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典型生物质颗粒的安全性能分析综述

目录

典型生物质颗粒的安全性能分析综述1

1.1燃烧热1

1.2自燃温度1

1.2.1玉米秸秆粉的自燃温度1

1.2.2锯木屑的自燃温度2

1.2.3稻壳的自燃温度2

1.3引燃时间及热释放速率2

1.3.1燃时间2

1.3.2热释放速率3

1.4火指数3

1.5综合燃烧指数4

1.6热危险指数5

1.1燃烧热

三种生物质颗粒的燃烧热如表2-7所示。燃烧热是物质与氧气完全燃烧时释

放的热量，燃烧热越，物质完全燃烧时产生的热量越多，物质本身具有的能量

越高。稻壳的燃烧热最，其次为锯木屑和玉米秸秆粉，因此相同质量条件下稻

壳完全燃烧释放的热量最多。

表2-7生物质的燃烧热

Table2-7Combustionheatofthebiomass

样品玉米秸秆粉锯木屑稻壳

燃烧热（kJ/g）10.311.812.2

1.2自燃温度

1.2.1玉米秸秆粉的自燃温度

根据前文分析的热解特性参数，玉米秸秆粉挥发分析出的初始温度为170°

C,实验中先设定恒温箱内腔环境温度为180°Co待炉体温度稳定后，将松散堆

积的20g样品放入恒温箱内并将热电偶插入样品中心位置，随后启动空气压缩

机供气，供气量为.5L/min。根据图2-5的流程进行实验，当温度为180。C和

190°C时,玉米秸秆粉未发生自燃，如图2-1(a)和2-1(b)所示；当温度为200°

C时，样品温度迅速升高至00°C以上，如图2-1(c)所示，因此玉米秸秆粉在

环境温度为200°C时发生自燃。综上，可以确定玉米秸秆粉的自燃温度在

190〜200。C之间。图中开始时温度突然幅下降是由于打开箱门放入样品导致

的，关门后恒温箱内温度迅速回升，而样品中心温度上升滞后的原因是样品具有

一定的蓄热保温作用。

1.2.2锯木屑的自燃温度

锯木屑挥发分析出的初始温度为210°C,实验中先设定恒温箱内腔环境温

度为21(TC,待炉体温度稳定后，将松散堆积的12g样品放入恒温箱内并将热

电偶插入样品中心位置，随后启动空气压缩机供气，供气量为.5L/min。根据

图2-5的流程进行实验，当温度为210°C时，锯木屑未发生自燃，如图2-15(a)

所示；当温度为220°C时，样品温度迅速升高至00°C以上，如图2-15(b)所

示，因此锯木屑在环境温度为22(TC时发生自燃。综上，可以确定锯木屑的自

燃温度在210〜220。C之间。

1.2.3稻壳的自燃温度

稻壳挥发分析出的初始温度为190°C,实验中先设定恒温箱内腔环境温度

为20(TC,待炉体温度稳定后，将松散堆积的20g样品放入恒温箱内并将热电

偶插入样品中心位置，随后启动空气压缩机供气，供气量为.5L/min。根据图

2-5的流程进行实验，当温度为200°C时，稻壳未发生自燃，如图2-16(a)所示；

当温度为210°C时，样品温度迅速升(§)至00°C以上，如图2-16(b)所ZJX,因

此稻壳在环境温度为210°C时发生自燃。综上，可以确定稻壳的自燃温度在

200〜210°C之间。

1.3燃时间及热释放速率

1.3.1引燃时间

引燃时间定义为从热辐射开始到出现连续气体火焰的时间。生物质颗粒的引

燃时间如表2-8所示，玉米秸秆粉中纤维素和半纤维素的含量较高，而纤维素和

半纤维素的引燃时间较短，因此在相同热辐射下，玉米秸秆粉的弓燃时间最短,

其次是锯木屑和稻壳。生物质颗粒的引燃时间随热辐射的增加而减小，原因是热

辐射增使燃烧加剧，引燃时间缩短。

表2-8生物质的引燃时