生物质三组分在O2/CO2气氛下的着火行为研究
2021-04-08程偲哲王树森经慧祥
洁净煤技术 2021年2期
程偲哲,邹 春,姚 青,娄 春,王树森,经慧祥,梅 媚
(1.华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室,湖北 武汉 430074;2.浙江省健康智慧厨房系统集成重点实验室,浙江 宁波 315336;3.宁波方太厨具有限公司,浙江 宁波 315336)
0 引 言
生物质能是一种清洁、CO2近零排放的可再生能源[1],对于缓解能源危机和环境保护具有重要的战略作用。燃烧是目前生物质利用的主要方式,但与煤相比,生物质挥发分高、能量密度低,其着火和燃烧行为与煤粉有很大差异。生物质富氧燃烧是一种CO2“负排放”燃烧方式[2],研究生物质在不同氧气含量下的着火行为是生物质富氧燃烧基础研究的重要内容。生物质是复杂的聚合体,主要由纤维素、半纤维素、木质素及提取物组成。干生物质中三组分(纤维素、半纤维素、木质素)含量达75%~85%[3]。三组分的热解、着火及燃烧行为与生物质的着火及燃烧行为密切相关[4-5]。因此,研究3种组分在不同氧气体积分数下的着火行为,对于研究不同氧气体积分数下生物质的着火行为意义重大。
很多学者对于纤维素、半纤维素、木质素的热解进行研究。文献[6-8]通过热重分析发现,木质素分解温度低于半纤维素,半纤维素分解温度低于纤维素;但木质素分解温度范围(423~1 173 K)比半纤维素(493~588 K)和纤维素(588~673 K)大。Burhenne等[9]在固定床热解生物质发现,纤维素、半纤维素含量高的草本生物质比木质素含量高的分解速度快,产生更多的气态产物,而热解木质素含量高的木本生物质可产生更多的固态产物。考虑到实……
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