第36卷第2期 2015年2月
文章编号：0254-0096(2015)02-0274-06
太阳能学报 ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA
生物质与石油焦混烧热重试验研究
田红，廖正祝
（广东石油化工学院机电工程学院，茂名525000）
Vol. 36, No. 2 Feb.,2015
摘要：以生物质荔枝条与石油焦的混合燃料为研究对象，采用TG-DTG-DSC联用实验技术和差减微分法 Freeman-Carroll,对其混烧特性曲线和混烧机理进行分析，计算各种燃烧特性指数及动力学参数。结果表明：混烧试样S1、S2的DTG曲线出现2个峰，S3、S4及S5的DTG曲线出现3个峰，并在位于其第2、3峰之间的DSC曲线出现1 个向上的吸热峰；随着荔枝条含量的增大，试样的可燃特性指数、着火特性指数、燃尽特性指数及综合燃烧特性指数逐渐增大，且混燃逐渐呈3种着火燃烧模型，即：低温段的均相着火、中温段的均相-多相联合着火、高温段的多相着火；同一试样的低温段反应级数高，高温段反应级数低，中温段反应级数最低；混烧中需加强中温阶段的热量供给。关键词：生物质；石油焦；燃烧；动力学；热重试验
中图分类号：TK16 0引言
文献标识码：A
挥这两种能源资源的优势，但至今还鲜有文献对生物质与石油焦的混合燃烧特性进行研究。因此，本
生物质来源广泛、具有可再生性，燃烧污染物几乎为零，是未来世界能源的重要组成部分]。生物质燃料硫分低、单位质量热值较低，碱金属和挥发分含量较高，单独燃烧时其K、Na等碱金属易造成受热面高温腐蚀，将生物质与石油焦及煤等化石燃料混合燃烧可避免类似间题(3-4)。石油焦是石油炼制的最终副产品，具有低灰分、低挥发分、高碳、高热值等特点，作为煤的一种补充或替代燃料，用于锅炉燃烧发电、供热是石油焦利用的重要途径(5s)。石油焦单独燃烧存在燃烧过程不稳定和多阶段燃烧特点，着火温度高且焦炭难以燃尽，难以单独地充分燃烧利用等间题["]。
由于生物质与石油焦各自的燃烧特性决定其各自难以较好地单独利用，如将其混燃必能充分发
文利用TG-DTG-DSC联用技术对荔枝条与石油焦按照不同质量比例进行混烧热重试验，对燃烧特性及燃烧动力学进行研究。
1
实验
实验样品 1.1
实验所用的生物质荔枝条采自广东粤西地区，
石油焦取自于菜炼油厂。将各实验样品通过磨煤机研磨，再经筛分分离，得到粒度小于200目的实验样品，置于恒温干燥箱中，在378K下干燥2h，取出后置于干燥器皿中冷却后装入密封袋备用。实验样品的工业分析及元素分析如表1所示。S1、 S2、S3、S4及S5分别表示荔枝条与石油焦的质量比分别为1:4、2:3、2:2、3:2及4:1的混合燃料样品。
表1燃料的工业分析及元素分析
Table 1 Proximate and ultimate analyses of fuels
样品荔枝条石油焦
M 8.82 2.78
工业分析/%，ad
V 76.86 11.65
FC 11.45 84.83
A 2.87 0.74
Q/MJ-kg 16.96 31.54
[C] 43.59 88.37
[H] 5.82 2.35
元素分析/%，ad
[o] 38.13 2.26
[N] 0.56 2.07
[s] 0.21 1.43
收稿日期：2013-08-27
基金项目：广东省自然科学基金（S2012010010448）；广东省科技计划(2011B030900011)；广东石油化工学院博士启动资助项目(512119）通信作者：田红（1969—），男，博士、副教投授，主要从事燃料的燃烧及生物质能源化利用的研究。honger8008@126.con