大豆秸秆型煤热解实验与研究

——文献综述

摘要：煤、石油、天然气作为现阶段我国发展的主要能源，资源总量日益减少，开发洁净的可再生能源成为可持续发展的迫切需要。生物质能源储量大，来源广泛，获取方法多样，且可再生，可长期规模化、产业化应用。可再生能源中，生物质是唯一可以存储运输的能源，有便于加工转换与连续使用。生物质能成型技术的开发和应用，有助于缓解能源短缺，保护大气环境，经济、社会和环境效益明显。

关键词：生物质型煤；共热解；协同特性；动力学参数

1背景

我国是世界上煤炭生产和消费的第一大国，根据国家报告网，我国2016年度消耗煤炭的总量为43.5亿吨标准煤，且近年来煤炭消耗量一直呈低速增长的趋势。党的十九大指出我国社会主要矛盾已经发生根本性变化。对于能源行业，其不平衡不充分主要体现在化石能源为主的能源体系以及高污染、高排放、高能耗的生产生活方式与生态文明之间的不协调。故需要能源结构绿色转型以应对日益恶化的生态环境。生物质成型燃料在燃用过程中，排放的氮氧化物、烟尘和二氧化硫少，能实现二氧化碳零排放，对环境十分友好。加上生物质资源广泛，制取加工方法多样，生物质能已成为次于煤、石油、天然气的第四大能源。我国是一个农业大国，仅农作物秸秆每年就产生约7亿t，相当于标煤3.1亿t，其他生物质能原料木屑、稻壳等同样数量巨大。农业废弃物作为农业生产加工中的副产品，具有产量大、可再生特点，并且生物质能燃料本身含硫量极低(不到煤的1/10)， 秸秆、稻壳等生物质能原料经过深加工可制成具有较高的热量、较大密度的颗粒燃料，燃烧产生的二氧化硫很少，是一种适合我国可持续发展战略的天然可再生清洁能源，可以用来替代燃煤、燃油等化石能源。其中，生物质型煤燃烧可以有效提高热效率、减少污染物排放，是一种清洁能源。因此，开发新型生物质型煤锅炉对于我国农作物秸秆应用具有重要意义。

2 生物质型煤的成型

生物质型煤是指煤中按一定比例加入可燃生物质(如秸秆)和添加剂后压制成型的产品。生物质纤维具有多级网络结构，加上黏稠液的存在，促使了生物质型煤成型。我国研究人员利用显微观测对生物质型煤的微观结构进行了观察分析，并采用红外光谱技术，对玉米秸秆原料与其经处理制得的生物质型煤黏结剂进行了研究和比较。结果表明，生物质型煤黏结剂中存在大量未反应的生物质纤维，在生物质型煤内部形成稳定的多级网络结构，对煤粒起连接作用。秸秆原料在处理后部分降解，降解产物与黏结剂中的其它液态组分一起形成黏稠液，在型煤内部起黏结作用，黏稠液固化后具有一定的强度 ^[[1]]。

3生物质与煤的共热解