文献综述

油菜秸秆成型燃料燃烧特性研究

摘要：为了更好的利用油菜秸秆的生物质能源，保证更好的燃烧效果，本文采用热分析法分析不同含量造纸污泥的油菜秸秆成型燃料的燃烧特性。

1、研究背景与意义

1.1研究背景

生物质能源是仅次于煤、石油、天然气的第四大能源 ，而油菜秸秆和造纸污泥都属于生物质能源。^[1}2017年全国油菜秸秆的产量约为7159万t，可收集的总量为6300万t，是一种大宗的农业副产资源^[2]。而它的利用方式也是多种多样，^[3]主要有油菜秸秆的食用菌基料利用、油菜秸秆的饲料利用、油菜秸秆的土肥利用、油菜秸秆的原材料利用和油菜秸秆的能源利用等。而造纸污泥，每生产1t纸就会产生150kg的造纸污泥，它属于生物固体废弃物，一般去向有三种：一是造纸污泥回用于造纸车间，二是造纸污泥进行压滤处理，三为造纸污泥选择焚烧处理。^[4]

1.2研究意义

我们在了解了油菜秸秆和造纸污泥的产量和利用后，可见两者产量巨大，且都可以用于燃烧，研究两者可以丰富我们的燃料资源，减少化石燃料的燃烧。同时造纸污泥含有微量重金属和病原菌，有效利用它可以减少重金属之类的污染；而油菜秸秆是油菜的剩余物，以往农民都对其焚烧，这样既污染了环境又造成了资源浪费，有效的对其利用可以缓解资源压力。^[5]

2.研究内容

本文采用热分析技术，对不同配比的油菜秸秆成型燃料（造纸污泥含量分别为5%、15%、25%）在空气氛围下进行燃烧试验。通过研究TG、DTG曲线，分析其燃烧过程（燃烧温度区间、燃烧质量变化、着火温度、燃尽温度等）、求解综合燃烧特性参数、研究不同升温速率和不同含量造纸污泥对燃烧过程的影响；采用Coats—Redferm法和Kissinger法计算燃烧动力学参数，研究化学反应速率及其影响因素。

3.国内外研究内容

3.1油菜秸秆的研究现状

3.1.1国内研究现状

马孝勤^[6]针对玉米秸、麦秸、稻草的燃烧特性,采用非等温热重分析法进行了着火和燃烧特性研究;骆仲泱等人^[7]针对麦秸、稻草等农作物秸秆的工业燃烧技术现状进行了综述和分析;高永芬等人实际承担了山东单县秸杆发电厂的工程设计,这座引进丹麦BWE公司关键技术、国内配套设备、以农作物秸秆为燃料的发电厂已经投入运行,每天可以消化棉花秸秆440t,可以获得明显的节能、环保和经济效益。

3.1.2国外研究现状

Aniskin等人^[8]针对葵花籽壳和麦草碎段在气泡循环流化床中的燃烧问题进行了系统的

研究,结果表明这些生物质的燃烧热强度可达116MW/m2,具有较好的工业应用前景。