1。3。2 国内生物质混煤研究现状

1。3。3 生物质混煤燃烧技术

第二章 实验系统和实验方法

2。1 原料选择与制备

实验过程选择了五种实验样品：三种生物质样品（稻壳，锯木屑，竹屑）以及阳泉 无烟煤和神华烟煤。三种生物质分别取自农村和木材加工厂，神华烟煤和阳泉无烟煤由 沙钢提供。图 2-1 为原料制备工序。

(a)干燥 (b)粗碎

(c)研磨 (d)筛分 (e)装样 图 2-1  实验原料的制备工序

煤样和生物质先置于烘干箱中烘干，煤样先用破碎机破碎，稻壳、锯木屑和竹屑先 用粉碎机粗碎，再用制样机粉碎；等五种样品全部破碎玩后，将样品全部置于研钵中研 磨，之后筛分。本实验筛子采用 60 目，100 目和 200 目 3 种，因此，五种试验样品经过 筛分后每种都可以得到 4 种不同粒径的样品（小于 60 目；60-100 目；100-200 目；大于 200 目），本实验研究的是生物质混煤燃烧特性，粒径因素也本实验研究的参数，由于实

验仪器缘故，实验选取大于 60 目三种粒径的样品，因此，筛分后 60-100 目、100-200

目和大于 200 目的实验样品分别用实验袋密封好并贴上各自对应的标签以待实验。大于

60 目的实验样品各自密封放于干燥处，以备实验材料不足时制备实验样品。

2。2 原料性质分析

按照实验要求，需要对阳泉无烟煤和神华烟煤做工业分析，分析结果见表 2-1。根 据表中可以看出两种实验煤粉含量主要为固定碳，阳泉无烟煤固定碳含量高而且水分含 量少，但是灰分高；神华烟煤固定碳含量相对较低，灰分少，但是其水分含量高，会发 分高。由此可以看出燃烧时神华烟煤的燃烧特性要相对复杂，生物质混燃时要着重注意 分析。

表 2-1 煤粉的工业分析

原料名称 水分 灰分 硫份 挥发分 哈氏可磨 固定碳

阳泉无烟煤 7。5 11。66 0。47 8。42 75 79。92

神华烟煤 14。8 5。51 0。43 31。61 58 62。88

2。3 实验仪器、设备

2。3。1 热重分析仪

实验装置采用梅特勒-托利多 TGA/DSC1 同步热分析仪（如图 2-2）。TGA/DSC1 差 热分析仪适用于在精确可控气氛下表征材料的物理性能和化学性能。热重分析可以提供 多种材料的组分和热稳定性的定量信息，实验快速且可以分析非常小的样品。除了样品 质量外,TGA/DSC 还可以同步测试样品的热流，可以检测无质量变化时的热效应，DSC 信号也可以定量分析，用于测定转变和反应焓。

梅特勒-托利多同步热分析仪采用超微量天平[30]，这一天平技术为世界领先，也是 该产品的核心技术；该仪器的热重分析高分辨率是对整个测量范围的超微克分辨率；密 封式的测量环境使实验样品在一定的真空度下通入反应气体燃烧；燃烧反应时要放出气 体，该仪器采用联用技术使用 MS 和 FTIR 分析逸出气体；自动化处理能方便的处理各 种样品，还可应用于聚合物、药物、食品、化学品等的质量控制和研究开发。