1实验简介
选用的生物质为冷压成型的麦秆颗粒，选用的煤为大同烟煤。样品的工业分析方法参照国家标准GB212-91，碳、氢、氧、氮元素采用CE440元素分析仪测量，硫元素的含量采用定硫仪来测量。将麦秆颗粒与烟煤在空气中60℃的条件下烘干2h．干燥后的样品由FWlOO型高速万能粉碎机破碎成小于0.1 mm的粉末，然后按麦秆质量掺混比分别为0、10%、30%、50%、70%、90%、l00%在研钵中均匀混合，用自封袋保存。
由于燃料的燃烧过程由挥发分的析出燃烧和剩余焦炭燃烧两部分组成，为了更加详尽地研究生物质与煤混燃的燃烧特性，在实验中分别考察了生物质掺混比例对燃料热解特性、焦炭燃烧特性以及燃料的燃烧特性的影响，各自的实验条件见表2。采用的热重分析仪为德国NETZSCH公司生产的STA409C型常压高温热天平，使用温度范围为25～1400℃，DSC测量范围为500～5000uV。在实验过程中加热速率为50℃/min，气体流量为100 mUmin。
2、实验结果及分析
热解实验、焦炭燃烧实验和燃烧实验的TG曲线分别如图I、图2和图3．由TG曲线可知，在热解实验、焦炭燃烧实验和燃料燃烧实验中，生物质麦秆的掺混都能改善煤的燃烧状况，在热解实验和燃烧实验中，生物质掺混比越大，燃烧性能越好，在焦炭燃烧实验中燃烧速率随生物质掺混比呈非线形增大。
生物质与煤混合燃料的燃烧属于气固异相反应，按反应温度从低到高可划分为：动力学控制区、动力一扩散联合控制区和扩散控制区。研究表明，只有在动力学控制区求得的表观活化能才更接近本征活化能值。因此，利用热天平来测定固体燃料本征化学动力学参数时，必须将获取这些参数的温度范围控制在化学动力区内，消除外界的对流扩散、升温速率、样品量和孔隙扩散的影响。
从活化能角度讲，本实验中的煤比生物质更容易着火，但由实验TG曲线分析并非如此。在热解实验中生物质的频率因子比煤太了6个数量级，根据Arrhenius速率常数公式，生物质的燃烧过程比煤更容易进行。在热解和燃烧过程中，生物质掺混比为l0%的燃料活化能要低于煤，而其频率因子与煤的频率因子在一个数量级，此时生物质对燃料热解、燃烧特性的改善主要体现在降低燃料活化能上。当生物质掺混比高于l0%，随着生物质掺混比的增加，燃料活化能有增加的趋势，频率因子也增加了4～6个数量级，此时生物质对燃料热解、燃烧特性的改善主要体现在提高反应的频率因子上．当生物质掺混比超过90%时，掺入生物质对提高反应频率因子的作用减缓。在燃料燃烧的后期即焦炭燃烧阶段，在各个掺混比下，活化能E最大仅相差16.77kj/moJ，频率因子A最多相差1个数量级。总的来看，生物质掺混比对焦炭燃烧的活化能、频率因子影响都不明显．
3、结论
(1)生物质的掺混能够改善煤的燃烧性能，掺混比越大，混合燃料的燃烧性能越好。
(2)从反应动力学角度分析，生物质的掺混对混合燃料燃烧性能的改善主要体现在热解（挥发分析出）阶段，而在焦炭的燃烧阶段没有明显体现。
(3)生物质在不词混合比例时对混合燃料燃烧性能的影响因素不同，在掺混比例较小时，主要是降低燃料的活化能，在掺混比例较大时，主要是增大反应的频率因子。
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