主题：【原创】生物质 十二 燃烧 -- 橡树村

生物质0-11

好啦，啰嗦完了生物质都有啥，现在开始讲讲怎么利用。怎么把生物质变成能量呢？

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人类最古老的使用生物质的方法，就是燃烧。燃烧木头，柴草得到的热量，可以取暖，可以加工食物，有了这些，人类才可以在残酷的大自然中生存下来，最终发展成了现在的样子。后来，除了很偏远贫困的地方，大家都不怎么再去燃烧生物质得到能量了，煤炭，石油，天然气提供了更加廉价的能源。工业规模的燃烧生物质，更多的目的是要处理那些不方便处理的废弃生物质，环保意义大于能量利用的意义。不过呢，现在能源越来越贵，燃烧生物质就又开始具有能量意义了。

风水轮流转么。

燃烧本身指的是自己可以持续激烈的进行的，伴随着发光发热的化学反应，一般来讲，燃烧都需要氧，实际上还有情况，没有氧也可以燃烧。可燃物质和氧化剂混合以后，达到了必要的温度，也就是燃点，就会产生火焰，燃烧就开始了。燃烧发出的热量叫发热量，前面介绍过了，发热量包括低位发热量和高位发热量。发热量的计算一般是在理论的条件下测量的或者计算的，实际过程中，实际燃烧所提供的热量要少一些。实际热量与低位发热量的比值，就是燃烧效率。

生物质本身比较复杂，成份很多，所以整个的燃烧过程也就比较复杂。比如木材的燃烧，过程是这样子的。木材加热升温之后，在200摄氏度以下，半纤维素先开始分解，随后随着温度的升高，木质素，纤维素也逐渐分解，半纤维素在300度基本分解完毕，木质素的分解要持续到500度，纤维素的分解很剧烈，300度开始，350度就结束。分解之后，会产生大量的可燃性气体，这些气体与氧气混合后，就可以形成火焰，燃烧就开始了。这个时候放出的热量很大，占木材总发热量的70%。火焰燃烧结束后，就还是表面燃烧，没有火焰了，也没有烟，这个时候主要是分解缓慢的木质素在燃烧。水含量的不同会影响这个过程，木材本身的各种成分的含量也会影响这个过程，整个过程的控制还是比较复杂的。燃烧结束以后，剩下的就是灰，生物质的灰分一般都不高。生物质本身含硫量很低，特别是木质的生物质，几乎就不含硫，所以这个燃烧造成的污染最少。

主要的木材，按照干物质计算，高位发热量一般在19-21MJ/kg之间，变化不大。差别大的是用体积衡量的发热量。不同的树种密度不同，单位体积的发热量差别就很大了。

目前生物质的燃烧装置，主要有固定床炉，移动床炉，流动床炉和回转窑炉等。一般来讲，固定床炉是与小型的简易焚烧，大一些的，就需要使用移动床炉，再大的，需要迅速燃烧的，使用流动床炉，需要慢速燃烧的，使用回转窑炉。

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KSM锅炉

锅炉的燃烧效率除了炉子本身的设计，还受到生物质本身的性质的影响。含水量30%的木质原料，一般的锅炉效率是65-70%，经过改造的锅炉可以达到80%以上，再经过工艺优化，将干燥在内的过程综合，效率可以进一步提高。含水量对这个整体效率的影响最大。对于木材，含水量20%就会把发热量降到原来的三分之二，含水量40%发热量就只有三分之一了。生物质的干燥消耗很多的能量，如果利用工艺特点降低这部分能量消耗，就可以从整体上提高能量利用效率。

燃烧的过程释放能量，把这个热量加以利用，是目前生物质利用最普遍的方法，特别是取暖是一个主要用途。特别是在发展中国家，基本上这是唯一的生物质利用方法。目前利用这个热量发电业在很多国家开始流行，大多数国家还专门制定了补贴政策发展这个产业。发电的事情后面会讲。

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