的另一种有害物质,能够形成光化学烟雾和酸雨等,对环境产生严重影响。
PM10是指粒径小于等于10微米的颗粒物,是生物质燃烧中重要的有害排放物质之一,因为其直径小而能够嵌入人体的肺泡,对健康产生危害。
挥发性有机物是指燃料中含有的有机化合物,由于其在燃烧过程中不完全氧化,能够形成一些对健康和环境具有污染作用的有害物质,因此也需要被控制排放。
生物质颗粒燃料特性分析
生物质颗粒燃料特性分析生物质颗粒燃料的生产通常包括颗粒燃料的制备和粒度控制两个主要过程。
制备过程一般包括原料的粉碎,混合,成型以及热压等步骤。
粒度控制是通过对颗粒燃料的筛分和干燥等过程来实现的。
颗粒燃料通常具有均匀的形状和尺寸,这有利于其储存、运输和燃烧过程。
生物质颗粒燃料的组成主要包括纤维素、半纤维素、木质素和灰分等成分。
其中纤维素是最主要的组分,占颗粒燃料总质量的40%-50%,其为生物质颗粒燃料提供了较高的热值。
半纤维素是次要组分,占颗粒燃料总质量的15%-30%,其含有丰富的可分解的碳水化合物。
木质素是颗粒燃料中的非常重要的组分,它主要来自于木质部,可提供颗粒燃料的结构稳定性和燃烧特性。
灰分是生物质颗粒燃料中的无机组分,主要由可燃物中的无机元素组成,会对颗粒燃料的燃烧特性产生影响。
生物质颗粒燃料的物理特性主要包括颗粒燃料的外观形状、颗粒密度、颗粒大小和颗粒含水率等。
颗粒燃料通常呈圆柱形或球形,直径一般在6-10毫米之间。
颗粒密度通常在0.6-0.8吨/立方米之间,取决于原料的压实程度。
颗粒大小的分布范围通常在1-10毫米之间,其中较大的颗粒限制了颗粒燃料的颗粒流动性。
颗粒燃料的含水率对燃烧过程有重要影响,一般应控制在8%-12%的范围内。
生物质颗粒燃料的化学特性主要包括颗粒燃料的元素含量、挥发分含量和固定碳含量等。
元素含量主要包括碳、氢、氧、氮、硫等元素。
其中碳和氧是生物质颗粒燃料最主要的元素,其含量决定了颗粒燃料的热值。
挥发分含量是指在加热过程中能够挥发出来的有机物质。
颗粒燃料的挥发分含量决定了其可燃性和燃烧特性。
固定碳含量是指在加热过程中不挥发的有机物质,其含量较高可以提高颗粒燃料的燃烧效率。
生物质颗粒燃料的燃烧特性主要包括燃烧温度、燃烧速率和灰分特性等。
颗粒燃料的燃烧温度通常在700-900摄氏度之间,与颗粒燃料的含水率、挥发分含量和固定碳含量等因素有关。
颗粒燃料的燃烧速率决定了颗粒燃料的燃烧效率和能量利用率。
生物质燃料和固体矿物质燃料(煤)的主要差别
生物质燃料直接燃烧过程特性的分析1生物质燃料和固体矿物质燃料(煤)的主要差别生物质燃料和煤碳相比有以下一些主要差别1)含碳量较少,含固定碳少。
生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于生成年代较少的褐煤的含碳量。
特别是固定碳的含量明显地比煤炭少。
因此,生物质燃料不抗烧,热值较低。
2)含氢量稍多,挥发分明显较多。
生物质燃料中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇一定的温度后热分解而折出挥发物。
所以,生物质燃料易被引燃,燃烧初期,析出量较大,在空气和温度不足的情况下易产生镶黑边的火焰。
在使用生物质为燃料的设备设计中必须注意到这一点。
3)含氧量多。
生物质燃料含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低,但易于引燃。
在燃烧时可相对地减少供给空气量。
4)密度小。
生物质燃料的密度明显地较煤炭低,质地比较疏松,特别是农作物秸杆和粪类。
这样使得这类燃料易于燃烧和燃尽,灰烬中残留的碳量较燃用煤炭者少。
5)含硫量低。
生物质燃料含硫量大多少于0.20%,燃烧时不必设置气体脱硫装置降低了成本,又有利于环境的保护。
2生物质燃料的燃烧过程生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程,又是燃料和空气间的传热、传质过程。
燃烧除去燃料存在外,必须有足够温度的热量供给和适当的空气供应。
它可分作:预热、干燥(水分蒸发)、挥发分析出和焦碳(固定碳)燃烧等过程。
燃料送入燃烧室后,在高温热量(由前期燃烧形成)作用下,燃料被加热和析出水分。
随后,然料由于温度的继续增高,约250℃左右,热分解开始,析出挥发分,并形成焦碳。
气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧。
一般情况下,焦碳被挥发分包围着,燃烧室中氧气不易渗透到焦碳表面,只有当挥发分的燃烧快要终了时,焦碳及其周围温度已很高,空气中的氧气也有可能接触到焦碳表面,焦碳开始燃烧,并不断产生灰烬。
从上述说明可以看出,产生火焰的燃烧过程为两个阶级:即挥发分析出燃烧和焦碳燃烧,前者约占燃烧时间的10%,后者则占90%。
生物质能源的燃烧特性与环境影响
生物质能源的燃烧特性与环境影响生物质能源是指由植物、动物及其副产品经过生物化学处理后,转化为可用于能源生产的固体、液体或气体物质。
因其可再生性和低碳排放的特点,生物质能源在替代传统化石能源方面具有重要意义。
然而,生物质能源的燃烧特性和环境影响也需要引起我们的关注。
一、生物质能源燃烧特性生物质能源的燃烧特性与其物理和化学性质密切相关。
由于生物质能源的来源广泛,其成分和性质差异较大,因此不同类型的生物质能源具有不同的燃烧特性。
一般而言,生物质能源燃烧的主要特点如下:1. 高含水量:生物质能源中的水分含量较高,这对于燃烧过程产生一定的影响。
水分蒸发时会吸收大量的热量,导致燃烧时的温度下降和能量损失。
2. 低热值:生物质能源的热值相对较低,这意味着相同质量的生物质能源在燃烧时释放的能量较少,需要较大体积的生物质负荷才能满足能源需求。
3. 高灰分含量:生物质能源中的灰分含量较高,燃烧过程中产生的灰渣会对燃烧设备和环境造成一定的污染和腐蚀。
二、生物质能源燃烧对环境的影响虽然生物质能源燃烧相对于化石能源燃烧具有较低的碳排放量和温室气体排放量,但其仍然会对环境产生一定的影响。
1. 大气污染:生物质能源燃烧释放的燃烧产物中含有一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等有害气体,对空气质量造成一定的威胁。
此外,燃烧过程中产生的颗粒物和挥发性有机物也会直接或间接导致雾霾和光化学烟雾的形成。
2. 水资源消耗:生物质能源的生产和利用过程中会消耗大量的水资源。
特别是在生物质能源的种植、收获和加工过程中,大量水资源被利用,可能对地下水和地表水资源的可持续利用造成一定的压力。
3. 土壤质量受损:生物质能源的生产过程中,常常需要大量的农作物残留物或其他植物生物质进行回收和利用。
这样,将导致土壤中重要养分和有机质的流失,对土壤质量产生不利影响。
4. 生物多样性损失:生物质能源的种植和收获过程可能为自然生态系统带来破坏,导致生物多样性的损失。
大规模的生物质能源种植往往需要清除原有的自然植被,以及对土地进行大范围的开垦,这将对野生动植物的栖息地和物种多样性产生负面影响。
生物质热解及其燃烧特性研究
生物质热解及其燃烧特性研究生物质热解是指将生物质输送至高温条件下加热,使得生物质的化学结构发生变化而产生可燃气体或液体燃料的过程。
生物质热解能够将大量的废弃生物质转变为有用能源,具备环保和可持续等优势,因此备受研究者的关注。
一、生物质热解原理生物质热解的原理是将生物质在缺氧或低氧气氛下加热,使得生物质的主要组分纤维素、半纤维素和木质素发生裂解以及氧化作用,生成液体燃料和气体燃料。
其中,主要有三个阶段:干燥、热解和气化。
在干燥阶段中,生物质中的水份被蒸发并且开始加热;在热解阶段中,生物质发生化学反应,产生液体、气体和固体的产物;在气化阶段中,热解产生的气体燃料被加热,产生更高能量的气体燃料或者燃料油。
二、生物质热解的适用范围生物质热解适用于各种类型的生物质,包括植物、动物残体、农作物残留物、废弃纸张、木材废料等等。
但由于不同类型的生物质性质不同,因此需要对生物质进行预处理,以增加生物质的易热解性。
例如,对于木材废料,可以通过切割、研磨或者漂白等处理方法提高其易热解性。
此外,不同类型的生物质还需要进行不同的加工和处理过程,以达到最佳的热解效果。
三、热解产物的分析热解产物主要包括气体燃料、液体燃料和固体炭块。
其中,气体燃料是最主要的产物,包括一氧化碳、氢气、甲烷等等。
液体燃料主要由碳氢氧化合物构成,例如醇类、酮类和酯类等等。
固体炭块是由生物质中的纤维素和半纤维素转化而成,其化学成分主要是碳和灰分。
分析这些热解产物的构成和性质,可以了解热解过程中的化学反应机制和化学性质,为后续的燃烧和利用提供基础数据。
四、燃烧特性的研究生物质热解的产品主要是气体、液体和固体炭块。
其中,固体炭块的燃烧最容易实现,因为它是由纤维素和半纤维素经过高温处理而成,燃烧可以产生更高的热值。
液体燃料和气体燃料的燃烧则需要特定的燃烧设备和适宜的燃料配方,以充分发挥其能源转换的潜力和优势。
各种生物质的热解产物具备不同的燃烧特性,包括燃烧速度、热值、火焰传播距离、排放物等等,这些特性的研究可以为生物质热解产品的进一步利用提供实验依据和基础数据。
生物质燃料燃烧的特性与应用
生物质燃料燃烧的特性与应用生物质燃料燃烧的特性与应用生物质燃料燃烧特性与应用1、前言生物质燃料是一种可再生能源,是指依靠太阳光合作用而产生的各种有机物质,是太阳能以化学能的形式存在于生物之中的一种能量形式,直接或间接地来源于植物的光合作用。
被认为是第四大能源,分布广,蕴藏量大。
生物质燃料基本特性生物质的种类很多,一般可分以下5大类:①木质素:木块、木屑、树皮、树根等;②农业废弃物:秸秆、果核、玉米芯、甘蔗皮渣等;③水生植物:藻类、水葫芦等;④油料作物:棉籽、麻籽、油桐等;⑤生活废弃物:城市垃圾、人及牲畜的粪便。
生物质作为有机物燃料是由多种复杂的高分子有机化合物组成的复合体,化学组成主要有:纤维素、半纤维素、木质素和提取物等,这些高分子物质在不同种类生物质、同一种类生物质的不同区域其组成也不同,有些甚至有很大差异。
生物质的可燃成分主要是有机元素如碳、氢、氮和硫,虽然就元素的成分而言,生物质燃料的成分和常规燃料煤炭基本上没什么区别,但正是各成分在数量上的差异导致了生物制燃烧产物与煤炭的差异。
生物质的碳含量普遍在50%左右,低于普通的烟煤,而氢含量则高于烟煤,尤其是挥发份和氧含量远远高于普通烟煤,氧含量超过煤10倍左右。
由于生物质燃料的可燃组分含量相对比较低,因此生物质燃料的低位发热量比一般烟煤低。
在着火燃烧性能方面,生物质燃料的挥发份含量远远高于普通烟煤,导致着火燃烧性能明显高于普通烟煤。
在燃烧污染物生成排放方面,生物质燃料的硫含量仅为0.1%左右,含氮量和理论氮气容积也低于烟煤,所以总的SO2和NOx生成量都远低于烟煤。
根据秸秆生物质燃料高挥发分、高氧量、低硫份和灰份的基本特性,因此相对于煤炭而言,秸秆生物质具有易燃、清洁环保的特点。
2、生物质燃料:2.1生物质燃料燃烧过程分析:生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发分的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段。
其燃烧过程的特点是:【1】(1)生物质水分含量较多,燃烧需要较高的干燥温度和较长的干燥时间,产生的烟气体积较大,排烟热损失较高。
生物质燃料特点及优势
生物质燃料特点及优势特点:1.绿色能源清洁环保:燃烧无烟无味、清洁环保,其含硫量、灰分,含氮量等远低于煤炭,石油等,二氧化碳零排放,是一种环保清洁能源,享有“绿煤”美誉。
2.成本低廉附加值高:热值高,运用成本远低于石油能源,是国家大力提倡的代油清洁能源,有宽阔的市场空间。
3.密度增大储运方便:成型后的颗粒燃料体积小,比重大,密度大,便于加工转换、储存,运输与连续运用;4.高效节能:挥发分高,碳活性高,灰份只有煤的1/20,灰渣中余热极底,燃烧率可达98%以上;5.应用广泛适用性强:颗粒燃料可广泛应用于工农业生产,发电、供热取暖、烧锅炉、做饭,单位家庭都适用。
应用范围:可用于取暖、供热、炊事、气化燃烧、烘干、干燥、发电等。
首先,生物质燃料原料丰富,木材、秸秆、稻草、麦秆、花生壳等都可以作为原材料。
据统计,我国每年生物质原料达20多亿吨,其中农业废弃物占1/3,林业废弃物占2/3。
从全国范围看,苏北、鲁西南、浙江北部、福建秀屿等地区生物质资源丰富。
这些农林废弃物不加以利用,就会腐烂或径直燃烧,不能表达其价值,而且简单引起污染。
化石燃料是自然界经受几百万年渐渐形成的,数量有限,可能在几百年内全部被人类耗尽。
其次,生物质固体成型燃料替代性能好,无污染。
生物质固体成型燃料热值比无烟煤略低,1.3吨生物质燃料可以替代1吨无烟煤,但燃烧性能比煤好,燃烧充分,无黑烟,二氧化碳、二氧化硫、烟尘等排放量远小于煤,是国际上公认的清洁能源。
传统化石燃料开采、运输、燃烧过程都伴随污染物的排放,例如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘等排入大气,严峻污染环境。
生物质燃料大都本地生产,本地应用,减削了运输环节能源消耗,与化石燃料相比,具有很大的.竞争优势。
第三,在农村地区推广运用生物质固体成型燃料,可解决农村地区生产、生活用能,改善农村生活环境,提高农民生活质量,加强农村的环境意识和节能意识,缓解能源短缺,保障能源安全,增加农民收入,对农村经济进展,能源结构调整,新农村建设和生态环境爱护意义深远。
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生物质燃料燃烧特性 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
生物质燃料燃烧特性
生物质由C、H、O、N、S等元素组成,是空气中CO2、水和阳光通过光合作用的产物,且有挥发份高,炭活性高、S、N含量低(%%,%--3%,)灰分低(%%)等特点,生物质燃料中可燃部分主要为纤维素、半纤维素、木质素、按质量计量,纤维素占40%--50%,半纤维素20%--40%,木质素占10%--20%。
由于与化石燃料特性不同,生物质燃料的燃料机理、反应速度及燃料产物成分与化石燃料的相比都有较大的差别。
生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的析出,燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段。
其燃烧过程的特点:
①水分含量多,燃料需要较高的干燥温度和较长的干燥时间,产生的烟气体积较大,排烟损失较高。
②燃料的密度小,结构松散,迎风面积大,易吹起,悬浮段燃
烧份额较大。
③发热量低,灰熔点低,炉内温度水平低,组织稳定的燃烧比
较困难。
④由于挥发份高,燃料着火温度较低,一般在250—350℃温度下挥发份便大量析出并开始剧烈燃烧,此时若空气量不足,会增大化学不完全燃烧损失。
⑤会犯分析出燃尽后,受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响,焦炭颗粒燃尽困难,燃烧过度缓慢,如不采取适当的必要措施,将会导致灰烬中残留较多的余碳,增大机械不完全燃烧损失。
⑥秸秆等部分生物质燃料含氯量较高,因此需要对床层部分结构和运行工况加以特殊考虑,防止其对床层部分的腐蚀。
由此可见,生物质燃烧设备的设计和运行方式的选择应从不同种类生物质燃料特性出发才能保证生物质燃料设备运行的经济性和可靠性,提高生物质开发利用的效率。