碳是生物质的主要可燃成分，1千克碳完全燃烧可以释放出33858KJ的热量。碳元素的着火点很高，故生物质中碳元素含量越高就越不容易着火，但生物质中的碳并不是完全以单质元素形式存在，一般与氢、氮、硫等元素组成有机化合物。碳与氧进行燃烧反应，可以完全反应生成C02，也可以进行不完全反应生成CO。
氢是生物质中仅次于碳的主要可燃成分，1千克氢完全燃烧可以释放出125400KJ的热量。含碳氢化合物多的燃料易着火，但含重碳氢化合物多的燃料在供氧不足的燃烧过程中燃烧不充分时，易形成碳黑，既造成燃料损失，又污染大气。氢在生物质中有两种存在形式，一种是可燃氢，燃烧时放出大量的热能，另一种称为化合氢，它与氧结合为水，不能燃烧和放热。由于生物质中的可燃氢含量远远低于碳的含量，所以，氢燃烧所起的作用明显不如碳。
氧是不可燃成分，它与一部分氢和碳相结合处于化合物状态，生物质中的氧含量目前还没有直接测定的方法。
氮在高温下与氧燃烧反应生成氮氧化合物N02或NO，统称NOx。NOx排入大气，在光的作用下产生对人体有害的物质。但氮在较低的温度( 800℃)下与氮燃烧反应生成氮氧化合物的能力显著下降，甚至不与氧燃烧反应而生成游离氮气状态，若燃烧时温度不高，可近似认为生物质中的氮元素最后只以氮气形式析出。
生物质燃烧过程中，800℃～1100℃时形成的NOx主要是由燃料本身的氮转化而来的，NOx的排放浓度和生物质燃料中氮含量成对数关系，实验表明空气供应，燃烧室结构和炉具类型是影响NOx形成的主要因素。为了减少NO。的形成，常保证一次空气系数在0.6-0.8之间，同时，在保证完全燃烧的同时，尽可能地降低二次空气的过剩氧气数。
硫是生物质中可燃成分之一，但也是有害的成分。1千克硫完全燃烧可以释放出9033KJ的热量。燃烧产物为S03或S02，统称SOx。这些气体与烟气或大气中的水蒸气相遇化合成亚硫酸H2S03或硫酸H2S04，从而对环境造成污染。生物质中硫的存在形式可分为无机硫和有机硫两类。无机硫不在有机质组成之内，主要包括硫化物硫，元素硫和硫酸盐硫等，绝大部分是以硫铁矿硫FeS2形式存在。
硫在燃烧过程中大部分形成气态产物，但烟气急剧冷却时，硫酸盐便冷凝在飞灰颗粒或换热管表面上，通过估算，生物质燃料中40%～90%的硫束缚在灰分中，其余部分以S02以及少量S03的形式随烟气排放。硫元素的重要性不是因为排放了S02，而是其腐蚀作用。
氯在小麦秸秆的含量在2500mg/kg～4000mg/kg之间。燃烧过程中氯几乎完全蒸发，形成HCL，CL2和碱金属氯化物。随着炉具中烟气温度降低，碱和碱土金属氯化物冷凝在飞灰颗粒或换热器表面上。其余CL以HCL的形式随烟气排放。通过测量，生物质燃料40%-85%的CL束缚在飞灰中。
CL的重要性，一方面体现在HCL排放及影响多氯代烃二?f英(PCDD)和多氯代二苯并呋喃(PCDF)的形成，另一方面是氯元素及其化合物的腐蚀作用。
PCDD/F的形成发生在有碳氯氧参与的多相反应飞灰颗粒表面上，温度在250～500℃之间．如果烟气中含有较少飞灰颗粒，可能完全燃烧，少量过剩氧气及燃料中低氯含量可以抑制PCDD/F的生成。
另外，Si、Ca、Mg、K、Na对生物质的燃烧也很重要。Ca和Mg通常会提高灰分的熔解性能，K则相反，Si和K结合在一起可在飞灰颗粒中形成低熔点的硅酸盐。燃烧过程中，这些元素和氯以碱性氯化物形式部分蒸发，并冷凝在换热器表面，与烟气反应形成硫酸盐并释放出氯化物。氯化物具有催化作用，是换热器管材具有活跃的氧化能力，甚至在管壁温度很低时(100～150℃)也会发生反应。此外，挥发性金属的挥发以及随后冷凝形成了飞灰颗粒，不易沉淀下来，在炉具管壁上形成沉积层，并危害生态和人们的健康。
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