纤维素、半纤维素和木质素对生物质燃烧行为影响研究

• 作者: 刘洋 姜通 邹春 章海生
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 工学
• 关键词: 纤维素 木质素 半纤维素 生物质 模拟生物质 燃烧行为
• 年，卷（期）: 2023,（4）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 137-143
• 页数: 6页
• 分类号: TK6
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.21110701

摘要

生物质能因其CO_2零排放和可再生的优点已成为能源领域研究的热点，如何合理并充分利用生物质能受到广泛关注。研究生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)对生物质的着火及燃烧行为的影响机理，可用于生物质电厂的生物质种类选择与生物质掺混煤粉燃烧评估。采用Hencken平焰燃烧器和高速摄像机拍摄生物质三组分、3种生物质及对应的模拟生物质的着火延迟时间，结合辐射能测温技术探讨生物质三组分、3种生物质和模拟生物质的燃烧特性，分析生物质结构特性对其的影响。结果表明，生物质三组分中木质素的着火延迟时间最短，半纤维素其次，纤维素的着火延迟时间最长，其着火延迟时间分别为2.08、4.16和7.52 s。生物质与其对应的模拟生物质燃烧特性明显不同，且这种差异随生物质中木质素含量的增加而增强。纤维素和半纤维素焦着火发生后燃烧温度急剧增至1 000 K以上，而木质素焦着火后，颗粒温度增加相对平缓。实际生物质的着火延迟时间都长于模拟生物质，并且模拟生物质的着火延迟时间随木质素含量的增加而不断缩短。对于实际生物质，稻杆和板栗壳的峰值温度曲线趋势相近，板栗壳燃烧初期的温度更高，而竹子样品则呈较特殊的温度曲线。