生物质与煤共热解行为及模型化研究

采用热天平分析仪对稻草和北宿煤、神府煤的共热解行为进行研究,建立共热解模型,并对实验结果进行分析。结果表明,当温度低于700 K时,失重曲线与稻草失重曲线吻合较好。温度高于700 K时,失重曲线不能用生物质和煤失重曲线的叠加描述。共热解模型表明,加入少量生物质后,共热解反应表观活化能出现下降趋势,随生物质含量增加,活化能逐渐升高。生物质中纤维素和半纤维素对于共热解反应的参与程度低于木质素。对比神府煤和北宿煤与稻草共热解实验结果表明,较低的煤热解温度有利于提高生物质利用率。     

典型秸秆类生物质灰的特性研究

生物质灰的特性对气化炉的参数设定及平稳运行有着重大的影响。以青岛周边的玉米秸秆为研究对象,结合XRD、XRF检测手段,对400～800℃下的灰样特性进行研究。结果表明:灰成分存在形式、灰分中矿物质转化以及灰的结渣程度与温度之间有明显的关联。玉米秸秆灰主要由K、Si、Cl等元素组成。随着温度的升高,K元素以KCl的形式逐渐变转化为KAlCl_2O、KAlSO_4等化合物。Si元素主要以SiO_2的形式与碱金属元素形成了NaAl_2Si_5O_(14)、K_2Si_2O_5、K_2O·Al_2SO_3·SiO_2等低共熔的化合物。高温下KCl可形成团聚粘性颗粒,且灰中的硅酸盐熔融也可形成团聚颗粒沉积,这可能导致结渣严重。