PDF《菊芋 、玉米和大豆秸秆颗粒状燃料的燃烧性能比较》

3 注: 同列数据后不同小写字母表示差异显著( P <

0. 05) .

2 结果与分析 2.

1 菊芋、 玉米、 大豆秸杆固体成型燃料燃烧参数 由表

2 可知, 菊芋固体成型燃料的燃点明显低于大豆、 玉 米秸秆固体成型燃料, 分别降低了 45.

1、 16.

6 ℃ , 表明菊芋秸 秆固体成型燃料在相同条件下更容易点燃.放热量由大到小 依次为菊芋秸秆固体成型燃料 >

大豆秸秆固体成型燃料 >

玉 米秸秆固体成型燃料, 且差异显著( P <

0. 05) , 说明菊芋秸秆 加工的固体成型燃料燃烧产生的热值更高.菊芋、 大豆、 玉米 秸秆加工的

3 种生物质固体成型燃料均已达到了二类烟煤的 发热量标准( >

15 490 ~

19 080 J/g) [15 ] .此外,

3 种不同生物 质固体燃料的挥发分所占比例较高, 菊芋和玉米秸秆生物质 固体燃料的挥发分含量 70% 以上, 与大豆秸秆生物质固体燃 料差异显著( P <

0. 05) , 而菊芋秸秆生物质固体燃料的燃点 明显优于玉米和大豆秸秆生物质固体燃料;

菊芋秸秆固体成 型燃料的灰分最低, 单位质量的燃料中灰烬会更少, 可燃成分 更多.因此, 通过燃点、 放热量和挥发分的比较可见, 菊芋秸 秆生物质固体燃料是一种新型的优质固体成型燃料. 表2不同农作物秸秆固体成型燃料燃烧参数分析 燃料类型 燃点 ( ℃ ) 放热量 ( J/g) 固定碳量 ( % ) 挥发分 ( % ) 灰分 ( % ) 菊芋秸秆成型燃料 238.

2 ± 4. 7c

18 460.

0 ± 816. 8a 23.

2 ± 2. 5b 72.

23 ± 2. 5a 3.

97 ± 0. 01c 玉米秸秆成型燃料 254.

8 ± 9. 3b

15 686.

3 ± 668. 0c 15.

3 ± 0. 6c 70.

26 ± 0. 6a 5.

82 ± 0. 02b 大豆秸秆成型燃料 283.

3 ± 3. 2a

15 866.

0 ± 974.

0 b 28.

8 ± 2. 1a 62.

67 ± 4. 3b 6.

34 ± 0. 01a 注: 同列数据后不同小写字母表示差异显著( P <

0. 05) . 2.

2 固体成型燃料烟气成分分析 将3类生物质秸秆加工的固体成型燃料于马弗炉内

900 ℃ 充分燃烧, 并于排气口接收烟气监测, 烟气分析仪测 定结果( 表3) 表明,

3 类秸秆所形成的烟气成分中氮氧酸性 气体化合物含量极低.由于是在马弗炉内高温充分燃烧, 生 物质秸秆中的碳元素被充分燃烧成二氧化碳气体, 生成的一 ―

9 0

3 ― 江苏农业科学

2015 年第

43 卷第

3 期 氧化碳和其他碳氢化合物较少.3 类秸秆加工的固体成型燃 料燃烧后产生的二氧化碳的量几近相同, 并远远低于单位质量 煤炭所产生的二氧化碳的量.大豆秸秆和玉米秸秆所产生的 二氧化氮、 二氧化硫气体稍多于菊芋秸秆燃烧后所产生的量. 就整体气体排放来看, 菊芋秸秆固体燃料释放的烟气少于玉 米、 大豆秸秆等大众固体成型燃料, 且完全符合环保要求 [19 ] . 表3不同农作物固体成型燃料烟气成分分析 燃料类型 室温 ( ℃ ) 烟温 ( ℃ ) 烟气成分 O2 ( % ) CO ( mg/L) NO ( mg/L) NO2 ( mg/L) SO2 ( mg/L) H2 S ( mg/L) Cx Hy ( mg/L) CO2 ( % ) 菊芋秸秆固体燃料

27 110.

9 6.

64 141

6 9

11 6

57 20.

3 玉米秸秆固体燃料

25 111.

0 6.

30 166

10 13

20 11

42 21.

4 大豆秸秆固体燃料

29 122.

0 5.

60 189

14 16

17 14

37 20.

8 3 讨论与结论 3.

1 秸秆固体成型燃料的燃点与放热量 菊芋固体燃料放热量高主要是因为灰分含量低、 可燃成 分的比例高.在可燃物系统内, 不同组成成分发生化学反应 可以自动加速而达到自然着火的最低温度.不同的生物质之 间着火温度相差明显, 单位质量放热量也有明显差别, 这估计 是由它们之间的纤维素、 半纤维素和木质素含量不同造成的. 3.