生物质成型炭燃烧特性研究

作     者：王才威 张守玉 姚云隆 吴顺延 江锋浩 张一帆 Wang Caiwei;Zhang Shouyu;Yao Yunlong;Wu Shunyan;Jiang Fenghao;Zhang Yifan

作者机构：上海理工大学能源与动力工程学院 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2019年第40卷第7期

页      面：2014-2020页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家科技支撑计划(2012BAA04B01) 上海理工大学科技发展项目(2019KJFZ213) 

主　　题：生物质 成型炭 燃烧特性 反应动力学 

摘      要：使用固定床反应器对成型棉秆、成型木屑及二者混合成型生物质进行炭化实验,利用快速氧弹量热仪、热重分析仪等对生物质炭的成型质量、着火温度、燃尽温度和综合燃烧系数S进行研究。应用Coats-Redfern积分法建立其氧化反应动力学模型,分析成型炭的反应动力学参数和燃烧机理。结果表明,随着炭化温度的升高(400~600℃),成型炭的热值提高,灰分产率增加,燃烧性能变差。相同炭化温度下,棉秆成型炭的燃烧性能优于木屑成型炭,但灰分高、热值低。在木屑中掺混棉秆可有效改善成型炭的燃烧性能。燃烧动力学方面,成型生物质炭化后,其燃烧过程由内扩散阻力控制的片状燃烧反应机理变成化学反应阻力控制的球状燃烧反应机理,反应活化能增加。通过先成型再炭化制得的成型炭,其灰分产率(4.9%~9.1%,wt)和固定碳产率(67.8%~83.8%,wt)均符合欧标要求,尤其灰分产率明显低于欧标;与商用机制烧烤炭相比,该成型炭燃烧性能优,反应活化能低(18.71~41.99 kJ/mol)。