关键词：能源，生物质成型，燃烧特性，配比
0、引言
生物质能是指生物质中多蕴含的化学能，是绿色植物经光合作用将太阳能转化化学能后储藏于自身的能量，是地球上唯一可再生的碳源，可以被加工转化成常规的固态、液态和气态燃料．随着中国工业化进程的不断加快，能源紧缺和环境污染的问题日渐凸显，发展清洁能源和寻求常规煤炭等能源的洁净燃烧技术的需求日趋紧迫．每年农作物收获时，大面积焚烧秸秆造成环境的严重污染，也增加了社会对废弃秸秆处理的关注，不断推动着秸秆资源转化进程。
能源是推动社会经济发展的主要动力，随经济发展速度的加快，能源的消耗也增多．这就出现了两个突出问题：①环境污染日益严重；②化石燃料逐年紧缺，我国能源消耗以每年6%一7%的速度增长，目前中国已成为世界能源消耗量排名第一的国家，能源消费加快，人均能源占有量低，使我国节能减排形势紧迫，任重道远，近年来由于能源形势趋紧，国内外发电、供热等行业对资源丰富、可再生性强、污染低的生物质资源的开发利用给予了极大的关注，中国是一个农业大国，生物质资源十分丰富，据2007年我国农产品的产量测算，每年的秸秆资源总量约6.8亿吨，除用于肥料、饲料、基可作为能源使用，农业秸秆如能有效燃烧利用，其开发潜力十分巨大，目前收获、打捆、运输、储藏、干燥等环节的加工利用水平都比较低．人们虽然对某些环节进行了研究，但没有进行大面积的推广，尤其是在利用农作物秸秆作为煤的替代燃料方面基本上还没有十分成功的模式，造成每年数亿吨的生物质能源白白浪费，同时造成了大气的严重污染，社会的需求把科学研究推向了研究的前沿，秸秆成型燃料技术的研究就是为适应这种需求而开展的。本文对秸秆制作成型燃料并对其燃烧性能进行试验研究，可为燃烧秸秆燃料锅炉的设计提供可参考的依据，可进一步促进推广利用农业秸秆能源、减少污染，具有重要的现实意义，然而适合小型经济生产的就更少，我们项目就要在此方面做大量试验研究，本项目结合东北当地的农业情况，以玉米秸秆为例进行生物质型煤研制及其特点分析．
1、灰分的测量与对比
放入在马弗炉中l g左右的燃料，同时观察门留有15 cm的缝隙来提供燃料燃烧所需的空气，此时开始加热，控制温度使其在30 min加热到500℃，并在500℃燃烧30 min，然后加热到800℃，使其充分燃烧，残留的物质即为该燃料所含有的灰分．
由表1可知，秸秆中的灰分明显少于煤中的灰分，并且燃烧后的灰分可以直接用于农地中，提高土壤的肥沃程度。
2、挥发分的测量与对比
用带盖的坩埚装好称量好的燃料，放入已经加热到900℃的马弗炉中，恒温加热7 min，取出坩埚，放人干燥器中干燥，待温度降到室温，然后称量重量，减少的那部分为挥发分，以此计算出燃料中的挥发分。
由表2可知，秸秆中的挥发分明显多于煤中的挥发分，秸秆成型燃料的点火特性更趋于原秸秆点火特性而优于煤炭。
3、元素分析
秸秆和煤的元素分析，煤的含硫量和含氮量高，燃烧后生成的氮的氧化物和硫的氧化物都会对社会环境造成污染，影响人的身体健康。
4、秸秆成型燃料多组影响因素一
水分、含煤量、粘结剂的实验安排
为了考察水分、含煤量、粘结剂3个因素对秸秆成型燃料的燃烧特性，进行三因素、四水平的正交试验，选用L16( 43)正交表来安排实验。
5、部分实验数据成型燃料成型前后的重量对比如表5所示：
由表5显示成型燃料干燥前后，质量相差较大，而在压制过程中，有明显水分流出，由于此次实验的压制成型机器压力太小，虽然强度满足要求，但其中水分还残留很多．如果推广到工业生产中，换用压力较大的机器，这个问题将迎刃而解．
6、燃料着火、燃烧、燃烬
成型燃料燃烧特性如表6所示，在忽略其他影响因素，水的含量影响着秸秆成型燃料的密度，从而影响燃料的着火温度；煤的含量影响着秸秆成型燃料的燃烧时间，同时影响秸秆成型燃料的强度；粘结剂主要影响秸秆成型强度。
秸秆成型燃料致密的结构抑制成型燃料燃烧时挥发分向外析出速度和空气向内扩散的速度，同时还会降低热量由外向内的传播速度，秸秆成型燃料的点火所需要能量比散状生物质秸秆明显下降．生物质成型燃料的点火温度在210℃左右．
7、结 论
该项目利用秸秆、煤、粘结剂进行不同的配比压制成型，其特点是①便于运输和管理；②可以出售，带来经济利益；③储藏占地面积小；④设备简单．本文运用控制变量，正交试验的方法以及测量秸秆和煤的各项特性，研究出最佳的配比，为生物质成型方面研究提供参考。
这次通过大量的实验以及测量出的数据，整理可知：
1)秸秆含量在60%，煤的含量在30%，粘结剂在10%，水与其它总质量之比为1:2时，效果最好．主要依据压制成型的燃烧效果，发热值综合考虑；
2)秸秆中的灰分少于煤中的灰分，成型后的燃料更易于堆放与处理；
3)秸秆中的挥发分多于煤中得挥发分，更利于燃料的燃烧；
4)秸秆中的含硫量和含氮量低，燃烧后生成的氮的氧化物和硫的氧化物都少，会对社会环境造成污染小．
该项目对秸秆成型机理以及燃烧机理进行研究，找出燃烧性能较佳的秸秆成型燃料的原料配比及压力密度等参数，以达到较好的燃烧效果．促进农业秸秆燃烧高效利用，达到“节能减排，低碳能源”的目的，对秸秆燃料的推广利用具有重要的现实意义。
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