生物质与煤工业分析
生物质的特性对其与煤共气化过程的影响
生物质的特性对其与煤共气化过程的影响生物质是一种可再生资源，与煤相比，具有以下几个特点：首先，生物质的含氧量高于煤。
生物质通常含有大量的碳氢化合物，以及氧、氮、硫等元素。
这些元素与煤的主要成分相比，会产生显著的影响。
生物质中富含的氧原子有效地增加了气化反应的速率，但同时也影响了气化产物的组成。
生物质所含的含氧化合物会引起CO2的生成，而且由于生物质的含氧量高，也会使得气化反应的过程中生成的CO2增多。
此外，同时存在的氮和硫元素也会影响气化产物的组成和燃气品质。
其次，生物质的灰分含量相对较高。
生物质中的灰分主要由无机盐组成，包括钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)、镁(Mg)等元素。
这些无机盐会在气化过程中发生解离和变化，并影响反应物质的转化率和产物的组成。
同时，高灰分含量也会导致催化剂的积碳和催化剂的失活，影响气化反应的稳定性和效果。
第三，生物质的挥发分含量较高。
生物质中的挥发分主要包括纤维素、半纤维素和木质素等有机物。
这些有机物在气化过程中会析出大量的挥发性气体和液体产物，如甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、乙烯(C2H4)、苯(C6H6)等。
此外，生物质的挥发分中还常含有大量的水分，这些水分在气化反应中也会起到溶剂的作用，促进气化反应的进行。
最后，生物质的纤维结构影响了气化过程的反应速率和产物分布。
生物质中的纤维素和半纤维素等有机物，由于其复杂的结构，不容易被气化反应所迅速分解。
因此，需要适当的温度和时间来实现其有效转化。
另外，生物质中的木质素比较耐高温，需要较高的温度才能进行气化反应。
这些特性会影响气化过程中的反应动力学和产物组成，对共气化过程的效果产生重要影响。
总结起来，生物质的特性对其与煤共气化过程产生多方面的影响。
其中，含氧量高、灰分含量高、挥发分含量高以及纤维结构复杂等特性，都会对气化过程的反应速率、产物组成、气化效果等方面产生重要影响。
为了最大程度地利用生物质的特性，提高气化产率和产物的质量，需要选择合适的反应条件和催化剂，以及优化反应系统的设计和操作。
煤与生物质(稻秸秆)共热解反应及动力学分析
煤与生物质（稻秸秆）共热解反应及动力学分析摘要：本文利用综合热分析仪，对煤（褐煤、无烟煤）与稻秸秆按不同比例混合及各自单独热解反应进行了热解实验。
结果表明，生物质与煤的热解过程可简化看作是在较低温度段（400℃以下）热解以生物质为主；在高温段（600℃～850℃）热解以煤为主。
生物质对煤的热解过程有促进作用，随着生物质参混比例的上升，使煤的热解高峰区的温度向低温区移动。
但是促进程度是随着生物质的量的增加而减小的，并且对褐煤的促进作用要比对无烟煤的作用明显。
在动力学分析中，发现褐煤和生物质单独热解过程在整个热解温度范围内可用coats-Redfern法按反应级数n=1的过程来计算出热力学参数；但是两者混合后的热解过程，由于反应机理及过程发生了变化，并不能用简单的热解动力学模型来描述；最后，对无烟煤与稻秸秆（质量比例3：2）的混合物按升温速率分别为10℃/min和20℃/min的热解过程作了对比试验，总结出升温速率对热解反应的影响。
关键词：煤与生物质稻秸秆热重分析动力学参数一引言生物质是人类利用最早、最多、最直接的能源，同时也是低碳燃料和唯一可运输及储存的可再生能源，可实现CO2的零排放。
我国生物质储量丰富，因此生物质能的开放和利用有着重大意义[1]。
同时我国煤炭资源丰富，在今后很长一段时间内对煤炭的依赖性还很大。
生物质与煤混合燃烧发电和热解转化技术是高效洁净合理利用我国两大优势能源的有效途径之一，不但可降低CO2、NOX 、SOX的排放量，而且可以有效解决生物质单独使用时的焦油问题。
对于煤与生物质共热解的问题，国内外的学者作了不同结论的实验研究。
对于其协同性问题，存在两个对立的观点。
Chatphol.M[2]、Collot.A.G[3]等人，各自在实验中得到无协同作用的结论；而Nikkhah.K[4]、McGee.B[5]等人则在共热解试验中得出有协同性的结论。
阎维平[6]用生物质混合物与褐煤的共热解试验证明生物质粉末对煤的热解有一定的促进和抑制的作用，两者间有协同性存在；而李文[7]、李世光[8]等人则通过试验说明两者无明显的协同作用。
生物质与煤混燃研究分析
生物质与煤混燃研究分析摘要:通过对生物质与煤混燃的研究方法、优势、燃烧特性以及研究结论的介绍,阐明充分开发生物质资源,进行生物质与煤共燃的研究对解决我国能源问题具有现实意义。
关键词:生物质;煤;混燃作为清洁的可再生能源,生物质能的利用已成为全世界的共识。
我国生物质资源丰富,生物质占一次能源总量的33% ,是仅次于煤的第二大能源。
同时,我国又是一个由于烧煤而引起的污染排放很严重的发展中国家,生物质被喻为即时利用的绿色煤炭,具有挥发分和炭活性高,N和S含量低,灰分低,与煤共燃可以降低其硫氧化物、氮氧化烟尘的含量.同时生物质燃烧过程具有CO2零排放的特点。
这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。
因此发展生物质与煤混合燃烧这种既能脱除污染,又能利用再生能源的廉价技术是非常适合中国国情的。
一、共燃的主要方式:(1)直接共燃:即直接将生物质混入煤中进行燃烧或生物质与煤使用不同的预处理装置与燃烧器。
(2)生物质焦炭与煤共燃:通过将生物质在300~400℃下热解,可以将生物质转化为高产率(60%~80%)的生物质焦炭,然后将生物质焦炭与煤共燃。
生物质与煤共燃燃烧性质的研究主要是利用热分析技术所得的TG-DTG曲线进行。
利用TG-DTG曲线可以方便的获取着火温度Th,最大燃烧速(dw/dt)max平均燃烧速度dw/dt)mean,燃尽温度Th等参数。
可以对一种煤和几种生物质以及它们以不同的比例所得的混合试样进行燃烧特性分析。
比如在STA409C型热综合分析仪上对各试样进行燃烧特性试验,工作气氛为N2和O2,流量分别为80ml/min、20ml/min ,升温速率为30℃/min ,温度变化范围为20~1200℃。
每个试样重量约5.0mg。
其数值根据自己的实验需要进行修改。
2 生物质与煤共燃的优势2.1 CO2等温室气体的减排由于生物质在燃烧过程中排放出的CO2与其生长过程中所吸收的一样多,所以生物质燃烧对空气CO2的净排放为零。
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是指利用煤炭和生物质进行气化反应，生成合成气，然后通过合成气发电的一种发电方式。
与传统的燃煤发电相比，这种技术方案具有以下几大优势。
燃煤与生物质气化耦合发电技术可以有效降低发电过程中的排放物和污染物。
传统燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体和颗粒物排放，对环境和人体健康造成严重影响。
而通过气化技术，煤炭和生物质的气化反应生成的合成气燃烧后只会产生少量的气体和颗粒物排放，大大减少了对环境的污染。
燃煤与生物质气化耦合发电技术可以促进能源结构的多样化发展。
通过引入生物质资源，可以减少煤炭对能源供应的依赖程度，推动能源结构向低碳、环保的方向发展，有利于促进能源结构的升级和优化。
虽然燃煤与生物质气化耦合发电技术具有以上诸多优势，但在实际应用中仍然存在一些技术和经济上的难点。
燃煤与生物质气化耦合发电技术的气化设备技术相对成熟，但在气化反应的控制和运行稳定性方面仍有待提高。
燃煤和生物质的气化反应受到原料质量、操作参数、气化剂选择等多方面影响，对气化设备的性能和操作水平有着较高的要求。
燃煤与生物质气化耦合发电技术的合成气净化和能源利用方面还需要进一步完善。
合成气中含有一定量的固体颗粒和硫化合物等有害物质，需要进行净化处理，提高合成气的质量。
对合成气的燃烧和发电设备也需要相应的技术改进和调整，以适应合成气的特性。
生物质资源的获取和利用成本较高，也是制约燃煤与生物质气化耦合发电技术发展的主要因素之一。
生物质资源的获取、成型和运输需要一定的成本投入，而且生物质资源的价格受到市场供需、政策支持等多方面因素制约。
燃煤与生物质气化耦合发电技术的投资成本相对较高，是制约其发展和推广的主要因素之一。
气化设备、净化设备、发电设备等都需要大量资金投入，而且气化技术本身复杂度较高，对操作技术和管理水平要求较高。
燃煤与生物质气化耦合发电技术具有较高的技术前景和发展潜力，但在实际应用中仍然存在着一些技术和经济上的难点。
生物质气化及生物质与煤共气化技术的研发与应用
生物质气化及生物质与煤共气化技术的研发与应用摘要：总结了生物质原料的特点及生物质单独气化的缺点；介绍了国内外生物质气化技术及生物质与煤共气化技术的研发与应用现状；分析了在此领域国内外的发展趋势与前景；概括了开展生物质与煤共气化技术研发的意义。
生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水等几大类。
与煤炭相比，生物质原料具有如下特点：①挥发分高而固定碳含量低。
煤炭的固定碳一般为60%左右；而生物质原料特别是秸秆类原料的固定碳在20%以下，挥发分却高达70%左右，是适合热解和气化的原料。
②原料中氧含量高，灰分含量低。
③热值明显低于煤炭，一般只相当于煤炭的1/2～2/3。
④低污染性。
一般生物质硫含量、氮含量低，燃烧过程中产生的SO2、NOx较低。
⑤可再生性。
因生物质生长过程中可吸收大气中的CO2，其CO2净排放量近似于零，可有效减少温室气体的排放。
⑥广泛的分布性。
生物质气化是生物质利用的重要途径之一。
生物质气化技术已有一百多年的发展历史，特别是近年来，对生物质气化技术的研究日趋活跃。
但生物质单独气化存在一些缺点。
首先，生物质的产生存在季节性，不能稳定供给；其次，由于生物质处理后形成的颗粒具有不规则性，在流化床气化炉内不易形成稳定的料层，需要添加一定量的惰性重组分床料如河砂、石英砂等；第三，生物质单独气化时生成较多的焦油，不仅降低了生物质的气化效率，而且对气化过程的稳定运行造成不利影响。
生物质与煤共气化不仅可以很好地弥补生物质单独气化的上述缺陷，同时在碳反应性、焦油形成和减少污染物排放等方面可能会发生协同作用。
1国外的研究与应用情况(1)生物质气化发电生物质气化及发电技术在发达国家已受到广泛重视，如美国、奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威和瑞典等国家生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。
美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位，美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平。
生物质与煤对比的优势
8、生物质成型燃料纯度高，不含其他不产生热量的杂物，其含炭量75—85%，灰份3—6%，含水量1—3%，绝对不含煤矸石，石头等不发热反而耗热的杂质，将直接为企业降低成本。
生物质颗粒燃料与煤对比的优势
生物质成型燃料比煤优势多很多，具体优势如下所示：
1、生物质成型燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，可回收创利。
2、生物质成型燃料燃烧后灰碴极少，极大地减少堆放煤碴的场地，降低出碴费用。
3、生物质成型燃料不含硫磷，不腐蚀锅炉，可延长锅炉的使用寿命，企业将受益非浅。
4、生物质成型燃料发热量大，发热量在4000~48000千卡/kg左右，经炭化后的发热量高达7000—8000千卡/kg。
5、由于生物质成型燃料不含硫磷，燃烧时不产生二氧化硫和五氧化二磷，因而不会导致酸雨产生，不污染大气，不污染环境。
6、生物质成型燃料清洁卫生，投料方便，减少工人的劳动强度，极大地改善了劳动环境，企业将减少用于劳动力方面的成Байду номын сангаас。
生物质与煤共燃探讨
生物质与煤共燃探讨对农林业废弃物、下水道污泥等生物质与煤共燃技术在燃料制备、燃尽特性、热效率、污染物排放、积灰、腐蚀等方面进行了介绍。
这些生物质与煤共燃虽具有较高的积灰和腐蚀性，但其可降低CO2、SO2、NOx的排放，环境效益显著。
大气中CO2浓度的增加，会对全球气候产生一定的负面效应。
减轻CO2排放问题的途径除了节能、提高能源利用效率外，采用可再生能源是一种更有效的方法。
可再生能源利用途径中，燃用农林业废弃物、下水道污泥进行热电生产是其中一种降低CO2净排放的有效方法。
利用生物质和垃圾发电有两种方式，一是作为单一燃料使用小负荷生物质锅炉实现热电联产，二是利用现有煤粉炉实现煤与生物质的共燃。
前者需要建立很多分散的生物质电厂，并且生物质特性差别较大，必须为不同生物质设计不同的锅炉。
此外，生物质生产的季节需要大量的储存空间，导致成本增加。
后者是利用大型电站的煤粉炉、流化床锅炉进行与煤共燃发电，投资和运行成本较低。
在生物质与煤共燃发电站中，生物质的季节性波动和地域性波动、垃圾成分变化引起的影响，可以通过改变煤和生物质的比例进行补偿。
1生物质燃料特性可供利用的生物质燃料包括：(1)农业废弃物的秸秆、稻壳等；(2)林业废弃物的薪柴、树皮、树叶等；(3)快速生长能源植物如芒、象草、芦竹、灌木、乔木等；(4)城市垃圾、有机废水；(5)下水道污泥。
(1)农林废弃物密度一般较低，如麦秆和稻壳的密度分别为(50～120)kg/m3和122kg/m3，而褐煤密度为(560～600)kg/m3，烟煤为(800～900)kg/m3。
这种生物质发热量较低，仅为煤发热量的1/2～1/3。
低密度、低发热量使得生物质废弃物的处理、运输和储存变得复杂。
污泥的性质与低品质煤的性质相似。
(2)生物质燃料工业及元素分析与煤的比较见表1。
生物质燃料挥发分较高，干燥基挥发分一般为60%～80%。
而且水分含量高，范围从小于10%到大于50%，受天气和处理过程等的影响较大。
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析1. 引言1.1 燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的意义燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的意义在于将传统的煤炭发电和生物质能源利用结合起来，实现资源的综合利用和能源的多元化。
首先，这种技术可以有效减少传统燃煤发电所产生的大量二氧化碳等温室气体的排放，有利于减缓全球气候变化和改善空气质量。
其次，生物质气化可以有效解决生物质资源利用的难题，提升生物质能源的利用效率。
同时，燃煤与生物质气化耦合发电技术可以实现跨界合作，打破传统能源行业领域的壁垒，促进能源产业的协同发展。
此外，该技术还可以为我国能源结构调整和可持续发展提供重要支持，推动清洁能源产业的发展，促进经济转型升级。
综上所述，燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的意义重大，具有重要的经济、环境和社会效益。
1.2 研究背景燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的研究背景主要包括以下几个方面：二、环境污染问题：传统的燃煤发电存在着严重的污染问题，如二氧化硫、氮氧化物等排放量过大，导致大气污染严重。
而燃煤与生物质气化耦合发电技术能够减少污染物排放，保护环境，减少对大气的污染。
研究燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的背景意义重大，不仅有利于推动能源转型，减少环境污染，还能促进能源可持续发展，具有重要的现实意义和发展前景。
1.3 研究目的本研究的目的在于对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案进行深入分析，探讨其在能源发电领域的应用前景。
通过研究燃煤与生物质气化耦合发电技术的原理、优势、关键技术、应用案例以及未来发展趋势，旨在为相关领域的科研工作者、企业决策者和政府部门提供参考和借鉴。
具体而言，本研究旨在：1.分析燃煤与生物质气化耦合发电技术的工作原理，揭示其能源转化过程和效益特点；2.探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术的优势所在，比较其与传统发电技术的差异和优势；3.总结燃煤与生物质气化耦合发电技术的关键技术要点，分析其在实际应用中的挑战和解决方案；5.探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术的未来发展趋势，分析其在新能源领域的发展空间和潜力。
煤和生物质共热解研究现状
煤和生物质共热解研究现状近几年，以煤炭和生物质为燃料的共热解（Co-pyrolysis）技术受到了越来越多的关注，它是一种通过煤炭和生物质共同热解来获得高品质石油和可再生能源的技术。
共热解技术可以实现煤炭和生物质之间的转化，从而极大地提高热解反应效率，减少能源消耗和污染环境。
自20世纪90年代以来，在全球范围内，许多研究者都在研究煤炭和生物质共热解的技术。
许多研究发现，将煤炭与生物质结合在一起可以产生更多的液体燃料，增加收益，并降低燃烧产生的污染物。
此外，研究者们还发现，生物质中的木素元素可以替换煤炭中的木素元素，使煤炭热解时产生的黑烟减少，降低烟气污染。
然而，尽管此类技术优势众多，但许多技术问题仍未得到解决，比如生物质和煤炭之间的气化不均衡性问题、热解反应中木素元素的替换和补充问题以及高温反应中烟气中有毒物质的抑制问题等。
为了解决这些技术难题，发达国家不断投入大量的资金和人力物力，在宏观层面对共热解技术进行研究开发，以及在微观尺度上对共热解反应机理进行深入研究。
同时，研究者们也就如何改善共热解技术的可控性和稳定性展开研究。
借助计算机模拟和实验技术，研究者们发现可以通过修改热解反应的温度、压力和物质比例等参数来改善共热解反应，并调节不同特定条件下热解时的反应性能、产物组成和热力学性质。
此外，在加工技术方面，研究者们设计了多种共热解装置来现复杂的反应，例如自动控制、循环流化床反应器、多元复合反应器、微细粉末研磨和超声波催化等。
其中，多元复合反应器技术最为成熟，它既可以用于实验室小规模研究，也可以应用于工业生产。
最后，由于共热解技术涉及到热物理和热化学反应，在综合运用控制理论和过程优化等技术的基础上，研究者们利用计算机确定了各种参数的最优值，有效地提高了共热解装置的效率。
综上所述，煤炭和生物质共热解技术是一门极具挑战性的学科，涉及到化学、物理、热力学等多方面的知识。
尽管仍有诸多技术难题未解决，但发达国家仍在投入大量资源探索此技术，未来共热解技术将成为一种替代燃料，成为节能环保的新热门。
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤与生物质气化两种能源进行耦合利用的发电技术，可以将两种能源的优点充分发挥，提高发电效率，降低碳排放。
燃煤发电是目前世界上主要的发电方式之一，但燃煤发电在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他有害物质，对环境造成污染。
而生物质气化是一种以生物质为原料，在高温下进行热解和气化反应，产生生物质气体燃料的过程。
生物质气化发电可以利用废弃物和农林剩余物等可再生资源，减少对化石能源的依赖，同时减少温室气体的排放。
将燃煤与生物质气化两种能源进行耦合利用，可以通过生物质气化的方式替代部分燃煤，在保持燃煤发电基本工艺不变的情况下，实现发电过程中部分碳排放的减少。
具体的技术方案可以如下：1. 生物质气化与燃煤气化的耦合：在燃煤锅炉中增设生物质气化设备，将生物质气化产生的气体与燃煤气化产生的气体混合燃烧，利用混合气体进行发电。
这种方案可以利用燃煤电厂的现有设备，不需要对现有设备进行大规模改造。
3. 生物质气化与燃煤燃烧并联：将生物质气化设备和燃煤燃烧设备并联使用，即生物质气化设备和燃煤燃烧设备分别发电，最后将两者的发电功率进行叠加。
这种方案可以最大限度地利用两种能源，提高发电效率。
无论采用哪种技术方案，燃煤与生物质气化耦合发电技术都可以在一定程度上减少碳排放，降低对环境的污染。
由于生物质气化需要大量的生物质资源，通过耦合利用燃煤和生物质，可以有效利用生物质资源，节省资源消耗。
燃煤与生物质气化耦合发电技术也面临一些挑战。
生物质气化设备的投资和运行成本较高，需要大量经济支持。
生物质气化过程中产生的气体组分和热值变化较大，需要进行气体净化和热值调整等工艺控制。
耦合设备的稳定性和耐久性也是一个重要的问题。
燃煤与生物质气化耦合发电技术可以在一定程度上减少碳排放，提高发电效率，降低对化石能源的依赖。
技术方案的选择和实施需要考虑各种因素，包括经济性、环保性和可持续性等。
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工业分析的作用
通过工业分析能评定原料和产品的质量，检查工艺过程是否正 常 。从而能够及时地、正确地指导生产，并能够经济合理的使用 原料、燃料，及时发现、消除生产的缺陷，减少废品，提高产品 质量。
因此，工业分析起着指导和促进生产的作用，是国民经济的许 多生产部门（如化学、化工，冶金、煤炭、石油、环保、建材等 等）中不可缺少的生产检验手段，分析化学被誉为“工业生产的 眼睛”，由此可见工业分析在工业生产中所起作用的重要性.
煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。 1.内在矿物质，又分为原生矿物质和次生矿物质。 原生矿物质，是成煤植物本身所含的矿物质，其含量一般不超过1～
2%；次生矿物质，是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体 混在一起成煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高，但变化较大。
内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分，内在灰分只能用化学的方法才 能将其从煤中分离出去。
工
率。 煤的挥发分不仅是炼焦、气化要考虑的一个指标，也
业
是动力用煤的一个重要指标，是动力煤按发热量计价
分
的一个辅助指标。 挥发分是煤分类的重要指标。煤的挥发分反映了煤
析
的变质程度，挥发分由大到小，煤的变质程度由小到
大。如泥炭的挥发分高达70%，褐煤一般为40～60%，
烟煤一般为10～50%，高变质的无烟煤则小于10%。煤
析
固定碳是煤的发热量的重要来源，所以有的国 家以固定碳作为煤发热量计算的主要参数。固定碳
也是合成氨用煤的一个重要指标。
煤 的 工 业 分 析
煤的硫分
煤中硫分，按其存在的 形态分为有机硫和无机硫 两种。有的煤中还有少量 的单质硫。
煤中硫分，按其在空气
中能否燃烧又分为可燃硫 和不可燃硫。有机硫、硫 铁矿硫和单质硫都能在空 气中燃烧，都是可燃硫。 硫酸盐硫不能在空气中燃 烧，是不可燃硫。
的挥发分和煤岩组成有关，角质类的挥发分最高，镜
煤、亮煤次之，丝碳最低。所以世界各国和我国都以
煤的挥发分作为煤分类的最重要的指标。
煤 煤的固定碳
的
煤中去掉水分、灰分、挥发分，剩下的就是固
工 业
定碳。 煤的固定碳与挥发分一样，也是表征煤的变质
程度的一个指标，随变质程度的增高而增高。所以
分 一些国家以固定碳作为煤分类的一个指标。
1、煤中游离水和化合水 煤中水分按存在形态的不同分为两类，既游离水和
化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细 管中和附着在煤颗粒表面的水分；化合水也叫结晶水 ，是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。
煤的工业分析中只测试游离水，不测结晶水。
2、煤的外在水分和内在水分 煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。 外在水分，是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分
工程燃烧学
----生物质与煤工业分析
工业分析的方法
快速分析法
• 快速分析法主要用以控 制生产工艺过程中最关 键的阶段，要求能迅速 得到分析结果，而对准 确度则允许在符合生产 要求的限度内适当降低， 此法多用于车间生产控 制分析。
标准分析法
• 标准分析法标准分析法的结果 是进行工艺核算及评定产品质 量的依据，因此，需要很高的 准确度，完成分析的时间可适 当长些。此种分析方法主要用 于测定原料，产品的化学组成， 也常用于校核和仲裁分析．此 项工作通常在中心试验室进行。
硫是煤中有害物质之一。煤作为 燃料在燃烧时生成SO2,SO3不仅腐 蚀设备，而且污染空气，甚至降 酸雨，严重危及植物生长和人的 健康。煤用于合成氨制半水煤气 时，由于煤气中硫化氢等气体较 多不易脱净，易毒化合成催化剂 而影响生产。煤用于炼焦，煤中 硫会进入焦炭，使钢铁变脆。钢 铁中硫含量大于0.07%时就成了废 品。
煤 的 工 业 分 析
煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全 燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力 燃料，主要是利用煤的发热量，发热量愈高，其经济价 值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的 依据，以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度（煤化度），这里所 说的煤的发热量，是指用1.4比重液分选后的浮煤的发 热量（或灰分不超过10%的原煤的发热量）。成煤时代 最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低，一般为20.9～ 25.1MJ/Kg，成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25～ 31MJ/Kg，烟煤发热量继续增高，到焦煤和瘦煤时，碳 含量虽然增加了，但由于挥发分的减少，特别是其中氢 含量比烟煤低的多，有的低于1%，相当于烟煤的1/6， 所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表 面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。
内在水分，是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分 。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸 发。
煤 的 工 业 分 析
煤的灰分，是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃 物完全燃烧，煤中矿物质（除水分外所有的无机质）在煤完全燃烧过程中 经过一系列分解、化合反应后的产物，所以确切地说，灰分应称为灰分产 率。
水分、灰分、挥发分和固定碳质量的总和即生物质试 样的质量。
煤的工业分析
煤的工业分析，又叫煤的技 术分析或实用分析，是评价 煤质的基本依据。在国家标 准中，煤的工业分析包括煤 的水分、灰分、挥发分和固 定碳等指标的测定。通常煤 的水分、灰分、挥发分是直 接测出的，而固定碳是用差 减法计算出来的。广义上讲， 煤的工业分析还包括煤的全 硫分和发热量的测定， 又叫 煤的全工业分析。
2.外来矿物质，是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层 的矸石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分，外在灰分可用洗选的方法将 其从煤中分离出去。
煤的挥发分，即煤在一定温度下隔绝空气加热，逸出
煤
物质（气体或液体）中减掉水分后的含量。剩下的残
的
渣叫做焦渣。因为挥发分不是煤中固有的，而是在特 定温度下热解的产物，所以确切的说应称为挥发分产
非常少。工业分析所得到水分不包括结晶水，只包括外在水分和
内在水分，两者综合称为生物质的全水分。
二、灰分(实际还包含有生物质中一些矿物质的化合 物)。生物质灰的熔融特性是燃烧和热加工制气化的 重要指标。
由于生物质灰分中存在一些矿物质的化合物，它
们可能对热加工制气过程起到催化作用。灰熔点， 对热加工过程的操作温度有决定性的影响，操作温 度超过灰熔点，可能造成结渣，导致不能正常运行。 一般生物质的灰熔点在900—l050℃之间，有的还可 能更低。
时间，将所得到的气体中的水分除去，所剩下的部分即 为挥发分。 挥发分的主要组分是碳氢化合物、碳氧化物、
氢气和焦油蒸气。挥发分反映了生物物质的许多特性， 如生物质的热值的高低、焦油产率等。挥发分是生物质 中有机物受热分解析出的部分气态物质，它以占生物质 样品质量的百分比表示。
加热后所留下来的固体为焦炭，焦炭中含有生物质样 的全部灰分，除去灰分后，所剩下的就是固定碳。
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工
2、内在水分 内在水分也称为吸附水分。将风干的生物质在
业
102一l05℃下加热，此时所失去的水分称为内在水分。它存在于
牛物质的内部表面或小毛细管中。内在水分的多少与生物质的品
分
质有关。生物质中的水分越高，在热加工时耗能也越大，导致有
析
效能越低。内在水分高对燃烧和热加上制气都不利。
3、结晶水 结晶水是生物质中矿物质所含的水分，这部分水分
一、水分
生
根据水分在生物质中存在的状态，可分为三种形式。
物
1、外在水分 外在水分也称为物理水分，它是附着在生物质表 面及大毛细孔中的水分。
质
将生物质放置于空气小，外在水分会自然蒸发，直至空气中的相
的
对湿度达到平衡为止。失去外在水分的生物质，称为风干生物质。 生物质中外在水分的多少与环境有关，与生物质的品质无关。
煤灰是各种矿物质组成的混合物，没有一个 固定的熔点，只有一个融化的范围，煤灰熔
融性又称灰熔点。
简单的说，煤化度就是煤的化学成熟程度。 煤的形成过程：泥炭——褐煤——烟煤—— 无烟煤。无烟煤是最老年的一种煤种。这四 种煤的煤化度就依次递增
三、挥发分和固定碳 在隔绝空气的条件下，将生物质样在900℃下加热一定