項目針對煤和生物質(zhì)燃燒時各燃燒階段的礦物轉(zhuǎn)化行為和混燒減排作用機(jī)理等研究內(nèi)容開展了空氣和氧燃料燃燒（O2/CO2）氣氛下的研究工作。分別研究了煤粉脫揮發(fā)分和焦燃燒過程中內(nèi)在礦物和外在礦物的轉(zhuǎn)化行為，煤粉在氧/燃料燃燒條件下脫揮發(fā)分和焦燃燒過程對PM10排放的影響，生物質(zhì)及生物質(zhì)焦與煤混燒時的礦物轉(zhuǎn)化行為和顆粒物排放行為，具體研究內(nèi)容包括：1. 煤和生物質(zhì)燃燒時沿程各燃燒階段的礦物轉(zhuǎn)化行為：闡明了典型煤和生物質(zhì)種類在燃燒的脫揮發(fā)分和焦燃燒階段中內(nèi)在、外在礦物的轉(zhuǎn)化行為；獲得了富Ca、富Fe礦物交互反應(yīng)的主要發(fā)生階段；揭示了O2/CO2氣氛脫揮發(fā)分階段和焦炭燃燒階段對礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化行為的影響。2. 沿程PM2.5各燃燒階段的貢獻(xiàn)與混燒減排的作用機(jī)理：獲得了O2/CO2氣氛脫揮發(fā)分階段和焦炭燃燒階段對顆粒物生成行為的影響；闡明了煤和生物質(zhì)燃燒時生物質(zhì)熱處理階段對空氣與O2/CO2燃燒時PM2.5的貢獻(xiàn)，烘焙焦與煤混燒的減排率均高于稻草原樣，顯示了熱預(yù)處理有利于提升超細(xì)顆粒物的減排率；通過向除灰后的固體燃料定量添加礦物質(zhì)揭示了燃燒時特定元素向PM2.5轉(zhuǎn)化的機(jī)理，顯示揮發(fā)分燃燒階段更高的燃燒峰值溫度極大加強(qiáng)了煤燃燒后PM0.5的生成。3. 各燃燒階段生成PM2.5的礦物或元素來源分析：利用CCSEM開發(fā)了PM2.5單顆粒分析方法；追溯了煤和生物質(zhì)燃燒時生物質(zhì)熱處理階段顆粒物的礦物或元素來源；闡明了各賦存形態(tài)成灰元素向細(xì)顆粒物的轉(zhuǎn)化機(jī)制，易氣化元素的含量決定了PM1的生成量，而不是這些元素的賦存形態(tài)。 項目成果將推動煤與生物質(zhì)燃燒顆粒物生成理論的發(fā)展，為未來生物質(zhì)與煤混燒的工業(yè)應(yīng)用提供技術(shù)支持。項目執(zhí)行期發(fā)表第一/通訊作者SCI論文8篇（4篇基金號第一標(biāo)注），授權(quán)發(fā)明專利1項，國際/國內(nèi)會議報告4次。 2100433B

研究煤與生物質(zhì)燃燒后PM2.5的生成機(jī)制，是緩解由高濃度PM2.5引發(fā)的霧霾的重要手段。近年來興起的氧-燃料（O2/CO2）燃燒技術(shù)，比傳統(tǒng)空氣燃燒技術(shù)更具污染物減排優(yōu)勢。本項目基于氧-燃料燃燒技術(shù)，設(shè)計沿程取樣實驗獲得表征煤與生物質(zhì)脫揮發(fā)分后階段，以及焦燃燒初期、中期、燃盡階段的焦樣與灰樣，同時采用承重分析儀（DGI）收取各燃燒階段的PM2.5。借助計算機(jī)控制掃描電鏡（CCSEM）、ICP-AES等多種分析技術(shù)進(jìn)行原樣、焦樣、灰樣與PM2.5的物化性質(zhì)分析。項目意在解決煤和生物質(zhì)單燒與混燒時，爐內(nèi)沿程轉(zhuǎn)化過程中的一系列關(guān)鍵科學(xué)問題：沿程各燃燒階段的礦物轉(zhuǎn)化行為；各燃燒階段對PM2.5的排放貢獻(xiàn)；混燒時各燃燒階段的減排能力與作用機(jī)理；各燃燒階段生成PM2.5的礦物或元素來源分析等。本項目將獲知礦物源PM2.5主要的生成階段與燃料中礦物或元素來源，從而為尋求PM2.5的減排方法提供科學(xué)依據(jù)。

煤氣燃燒是一種化學(xué)變化。在燃燒充分的情況下，煤氣燃燒后會生成二氧化碳和水（以蒸汽形式出現(xiàn)），在燃燒不充分的情況下，則會生成一氧化碳，二氧化碳，水（以蒸汽形式出現(xiàn)）。

生物質(zhì)燃燒法是指破碎成一定粒度和干燥到一定程度的煤及可燃生物質(zhì)，按一定比例摻混，利用秸稈壓塊機(jī)，將生物質(zhì)中的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等與煤粘結(jié)性的差異經(jīng)壓制進(jìn)行燃燒。生物質(zhì)在其中既起粘結(jié)作用又起助燃作用。

生物質(zhì)型煤技術(shù)將不可再生的化石燃料(煤炭)和可再生的生物質(zhì)能(生物質(zhì)燃料)巧妙的結(jié)合在一起，這一結(jié)合預(yù)示著一種極有生命力的復(fù)合新能源的誕生，這一結(jié)合為生物質(zhì)的大規(guī)模工業(yè)化利用提供了可能的有效途徑，這一結(jié)合為我國工業(yè)型煤的加速推廣應(yīng)用注入了新的活力，這一結(jié)合對于開辟能源新領(lǐng)域，促進(jìn)環(huán)保效益及生態(tài)的良性循環(huán)，加快國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展有著極其重要的意義。2100433B

生物質(zhì)燃燒器原理

原料是廢木料及農(nóng)作物廢料為原材料壓縮成類似飼料顆粒一樣的生物質(zhì)木顆粒，通過自動送料裝置將生物質(zhì)顆粒送入燃燒室進(jìn)行直接燃燒，而燃燒后的熱能可直接供應(yīng)給，鍋爐，噴涂、壓鑄、制衣、酒店、熱處理等供熱設(shè)備使用。加工后的木顆粒在燃燒室中充分燃燒，含硫率較低，大多數(shù)人對生物質(zhì)產(chǎn)品具有節(jié)能、環(huán)保、使用方便的特性認(rèn)識不夠，甚至許多用熱能單位根本就不知道有生物質(zhì)產(chǎn)品，更談不上認(rèn)識和應(yīng)用。

生物質(zhì)燃燒器特點

?無焦油，無結(jié)焦，燃燒效率高，節(jié)能效果顯著；

?實現(xiàn)無黑煙、低塵、低硫、低碳的清潔排放，環(huán)保性能好；

?實現(xiàn)智能控制。