煤与生物质掺混燃烧特性实验
大型电厂煤粉炉掺烧成型生物质试验
质 掺 烧 系 统 ． 该 系 统 造 价 昂 贵 ． 投 资 ８０ ０ 多 万 但 初 ０ 元 ： 并 且 长 期 以 来 附 近 农 民 不 断 提 高 生 物 质 燃 料 的
以 减 排 ＣＯ， 方 案 。 在 现 有 的 大 容 量 燃 煤 机 组 上 掺 的
烧 生 物 质 比新 建 一 座 纯 烧 生 物 质 电 厂 的投 入 要 低 得
多 ．同时燃 用价 格相 对低 廉 的生 物质 燃料 还 能降低 电厂 的燃料 费用 ． 而提 高 电厂 的经 济效益 ： 规模 从 大
刹 的 添 加 导 致 、
文 中提 出 了 一 套 新 的 生 物 质 利 用 模 式 ．首 次 在 罔 内 某 ３ ０ＭＷ 燃 煤 锅 炉 上 利 用 已 有 磨 煤 机 系 统 对 ０
成 型 生 物 质 进 行 粉 碎 并 送 入 炉 内燃 烧 试 验 对 已 有
表 １ 试 验 用 燃 料 的 工 业 分 析 和 元 素分 析
表 ４ 煤 灰 元 素 分 布 的 ＸＲＦ（ 射 线 荧 光 ） 析 Ｘ 分
Ｔａ ． Ｅｌ ｍｅ ｔ ｒ ｆｅ ｆ ｍ ｂ４ ｅ ｎ ｓ ｐ ｏ ｉ Ｏ ＸＲＦ ａ ａｙ ｉ ｌ ｒ ｎ ｌｓｓ
基 金 项 目 ：国家 自然 科 学 基金 资 助 项 目 （０ ７ ０ ６ ５９６８ ）
作 者 简 介 ：潘 升 全 （９ ３ ）男 ， 西 渭 南 人 ， 经 理 兼 筹 建 处 主 任 ， 级 工 程 师 ， 事 燃 煤 电 厂 锅 炉 节 能 技 术 研 究 。 １６ 一 ， 陕 总 高 从
生物质与煤混烧燃烧特性研究
能 源方 面看 ， 研究 生 物 质 与 煤 混 合 燃 烧 技 术具 有 重
要 意义 ．
１ ３ 实 验 条 件 及 过 程 ．
１ 实 验 部 分
１ １ 实 验 设 备 ．
实验 初始温 度 为室 温 ， 温为 ９ ０。 工 作 气氛！ ０ ｎ 除特 别说 明 ／
玉米秸秆的水分和挥发分高于义马煤因此随着玉米秸秆添加量的增加混合物中水分和挥发分含量逐渐增加固定碳含量逐渐降低导致dtg曲线上水分析出峰玉米秸秆挥发分析出峰和玉米秸秆固定碳燃烧及义马煤挥发分析出峰逐渐增强而义马煤固定碳燃烧失重作用逐渐减弱
第 ３ 卷 第 １ ３ 期 ２１ Ｏ ０年 １月
煤 炭 转 化
尽 性 能降低 ； 加 氧 气流 量 ， 以显著 改善 燃料 的燃烧 性 能． 增 可 关键 词 煤 ， 物 质 ， 烧 ， 分 析 ， 烧 特 性 生 混 热 燃 ＴＱ５ ４ ３ 中图分 类号
０ 引 言
生 物质 能 是 仅 次 于煤 、 油 和天 然 气 之后 的第 石 四大 能源 ＿ ， 有来 源广 、 】具 ］ 污染 低 、 再 生 和 Ｃ 零 可 Ｏ。 排放 等优 点． 专家认 为 ， 物质 能将 成 为未来 可再 生 生 能源 的 重要 组 成 部 分 ， ２ １ 到 ０ ５年 ， 球 总 能耗 将 有 全 ４ 来 自生物 质能 ．２ 国生 物质 能 资源 十分 丰 富 ， ０ ［我
燃 煤 产 生 大 量 烟 尘 、 Ｏ。和 Ｃ 等 污 染 物 ， 使 我 Ｓ Ｏ 致
国大气 环境 呈 典型 的煤 烟 型 污 染 ， 由此 带 来 严 重 的 经 济损 失． 生物 质 与煤共 燃 可 以降低 硫氧 化物 、 氧 氮
化 物 及 烟 尘 的 排 放 ， 此 从 减 轻 污 染 和 利 用 可 再 生 因
生物质与煤混燃
水电0902 许鑫学号:10914202311 生物质混燃的定义生物质混燃技术是指用生物质燃料和化石燃料(多数是煤)共同作为锅炉燃料的应用技术。
最初，生物质混燃技术主要应用于有大量生物质副产品的企业，如造纸厂、木材加工厂、糖厂等，使用生物质替代部分化石燃料，其产生的热量和电量可以自用，也可以输出到电网，经济性较好。
随着技术的日渐成熟，生物质混燃技术已经越来越多地用于大型高效的电厂锅炉。
生物质混燃的方式有：燃前混台法事先把生物质与煤按比例进行混合，再投入锅炉燃烧。
直接混燃法不经过与煤混合，生物质与煤通过各自的入口直接进入锅炉，在锅炉内与煤混燃。
问接混燃法先把生物质气化为清洁的可燃气体，再通入燃煤炉。
用这种方法可燃用难于粉碎的或杂质含量高的生物质，大大扩大了混燃的范围。
并行燃烧生物质直燃锅炉和化石燃料锅炉同时使用。
2 生物质混燃发电的发展现状很多国家已经有了生物质混燃技术的开发经验。
根据国际能源机构2006年发布的研究报告，全球有154个生物质混燃发电项目，生物质混燃应用领先的国家有美国、德国、荷兰、英国、瑞典、澳大利亚和荷兰等。
大部分混燃案例采用的是直接混燃技术，也有一些间接混燃、并行燃烧的案例。
国际经验显示，多数电厂开始时仅安装一些非常基础的设施，大部分配套设施采用临时装置以进行试验性的混燃发电。
只有在确信政府对生物质混燃发电的支持以及保证了混燃生物质原料的稳定供应和项目的经济性后，电厂才可能对运输、储存及处理等配套设施进行长期的投资。
2006年以来，我国的生物质发电项目取得了巨大进展，但多数项目是生物质直燃项目。
生物质混燃项目非常少，目前仅有山东枣庄的华电国际十里泉电厂、以及上海协鑫(集团)控股有限公司下属的7个热电厂实施了生物质混燃发电。
国际和国内的经验均表明，生物质混燃发电在技术上是可性的，与生物质直燃发电相比，发电具有投资小、建设周期对原料价格控制能力强、技单等优势。
当生物质燃料的小于20％时,只须增加生燃料处理和上料系统，无须对锅炉系统做大的调整，简单易行。
电站锅炉掺烧生物质的污染物释放特性试验研究
电站锅炉掺烧生物质的污染物释放特性试验研究摘要：为降低燃煤电厂的发电成本，控制污染物排放，通过在小型试验台上对电站锅炉煤掺烧生物质时，不同掺混比例、不同燃烧温度及掺烧不同生物质种类的污染物释放特性进行了试验研究。
结果表明，在燃烧后期，随生物质掺混比例增加，NOx 和SO2的释放量降低；在焦炭燃烧阶段，随实验温度升高，NOx和SO2的析出过程加快，同时NOx 瞬时释放量增加，SO2瞬时释放量减少。
生物质中的碱金属对NOx 及SO2的释放有抑制作用。
引言生物质能源具有储量丰富、氮硫含量低、燃烧特性良好等特点，在能源生产领域的比重日益增加[1]。
同时，近年来电力生产领域向清洁低碳发展的趋势日益显现，非化石能源发电的比重快速增长。
在电站燃煤锅炉中掺烧一定比例的生物质以代替部分煤的使用，可在不改变锅炉原有燃烧器形式的基础上，降低发电经济成本，并减少氮氧化物及硫氧化物的排放，有助于逐步建立清洁低碳的电力成产模式。
为模拟炉内高温燃烧工况，研究生物质混煤燃烧过程中NOx 及SO2等污染物的释放特性，文中在小型实验台上进行了恒温下生物质混煤燃烧试验，考察了不同掺混比例、燃烧温度、生物质种类对燃料燃烧过程中NOx 、SO2释放特性的影响，为电站锅炉掺烧生物质时燃料利用及污染物控制提供了一定的理论依据。
1实验装置及方法1.1实验系统及燃料特性本文所使用的恒温污染物在线监测系统见图1，试验时采用德国RBP公司的ecom-CN型烟气分析仪对生物质混煤燃烧过程中NOx 、SO2浓度进行实时监测并记录。
整套装置气密性良好，多次重复性实验证明，实验所得数据误差在2%以内（图1）。
鉴于生物质的热值及可磨性程度，试验选用秸秆、木屑与稻壳进行研究。
由于生物质中挥发分含量较高，无烟煤中挥发分含量较低，二者混燃时能明显改善燃料的燃烧特性[2]，故选用清水沟无烟煤作为混燃煤种。
实验前先将样品在破碎机中充分破碎，而后经标准筛筛分，保证其粒径均在0.125~0.180mm目之间。
300MW机组煤粉炉掺烧生物质颗粒试验
300MW机组煤粉炉掺烧生物质颗粒试验【摘要】针对现有传统煤粉炉掺烧生物质需进行设备改造，初投资大、运行成本高现状，本文提出了300MW机组煤粉炉直接利用已有制粉系统掺烧生物质颗粒课题，并取得成功，同时对磨制生物质颗粒的可行性和安全、环保性进行分析。
试验结果表明：辊式磨煤机直吹式制粉系统，可用于生物质颗粒的破碎和输送；生物质燃烧器喷口火焰稳定，NO X略有上升，SO2下降不明显，掺烧生物质不会影响煤粉的正常燃烧且CO2排放量得到有效降低。
【关键词】生物质颗粒；单磨纯烧；炉前混烧；经济性随着国家“双碳”政策的持续推进，整个火电行业节煤减碳压力日益增大，能否在新能源领域取得突破成为燃煤电厂面临的重点课题。
在此背景下，国内部分燃煤电厂进行生物质掺烧。
当前，燃煤电厂常规掺烧生物质方式均为对设备及系统进行改造或建设专用生物质炉后再进行掺烧，存在投资造价和运行成本过高问题，一般投资造价1万元/kWh,例如国内某电厂为实现生物质掺烧，投资8000万元引进进口生物质掺烧设备，后因投资较高、电网补贴及生物质燃料价格上涨问题而被迫停产。
为此，山东宏桥新型材料有限公司研究提出了一种新型“煤粉炉生物质掺烧课题”，并在300MW机组进行生物质颗粒掺烧并取得圆满成功。
掺烧试验分三个阶段进行，单磨纯烧生物质和炉前混烧生物质两种方式进行，对这两种方式安全、环保、经济、可行性进行分析，研究分析了生物质掺烧对煤粉锅炉的影响。
试验表明煤粉炉掺烧生物质颗粒对锅炉效率影响较少，主要是降低煤炭消耗量及减少烟气中CO2的排放量，对积极改善当地的大气环境，最终实现本地区可持续发展战略都具有非常重要意义。
1设备简介试验设备为采用华西能源工业股份有限公司生产的HX1190/18.4-Ⅱ5型锅炉，锅炉为亚临界参数、四角切圆燃烧方式、自然循环汽包炉。
单炉膛п型露天布置，燃用烟煤,一次再热，平衡通风、固态排渣，全钢架、全悬吊结构,炉顶带金属防雨罩。
燃烧器为水平浓淡燃烧器，燃烧器喷口可以摆动,一、二次风喷口最大摆动±25°，上二次风及顶二次风喷口最大可摆动±15°。
生物质燃料直接燃烧过程特性的分析
生物质燃料直接燃烧过程特性的分析生物质能专题2008-03-14 22:31:54 阅读22 评论0 字号：大中小1、生物质燃料和固体矿物质燃料(煤)的主要差别表1列出了典型生物质燃料和典型的烟某和无烟煤的元素组成和工业分析成分组成〔1〕。
从表1中看出,生物质燃料和煤碳相比有以下一些主要差别(见表2):1)含碳量较少,含固定碳少。
生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于生成年代较少的褐煤的含碳量。
特别是固定碳的含量明显地比煤炭少。
因此,生物质燃料不抗烧,热值较低(见表1)。
2)含氢量稍多,挥发分明显较多。
生物质燃料中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇一定的温度后热分解而折出挥发物。
所以,生物质燃料易被引燃,燃烧初期,析出量较大,在空气和温度不足的情况下易产生镶黑边的火焰。
在使用生物质为燃料的设备设计中必须注意到这一点。
3)含氧量多。
从表2所列数字看出,生物质燃料含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低,但易于引燃。
在燃烧时可相对地减少供给空气量。
4)密度小。
生物质燃料的密度明显地较煤炭低(见表2),质地比较疏松,特别是农作物秸杆和粪类。
这样使得这类燃料易于燃烧和燃尽,灰烬中残留的碳量较燃用煤炭者少。
5)含硫量低。
生物质燃料含硫量大多少于0.20%,燃烧时不必设置气体脱硫装置降低了成本,又有利于环境的保护。
2生物质燃料的燃烧过程生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程,又是燃料和空气间的传热、传质过程。
燃烧除去燃料存在外,必须有足够温度的热量供给和适当的空气供应。
图1为燃料燃烧过程的图示。
它可分作:预热、干燥(水分蒸发)、挥发分析出和焦碳(固定碳)燃烧等过程。
燃料送入燃烧室后,在高温热量(由前期燃烧形成)作用下,燃料被加热和析出水分。
随后,然料由于温度的继续增高,约250℃左右,热分解开始,析出挥发分,并形成焦碳。
气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧。
一般情况下,焦碳被挥发分包围着,燃烧室中氧气不易渗透到焦碳表面,只有当挥发分的燃烧快要终了时,焦碳及其周围温度已很高,空气中的氧气也有可能接触到焦碳表面,焦碳开始燃烧,并不断产生灰烬。
生物质与煤混烧灰的熔融性实验研究
（ ． 阳工 程 学 院 沈 阳 市循 环 流化 床 燃 烧 技 术 重 点 试 验 室 ， 宁 沈 阳 １ ０ ３ １沈 辽 １１６
２ 山 西 电 力科 学研 究 院 ， ． 山西 太 原 ０ １０ ； ７ ０ ３ ３ 华 电 白音 华 金 山 发 电 有 限公 司发 电部 ， ． 内蒙 古 锡 林 郭 勒 盟 ０ ６０ ） ２ ２０
ｔｅ ｐ ｏ ｌｍｓｏ ｌｇ ｉ ｇ ａ ｄ ｆｕ ｉ ｇ ｉ ｓ ｏ ｌ ｏ ｓ ｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｓ ｉｎ ａ ｄ ｍｉｉ ｇ ｒｔ ｆ ｓ ． ｈ ｒ ｂ ｅ ｆ ａ ｇｎ ｎ ｏ ｌ ，ｔ ｈ ｕ ｄ ｃ ｎ ｉ ｒｔ ｈ ｏ ｏ ｉ ｏ ｎ ｘｎ ａｉ ｏ ｈ ｓ ｎ ｄ ｔ ｏ ａ
第 ｌ 期
２１ ０ １年 １月
锅
炉
制
造
Ｎｏ．１
Ｂ Ｉ Ｅ ＭＡＮＵ Ａ ＵＲＩ ０Ｌ Ｒ Ｆ Ｔ ＮＧ
Ｊｎ２ ｌ ａ ． ０１
文章 编 号 ： Ｎ ３—１４ （０ １ ０ — ０８— ３ Ｃ２ ２９２ １）１ ０４ ０
生 物 质 与 煤 混 烧 灰 的熔 融 性 实 验 研 究
ｋ ｌ ｍｅａ ｏ ｔｎ ｎ ｂ ｏ ｓ ｕ ｌ ｓｈ ｇ ｅ ｈ ｎ ｔ ｅｃ ａ ｏ ｔ ｎ ；ｔ ｅ ｂ ｏ ｓｅ ｒ ｃｉ ｎ ｉ ａｓ ｄ，ｈ ａｉ ｔｌｃ ｎ ｅ ｔｉ ｉｍａ ｓｆ ｅ ｓｉ ｉｈ ｒｔ ａ ｈ ｏ ｌｃ ｎ ｅ ｔ ｈ ｉｍａ ｓ ｓｆａ ｔｏ ｓｒ ｉｅ ｔ ｅ
物质燃料中碱 金属 含量 比煤 中的含量要高 ， 提高生物质的掺人 比总体上会使灰熔融温度降低 ； 此外 ， 于二氧 对
化 硅 含 量 不 同 的 生 物质 燃 料 其 灰 熔 融 性 有 所 差 别 ， 因此 锅 炉 改 生 物 质 混 烧 过 程 中 ， 避 免 结 渣 积 灰 问 题 应 考 为
生物质-煤混合燃烧技术的进展研究
秸秆供应具有周期性， 每年集中在农作物收获的几 个月内。为了保证常年供电需存储大量秸秆， 这样 就需要大量的贮藏空间， 进一步增加了投资和运行 成本， 且存在着天气影响和火灾隐患等问题。因此， 与常规燃煤电厂相比， 生物质能发电存在着投资高、 成本高和效率低等缺点。
第 !" 卷 第 #! 期 ( !**+ 年 #! 月
水利电力机械 ,-./0 12)3/0$-)14 5 /6/1.071 82,/0 9-1:7)/04
$%&’ !"( )%’ #! ;<=’ !**+
(
生 物 质
>煤
混 合燃 烧 技 术 的 进 展 研 究
0<?<@A=B %C =%DEFAFCG %E HF%I@?? @CJ =%@& 田宜水， 赵立欣， 孟海波， 袁艳文 .7-) 4FD?BKF ， L:-2 6FDMFC， 9/)N :@FDH%， 4O-) 4@CDP<C
收日期： !**+ > *W > #^
用材林约 ##W^* 万 R， 灌木林约 __^* 万 R， 疏林约 W!* 万 R 以及其他林业废弃物。
［ #， !］ 由于农作物秸秆松散， 能量密度低 ， 大规模
收集、 运输和贮存的费用较高。以秸秆为燃料的 生 物质发电厂规模受到原料收集半径的限制， 装机容 量通常为兆瓦级， 与煤电相比有较大差距， 因而发电
./ 引言
生物质是指通 过光合作 用而形 成的各 种有 机 体， 包括所有的动植物和微生物。生物质能是太 阳 能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式， 直接 或间接地来源于绿色植物的光合作用， 可转化为常 规的固态、 液态和气态燃料， 具有可再生和环境友好 的双重属性。我国是世界上最大的农业国家， 具有 丰富的生物质资源。据估计， 目前我国农作物 秸秆 年产总量约 + 亿 R， 相当于 _ 亿 R 标煤， 预计到 !*#* 年会增至 " 亿 R， 相当于 _’ X ‘ V 亿 R 标煤， 年可提供 林业生物质约 ^ 亿 R， 其中可作能源用途的资源约 _ 亿 R： 林加工剩余物约 !***
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第48卷 第5期 热 力 发 电V ol.48 No.5收稿日期：2018-11-20基金项目：河北省自然科学基金青年科学基金项目(E2017203025)；河北省教育厅高等学校科技计划青年基金项目(QN2018230)；燕山大学基础研究专项课题(16LGA013)Supported by ：Youth Science Foundation of Natural Science Foundation of Hebei Province (E2017203025); Youth Foundation of University Science andTechnology Program of Hebei Education Department (QN2018230); Special Topic of Basic Research of Yanshan University (16LGA013)第一作者简介：王华山(1979—)，男，副教授，主要研究方向为燃烧污染物排放控制及检测，wanghsh@ 。
煤与生物质掺混燃烧特性实验王华山，孙 环，王跃康，王春生，刘 华（燕山大学车辆与能源学院，河北 秦皇岛 066000）［摘 要］为缓解煤炭资源紧张，在煤中掺烧生物质是一种很好的解决方式。
本文利用综合热分析仪，在不同条件下，对煤（兰炭、神府烟煤、大同无烟煤）和生物质（大豆秆、小麦秆）以及二者混合物的燃烧过程进行了实验研究。
结果表明：在一定范围内，随着生物质添加比例增大，兰炭的燃烧特征温度降低，综合燃烧特性指数增大；当生物质添加比例为50%时，混合样品的着火温度基本接近生物质的着火温度；升温速率增大，兰炭与大豆秆的掺烧向高温区移动，综合燃烧特性指数和燃尽特性指数增大。
该实验结果对降低煤的着火温度以及改善煤炭资源紧张提供了依据。
［关 键 词］生物质；兰炭；掺混；热重分析；燃烧特性；升温速率［中图分类号］TK16 ［文献标识码］A ［DOI 编号］10.19666/j.rlfd.201811219［引用本文格式］王华山, 孙环, 王跃康, 等. 煤与生物质掺混燃烧特性实验[J]. 热力发电, 2019, 48(5): 64-70. WANG Huashan, SUN Huan, WANG Yuekang, et al. Experimental study on co-combustion characteristics of coal and biomass[J]. Thermal Power Generation, 2019, 48(5): 64-70.Experimental study on co-combustion characteristics of coal and biomassWANG Huashan, SUN Huan, WANG Yuekang, WANG Chunsheng, LIU Hua(College of Vehicles and Energy, Yanshan University, Qinhuangdao 066000, China)Abstract: In order to alleviate the shortage of coal resources, blending biomass during coal combsution is a good solution. The combustion process of coals (blue-coal, Shenfu bituminous coal, Datong anthracite) and biomasses (soybean stalk, wheat stalk) and their mixtures were experimentally studied by integrated thermal analyzer under different conditions. The results show that, in a certain range, as the proportion of biomass increased, the characteristic temperature of blue carbon combustion reduced, and the comprehensive combustion characteristic index increased. When the biomass blending ratio was 50%, the ignition point of the mixed sample was very close to that of the biomass. As the heating rate increased, the blending of blue-coal and soybean stalk moved towards the high temperature zone, and both the comprehensive combustion characteristic index and the burnout characteristic index increased. The results of this experiment provide a basis for reducing the ignition point of coal and alleviating the tightness of coal resources.Key words: biomass, blue-coal, blending, thermogravimetric analysis, combustion characteristics, heating rate 近年来，因电力需求急剧增加，煤炭相对短缺的现象非常严重[1]。
随着我国能源紧张，煤炭价格上涨，兰炭的生产受到越来越多的关注。
兰炭是煤转换的产品，是无黏性或弱黏性的高挥发分烟煤在低温条件下干馏热解，得到的较低挥发分的固体炭制产品，具有固定碳高、电阻率高、化学活性高、灰分低、硫低、磷低、水分低等“三高四低”的优点[2]，可单独作为大型煤粉锅炉燃料或者掺烧燃料，但防结渣是需重点考虑的问题[3-5]。
生物质与煤的掺混燃烧是生物质能利用的一种重要方式[6-7]，已经引起了国内外学者的广泛关注。
Edward Lester 等[8]研究了升温速率对生物质与煤掺混燃烧特性的影响。
高佳佳等[9]对新型低煤分生物质混合燃料进行实验研究，结果表明掺混可以改善燃料的燃烧、燃尽及第5期王华山等煤与生物质掺混燃烧特性实验65污染物的排放特性。
马爱玲等[10]对生物质、煤单烧及混烧进行了热重分析。
王晓钢等[11]对冷压成型麦秆与煤混烧进行了研究。
杜一帆等[12]研究了稻壳与不同煤种混燃的燃烧特性。
本文利用综合热分析仪，在考虑生物质种类和生物质比例对煤燃烧特性影响的基础上，重点对兰炭与大豆秆的掺混燃烧特性进行研究。
1实验装置与方法1.1实验装置本文对兰炭、神府烟煤以及大同无烟煤3种煤，小麦秆、大豆秆2种生物质进行实验研究，其工业分析见表1。
表1 样品工业分析Tab.1 Industrial analysis result of the samples w/%样品M ar A ar V ar FC ar兰炭7.53 5.97 6.44 80.06神府烟煤8.15 9.33 34.92 47.60大同无烟煤 3.71 9.31 9.45 77.53小麦秆9.83 4.62 71.16 14.39大豆秆11.20 12.63 62.82 13.35实验样品的制备主要经过破碎、研磨和筛分3个过程。
首先将样品敲碎成粒径小于1 cm；然后用小型粉碎机对其进行粉碎，得到粉状样品；最后用孔径200 μm的标准试验筛对得到的粉状样品进行筛分，取粒径小于200 μm的样品进行实验研究。
综合热分析仪将热重分析和差热分析合为一体，可以在1次实验中同步得到被测物质的热重信息和差热信息。
每次实验样品的质量控制在（10±0.5）mg。
实验气氛为空气，气体压力为0.1 MPa，流量为40 mL/min。
通常情况下，以20 ℃/min的升温速率由室温升至1 000 ℃。
1.2实验方法采用TG-DTG联合定义法[13-15]确定一些特征参数。
着火温度定义如图1所示。
过DTG曲线的极值点A作垂线与TG曲线交于点B，过点B作TG 曲线的切线L1，该切线与失重开始时平行线L2的交点i所对应的温度为着火温度。
若DTG曲线有多个峰值，过第1个峰作垂线与TG曲线的交点来确定。
燃尽温度指切线L1与TG曲线上燃烧结束后的水平线L3的交点h所对应的温度。
最大燃烧速率温度即为点A所对应横坐标的温度。
最大燃烧失重率为点A的纵坐标所对应的值。
图1 着火温度定义Fig.1 The definition of ignition temperature 着火特性指数按式(1)计算：ad maxii(V)(d/d)W m tZT=(1) 式中：Z i为着火特性指数，%2/(℃·min)；W ad(V)为分析基挥发分，%；(d m/d t)max为最大燃烧速率，%/min；T i为着火温度，℃。
综合燃烧特性指数[16-17]按式(2)计算：max meanN2i h(d/d)(d/d)m t m tST T=(2) 式中：(d m/d t)mean为平均燃烧速率，%/min；T h为燃尽温度，℃。
平均燃烧速率由式(3)计算：i hmeanh i(d/d)m tT Tααβ-=⋅-(3) 式中：β 为升温速率，℃/min；αi为试样着火时的质量分数，%；αh为试样燃尽时的质量分数，%；T h为燃尽温度，℃。
燃尽特性指数C b[18]综合考虑了燃料着火和燃烧稳定性等因素对燃尽的影响。
燃尽特性指数越大，燃料的燃尽特性越好。
燃尽特性指数C b可用式(4)计算：12bf fCτ⋅=(4) 式中：f1为初始燃尽率，指热重曲线上着火点对应的燃料失重量与燃料中可燃质质量的比值；τ0为燃尽时间，指燃料燃烧失重从开始到燃烧98%可燃质的时间；f2为后期燃尽率，f2 = f –f1，f为τ0时刻所对应的燃料失重量与燃料可燃质质量的比值，称总燃尽率。
2实验结果与分析2.1煤和生物质单独燃烧过程煤和生物质单独燃烧的TG、DTG曲线如图2、图3所示。
66热 力 发 电 2019年图2 不同煤种燃烧TG-DTG 曲线Fig.2 The combustion TG-DTG curves of different coals图3 不同生物质燃烧TG-DTG 曲线Fig.3 The combustion TG-DTG curves of different biomasses由图2可以看出：煤的燃烧过程基本分为失水干燥、挥发分析出及固定碳燃烧两个阶段，由于固定碳含量高于挥发分的含量，挥发分的析出伴随着焦炭的燃烧，因此在DTG 曲线看到一个明显的峰；神府烟煤的峰值温度比兰炭和大同无烟煤要低150 ℃左右；兰炭与大同无烟煤的燃烧趋势相似，大同无烟煤的最大燃烧速率最大。