秸秆燃烧中KCl逸出的原位共熔蒸发模型

为研究秸秆燃烧中KCl的逸出规律,对KCl,KCl和SiO₂,KCl和K₂SO₄,KCl、K₂SO₄和SiO₂,纯秸秆灰(玉米秸/麦秸/稻秸)进行了热重实验。发现秸秆燃烧中KCl共熔后的蒸发是钾逸出的主要方式之一。结合KCl饱和蒸气压规律、拉瓦尔定律等,建立了秸秆燃烧中KCl逸出的原位共熔蒸发模型。应用气相区解析解和气液共存区隐式数值求解,编程对KCl逸出过程进行了分析。结果表明：固相温度控制在700℃以下可有效控制KCl的逸出。原位共熔蒸发模型可描述KCl逸出特性和趋势(多数情况下相对误差<15%),获得物性数据可进一步提高模型精度。     

秸秆燃烧中钾逸出的几种模型的对比

为研究生物质燃烧中钾逸出模型的异同,针对现有几种常见的蒸发和动力学模型编写钾逸出速率的计算程序,并结合秸秆灰在同步热分析仪中的实验对各模型进行对比分析。结果表明：1）蒸发模型和张/曹的动力学模型都能较准确地预测秸秆中钾的逸出随温度变化的规律。2）Peters模型的最大值出现时刻向低温处偏离,而Fatehi模型的向高温处偏离。3）蒸发模型在以高升温速率（30和50 ℃/min）升至900 ℃时,与实验吻合最好（相对误差<20%）。该模型物理实质清晰,但由于未考虑钾盐之间的相互作用导致预测值略大于实验值。4）各动力学模型和实验表明,在900~950 ℃内秸秆中钾含量及升温速率的影响大于终温对钾逸出速率的影响。     

秸秆燃烧过程中KCl分压蒸发模型的建立与应用

为了研究秸秆燃烧中钾（K）类无机物的逸出特性,计算其逸出速率,利用X射线荧光能谱仪（XRF）和X射线衍射仪（XRD）分析玉米秸及其低温灰中K的化学形态,利用同步热分析仪（STA）研究秸秆及其灰中主要K类无机物在高温过程的逸出特性,建立KCl在多孔介质中逸出和在熔融相中分压的蒸发模型,并应用模型计算秸秆灰中KCl的蒸发速率。结果表明：秸秆低温灰中的K主要以KCl、K₂SO₄形态存在,两者约占灰总量的13%;常用燃烧温度下,KCl主要以蒸发形式逸出;KCl与K₂SO₄的共熔,可降低KCl在熔融相中的蒸气压;秸秆灰中KCl蒸发速率的计算值与实验值吻合良好。     

玉米秸秆成型颗粒热解炭抗压强度和收缩特性实验

文章在300～800℃的热解温度下制备了玉米秸秆成型颗粒热解炭,并分析了这些热解炭的抗压强度和收缩特性。分析结果表明:当热解温度为300～700℃时,热解炭的径向和轴向收缩率均随着热解温度的升高而增大;同一热解温度下,径向收缩率均大于轴向收缩率,径向收缩率从12.3%增大到24.2%,轴向收缩率从9.1%增大到18.4%;当热解温度升高到800℃时,热解炭的径向和轴向收缩率均略有回降;当热解温度为300～600℃时,热解炭的抗压强度约为1 MPa,当热解温度为600～800℃时,热解炭的抗压强度约为2 MPa;热解炭的径向抗压强度略大于轴向抗压强度。     

含水量对电厂玉米秸秆燃料自加热特性的影响

生物质储运过程中存在微生物生长代谢产热引起的自加热现象，可能引起生物质自燃。含水量是影响微生物生长代谢产热的重要因素。设计并搭建了120 L自加热保温试验箱，以玉米秸秆为对象，在含水量20%～95%开展测试，研究含水量对其自加热特性的影响，采用温度和氧气浓度消耗速率分别表征自加热程度和微生物代谢活性。结果表明，玉米秸秆自加热达到的最高温度与峰值产热均随含水量增加先升高后降低，含水量50%时最高温度为41.1℃,含水量80%时最高峰值产热为157 J/(s?m³)。含水量低于35%时，峰值产热量随含水量变化差异较小；含水量在35%～80%时，峰值产热量与含水量呈线性关系，含水量每增加15%,峰值产热量平均增加33.43 J/(s?m³);含水量超过80%时，峰值产热量下降。微生物比生长速率与氧气消耗速率呈正比，二者随含水量增加均先升高后降低，含水量80%时氧气消耗速率达到最高值0.056%/min,微生物代谢活性最强。研究结果为分析玉米秸秆自加热特性，进而提出生物质安全储运措施提供参考。