生物质成型颗粒燃料的燃烧速率可理解为单位时间内，可燃物质完全燃烧的量，或燃烧完单位可燃物需要的时间。它是燃烧器设计的基本要素。影响燃烧速率的因素很多，主要包括：生物质原料的种类、燃烧温度、供风量、成型密度及成型颗粒燃料的几何尺寸等。这里主要研究对生物质影响最大的几个因素。1．原料种类对燃烧速率影响
通过试验对玉米秸秆、小麦秸秆和稻秆成型颗粒燃料燃烧速率进行研究。将直径、密度、质量相同或相近的3种成型颗粒燃料，分别放人马弗炉中计时燃烧，根据测出的不同燃烧阶段的烧失量m，平均燃烧速率刁及可燃物相对燃烧速率。
试验结果表明，不同原料的成型颗粒燃料具有不同的燃烧速率，但呈现相同的变化规律。即燃烧初期为引燃期，平均燃烧速率快，但总量不大。中期为过渡期，大量可燃气体和固定碳要在这段燃烧，燃烧释放热量占总能量的70%以上，诸多影响因素主要在这一段发生有效作用；后期为燃尽期，此时挥发性可燃气所剩不多，燃烧速率较慢但比较平稳。这是因为燃烧初期主要是挥发分的燃烧，此时挥发分浓度较大，且基本上没有灰壳的阻碍作用，因此燃烧速率较快。燃烧中期是挥发分和碳的混合燃烧。该阶段挥发分连续析出，灰壳逐渐形成加厚，阻碍挥发分向外快速溢出，燃烧速率相对变慢，后期主要是炭和少量残余挥发分的燃烧，不断加厚的灰层使氧气向内渗透和燃烧产物的向外扩散的速率明显受阻，降低了燃烧速率。在整个燃烧过程中，挥发分含量高的生物质燃烧速率衰减较快，灰分多的生物质灰层阻碍多于灰分少的生物质成型颗粒燃料，燃尽期的燃烧速率比较慢而平稳。
上述是理想燃烧分析，实际生产中没有这么明显的层次，因为不可能第一批燃料燃尽后再加第二批燃料，不至于使燃烧器内的温度不断发生变化，事实上是在前期挥发分快速燃烧，再进入后期燃烧前就开始加料，因此大多数情况下是交叉进行的。但有一点是肯定的，无论在哪个区新加进的生物质燃料都要在低温释放挥发分，然后在氧气供给适当时高温燃烧。而且挥发分燃烧的能量占绝大部分，这是我们设计生物质成型燃烧器的理论基础。
2、燃烧温度对燃烧速率的影响
通过对3种直径、密度、质量相同或相近的秸秆成型颗粒燃料燃烧试验。
温度是影响燃烧的三个主要因素之一，对任何燃料都一样，生物质成型颗粒燃料也不例外。燃烧初期，主要是依靠温度使生物质燃料内的有机物质分解，释放出高浓度的挥发分，实践中，可明显检测到在100℃左右就有挥发分析出，直到550℃左右，80%的挥发分都要析出来。同时，较大块状的燃料由外向里是需要温度梯度的，有了这个梯度，燃烧室内才能有可以自我控制的高温温度场，这是固体燃烧与液体燃烧最大不同点。可见，温度在这段燃烧中是．生物质燃烧的基本条件；燃烧中期，成型颗粒燃料的燃烧同时受温度和挥发分浓度的影响，挥发分浓度成为控制燃烧速率的主要因素。在高温工况下，燃烧的平均燃烧速率明显大于低温工况下的平均燃烧速率。在燃尽期，可燃物基本上燃尽，高温与低温工况燃烧速率趋于一致。由上述分析可以看出，温度既是生物质燃烧的条件，也是燃烧追求的目标。
3、供风量对燃烧速率的影响
通过对3种直径、密度、质量相同或相近的秸秆成型颗粒燃料的燃烧试验，测出不同燃烧阶段的烧失量m，平均燃烧速率v及可燃物相对燃烧速率。
供风量实际讲的是供氧量，生物质本身含氧量多在40%～50%，因此容易点燃，燃烧速率也快。根据生物质燃烧机理，燃烧过程中要求风量分级供给，燃烧初期主要是要求生物质挥发分的充分析出，温度不能太高，控制在500℃以下就可以，这一段的进风量要严格控制，供风量不能太大；实践中为了便于控制，将这个温度段单独设计成一个区，根据温度的要求自动控制进风阀门；为了得到高温，必须使可燃气体充分燃烧，这就要根据挥发分的浓度自动调整供风量，使可燃气放出热量，生成C02排出。实践中是将挥发分引到另一高温区实现准确控制的。对于小的燃烧器来说，不便于分室但可以分级供风，所谓的二次，甚至三次进风，都是依据生物质的燃烧机理设计的。
4、成型颗粒燃料密度对燃烧速率的影响
通过对直径相同、质量相近但密度不同的玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆成型颗粒燃料燃烧试验，测出不同燃烧阶段的烧失量m，平均燃烧速率v及可燃物相对燃烧速率v。
试验说明，随着成型颗粒燃料密度的增大，对成型颗粒燃料内部的挥发分溢出的阻力增加，在成型颗粒燃料的燃烧初期，相对燃烧速率与成型颗粒燃料的密度成反比，密度小的易于燃烧；但随着挥发分的析出，经过初期燃烧后，密度大的成型颗粒燃料内部可燃挥发分浓度升高，因此，在燃烧中期阶段的相对燃烧速率与成型颗粒燃料的密度呈正相关。最后燃尽阶段，密度小的成型颗粒燃料，挥发分浓度基本释放完毕，燃烧工况趋于稳定。总体而言，密度大的成型颗粒燃料在整个燃烧过程中的燃烧速率相对稳定，因此在大型燃烧设备上一般应用密度较大的成型颗粒燃料，它有利于使炉内温度相对稳定，保证生产上要求的热能供给，而家用生活燃炉以及小型热水炉等，尤其是断续燃烧的小型手烧炉，成型颗粒燃料密度不要求过大，一般0.9t/cm3左右就可以满足燃烧要求，不但有利于快速点火，升温速率也快，同时也可以节约加工成型颗粒燃料的能耗。
5、成型颗粒燃料块径对燃烧速率的影响
通过对密度、质量相同但直径不同的玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆成型颗粒燃料进行燃烧试验后，测出不同燃烧阶段的烧失量m，平均燃烧速率v及可燃物相对燃烧速率。
大量实验证明，整个燃烧过程中大直径的成型颗粒燃料的相对燃烧速率比小直径成型颗粒燃料的燃烧速率相对平稳。在成型颗粒燃料燃烧前期，其平均燃烧速率随成型颗粒燃料直径的增大有增大的趋势。这是因为，小直径的成型颗粒燃料燃烧过程短，提前燃至块径中心，结束单体块的燃烧，而大直径成型颗粒燃料燃烧层到达燃烧中心的时间长，释放热量多，维持燃炉内温度稳定能力大。
综上所述，生物质成型颗粒燃料的密度和燃料原料种类对燃烧速率的影响最为明显，燃烧速率与成型颗粒燃料密度、析出挥发分浓度的高低呈显著的正相关关系。因此，设计生物质成型颗粒燃料燃烧设备时，主要以成型颗粒燃料的原料种类和松弛密度等为依据，计算进料速度、空气量等各种参数。
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