生物质燃烧特性研究
摘要：本文简单介绍了如今生物质能源利用的现状和现有的利用技术以及概述了生物质能源的利用，对改善目前生物质的燃烧利用情况提供了良好的实验基础。以生物质燃料为研究对象，分析其燃烧过程中的基本燃料特性、烘焙特性及燃烧动力学特性从而提高生物质能源的能源的利用率，为生物质能源利用提供技术参考，为节省能源消耗改善现有能源结构提供一条新的途径。
关键词：生物质；热重分析；燃烧特性；动力学
1前言
生物质指任何形式(除化石燃料及其衍生物 )的有机物质，包括农林作物及其残体、水生植物、人畜粪便(动物残体)、城市生活和工业有机废弃物等。生物质作为唯一可固定碳的清洁可再生能源继煤炭、石油、天然气之后成为世界能源消费量第四大位能源。但是由于生物质具有高水分、分散性和低能量密度的缺点使得生物的利用率和经济性大为降低。为了能更高效地燃烧利用生物质燃料需要研究影响燃料的燃烧特性和动力学特性的因素。本课题以秸秆类生物质能源为研究对象分析其基本燃烧特性及相关动力学。
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
过去100多年里，发达国家先后完成了工业化，消耗了地球上大量的自然资源，特别是能源资源。当前，一些发展中国家正在步入工业化阶段，能源消费增加是经济社会发展的客观必然。中国是目前世界上第一位能源生产国和消费国，作为一个以工业发展为重要动力来推动经济发展的发展中国家，现阶段我国的工业发展正处于快速发展阶段。工业的迅猛发展伴随着大量的能源消费，人口基数大等基本国情决定了我国的能源消费数量的庞大。[[1]]与世界上其他以油气为主的主要工业化国家不同，我国由传统重工业演变而来的现代工业由于受我国能源资源条件的影响，其能源消费和生产结构依旧是以煤炭为主，并且这一发展的基本国情在长时期内不会发生改变。相对落后的煤炭生产方式和消费方式，加大了环境保护的压力。煤炭消费是造成煤烟型大气污染的主要原因，也是温室气体排放的主要来源。随着中国机动车保有量的迅速增加，部分城市大气污染已经变成煤烟与机动车尾气混合型。这种状况持续下去，将给生态环境带来更大的压力。据国家发改委能源所预测：到2050年我国的基准情景一次能源需求量将增加到66.57times;106t标准煤，其中煤炭占比为44%，石油、天然气和风电、生物质等新能源和可再生能源分别占27.0%、10.0%和3.4%；2050年低碳情景一次能源需求量增加到52.50times;108t标准煤，其中煤炭占比为37.8%，石油、天然气和风电、生物质等新能源和可再生能源分别占19.5%、14.2%和6.0%[[2]]。能源需求量的增加使得能源储备量与能源需求量之间的鸿沟愈发增大，早在《BP世界能源统计年鉴2006》上便有数据表明，在当前开采速度下，全球已探明的煤炭资源可供生产年限不足160年，石油和天然气也不足70年。此外，由于工业技术发展的不成熟，煤炭燃烧所排放的CO2（在我国，由煤炭燃烧所排放的二氧化碳占比超过总排放量的50%。）、SO2和NOX等产物引发了气候变暖、环境污染严重、生态环境恶化等一系列问题。与此同时，燃烧效率不高又导致了我国的能源利用出现了能源利用率低、能源结构失衡、环境污染严重等结果。生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。全球生物质资源丰富，每年经光合作用产生的生物质约1700亿t，其能量相当于世界主要燃料贡献的10倍，而作为能源的利用量还不到总量的1%，开发潜力巨大。
1.1.2研究意义
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