现有兰炭具有高固定碳,低灰、低硫、低磷的优点,但其挥发分低,着火缓慢。在兰炭燃料中掺混少量生物质可有效改善其燃烧性能,减少燃煤污染物排放,优化生物质秸秆的利用现状。本文通过热重分析法分别对3种兰炭、麦秆和玉米秆单独及混合燃料的燃烧特性进行了研究,分析了掺混样品种类和掺混比例对混合燃料着火温度,燃尽温度、燃烧特性指数和热释放速率等的影响,并确定了最佳的掺混比例。结果表明:兰炭与秸秆掺混后的燃烧效果与掺混样种类及掺混比例密切相关。5种样品燃烧性能从大到小依次是麦秆、玉米秆、府谷兰炭(SC1),大同兰炭(SC3)和包头兰炭(SC2),且在SC1掺混玉米秆后燃烧特性优于其他掺混燃料,燃料的着火温度和燃尽温度相比于兰炭原样分别降低了约200 ℃和40 ℃,综合燃烧特性指数是原样的1.5倍左右。在SC1和秸秆掺混比为8∶2时,着火特性指数仅为0.625,小于原样的着火特性指数0.979,且此时第1个波峰实际值也小于理论模拟值,混合燃料对低温段秸秆的挥发分析出有抑制作用,随着秸秆掺混比例增大,促进作用大于抑制作用,第1个波峰迁移且增大,第2个波峰减小,其中在掺混比为6∶4时,第2个波峰处出现了短暂增大,这可能是与秸秆占比量增大,裂解出大量易燃半焦导致燃烧短时间加速有关。兰炭中掺混一定比例的秸秆,有利于减少燃料主要燃烧阶段的活化能,但随掺混比例的增加其燃烧性能的提升有限,在掺混比为6∶4时,SC1活化能下降了近36 kJ/mol。SC1和玉米秆掺混比例在7∶3附近时,混合燃料的释热率明显高于其他掺混比,结合其燃烧特性可以看出此时的燃烧效果最好。
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