生物燃料成分分析篇1
关键字：生物质能成型燃料可再生能源生物质锅炉供热系统节能技术
中图分类号：tK229文献标识码：a文章编号：
0前言
随着国民经济和工农业生产的迅速发展及人民生活水平的不断提高，我国的供热事业得到了迅速的发展。展望21世纪供热行业的发展，必将是走向一个稳步的可持续发展的道路，供热事业的可持续性发展意味着资源持续利用、生态环境得到保护和社会均衡发展。节约能源、提高能效是实施可持续发展战略的优先选择。开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，改变能源生产和消费方式，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。本文对生物质成型燃料工业锅炉节能技术进行简要分析，提供一项可靠的节约能源的新型供热设备。
1生物质成型燃料特点
生物质成型燃料是将大量农林剩余物通过生物质固化成型技术挤压而成。因为生物质能源的成分中，硫和氮的含量少，其燃烧产物So2、noX都较低，无需再作处理，即可达到现行锅炉大气污染物排放标准要求。生物质固体成型燃料具有体积小、密度大、储运方便；粒度均匀、燃烧稳定、燃烧效率高；灰渣及烟气中污染物含量小等优点。
2生物质成型燃料对燃烧设备的要求
生物质燃料具有挥发分含量高、点火容易、升温迅速的特点，利用原有燃煤锅炉燃烧生物质燃料将使锅炉供热效率降低，烟气排放也存在问题。根据盛昌公司经验，我们认为生物质成型燃料工业锅炉必须按照生物质燃料的燃烧特性设计和制造，应处理好以下几方面问题：
（1）炉膛严密
生物质燃料挥发分含量高，应利用气化燃料技术使之挥发分充分析出，这样才可能达到理想的燃烧效果，若炉膛密封不严，不仅影响炉膛温度，而且使燃料燃烧不完全，容易结焦。
（2）分段燃烧
生物质燃料燃烧大致分为挥发分析出阶段、挥发分燃烧阶段、固定碳燃烧阶段和燃尽阶段，炉膛应根据燃料的燃烧阶段进行设置，以适应生物质燃烧的燃烧需求。
（3）合理配风
生物质燃料的含氧量较煤多，燃烧所需空气量较少，由于分段气化燃烧的特点，要求配风合理，风阀动作灵敏，才能达到最佳的燃烧效果。
（4）烟气降尘
生物抽燃料虽然灰分含量低，但由于燃料后灰渣密度小、颗粒细，比较容易随引风飞出，增大了除尘的工作难度。
3生物质成型燃料工业锅炉
针对以上技术要求，盛昌公司研制了适合生物质成型烧料燃烧的DZL系列生物质成型烧料工业锅炉。该系统锅炉采用链条炉排，特殊的炉墙和炉拱设计，达到了生物质成型烧料按照分段气化燃烧要求，实现了一个燃烧工况下两种燃烧方式（气化燃烧，炭化燃尽），完成了生物质气化燃烧的全过程，提高了锅炉效率。
3.1结构特点
生物质成型燃料工业锅炉采用链条炉排，炉前进料斗处设有关风机，达到燃烧所需的严密性要求。炉内设有三个燃烧室，由阻尘墙分离，形成独特的燃烧形式。燃料在机械作用下移动燃烧，燃烧室内设有辐射传热面，从而大大的改善了燃烧条件，使燃料缩短了预热挥发过程，实现燃烧的化学能到热能的转换过程。
锅炉的结构示意如图1。
图2DZL系列生物质锅炉结构示意图
3.2燃烧特点
炉排的下部设前、中、后三个风室，前风室的供风，作为燃料的预热干馏气化燃烧过程，在干馏挥发的燃气在阻尘墙的作用下，停留在第一燃烧室内在阻尘拱墙和前拱的高辐射下燃烧，再在引风机的作用下由第一燃烧室折出阻尘墙，这样不但可燃气体得到充分燃烧而且高温气体加快了燃料的焦化过程。作为固定碳高温燃烧在中风室（第二燃烧室）进行，得到充分燃烧后的高温气体通过第二道阻尘墙射出，其中少量未燃尽的固定碳块进入后风区继续燃尽，烟气通过阻尘花墙进入后烟箱，炉渣随炉排进入炉渣室内。
3.3燃烧控制
目前行业内尤其是燃煤锅炉自动燃烧投运效果不理想，主要是这样几个原因：给煤机（或炉排电机）采用滑差控制，没有针对链条式热水炉的特殊控制策略，不能根据供热阶段的不同和煤种的变化及时调整气候补偿曲线和风煤比控制曲线。
生物质工业锅炉根据气候补偿控制要求，采用全自动燃烧控制，可以根据供热负荷需求，保证锅炉供水温度的前提下使锅炉燃烧处于最佳工况。为此，生物质工业锅炉的炉排电机和鼓引风机均采用变频控制。除按照供热负荷调整燃料量和风燃比外，还要保证一定的炉膛负压。炉膛温度和排温度烟也要作为燃烧控制的限定条件。全自动燃烧控制功能在锅炉调整负荷时比人工调整过程更稳定，避免系统超调造成的燃料量浪费。
3.4热工测试
我们依据GB/t10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》等相关标准的相关规定，对采取以上技术措施的额定供热量为1.4mw的生物质热水锅炉进行了热工与环保测试。通过测试，检验锅炉的出力及热工、环保状态参数是否达到设计及标准规范的要求。秸秆颗粒成型燃料热水锅炉热工测试主要数值结果见表1。
表1秸秆颗粒成型燃料热水锅炉热工测试主要数值
由测试结果可以看出，盛昌公司研制的生物质成型燃料工业锅炉燃烧完全，锅炉热效率高。充分证明锅炉所采用的技术是有效和可行的。生物质工业锅炉炉膛内设置了阻尘墙，有效降低了烟气中粉尘含量，但要达到北京市要求的大气污染物排放标准，当前采用布袋除尘方式。根据国内外相关资料显示，在锅炉尾部设置烟气冷凝器，有利于锅炉热效率提高，和烟气含尘量降低。现盛昌公司正在研究试制，待实验得出结论后再进行交流。
3.5节能分析
根据生物质燃料燃烧特点，我们采用气化燃烧技术，燃烧充分，燃料利用率高。炉体内阻尘墙的设置有效延长了挥发分在炉膛中的燃烧时间，使挥发分燃烧所需的氧与外界扩散的氧很好匹配，挥发分能够燃尽，又不过多的加入空气，炉温逐渐升高，产物与氧气充分接触，并将热量及时传递给受热面，降低了气体不全完燃烧热损失和排烟热损失。
生物质燃料挥发燃烧后，剩余的焦碳骨架结构紧密，像型煤焦碳骨架一样，运动的气流不能使骨架解体悬浮，使骨架炭能保持层状燃烧，能够形成层状燃烧核心。这时炭的燃烧所需要的氧与静态渗透扩散的氧相当，燃烧稳定持续，炉温较高，固定碳容易燃尽。从而减少了固体不完全燃烧热损失与排烟热损失。
生物质工业锅炉散热表面积小，并采用高效硅酸铝保温材料，有效降低了锅炉本体散热损失。
生物质成型燃料燃烧后产生的灰渣量少，燃烧1吨生物质玉米秸杆颗粒仅产生86kg灰渣，大大降低了灰渣物理热损失。
4结论
生物质工业锅炉炉体设计合理，易实现燃烧的全自动控制，锅炉供热效率高，燃料采用可再生的生物质能源，可以有效降低一次能源的消耗，其燃烧具有Co2零排放、So2低排放的特点，是具有节能和环保意义的新型燃料供热锅炉。该锅炉已通过实践证明技术成熟，运行可靠，应该在工农业生产中大规模推广应用。
参考文献：
专著：[1]袁振宏等.《生物质能利用原理与技术》.北京：化学工业出版社，2008
[2]李德英.《建筑节能技术》.北京：机械工业出版社，2009
生物燃料成分分析篇2
关键词：生物质燃料；特性；炉具设计
中图分类号：tK6文献标识码：a文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00
随着化石能源的不断开采，化石能源已经接近枯竭的状态，另外，化石能源的价格高并且对环境的污染较为严重，因此，可再生能源的开发与利用就显得非常迫切，生物质能源作为可再生能源的重要组成部分，受到了各界人士的关注[1]。我们所说的生物质燃料主要是指农作物秸秆，它通过直燃式生物质炉具进行采暖。这种新兴的采暖方式极大地提高了人们的生活质量，推动了我国经济的发展。我国的生物质能源非常丰富，对我国社会和经济的发展提供了保障.下面具体的介绍一下生物质燃料特性与炉具设计。
1生物质燃料
生物质炉在设计的过程中受到了燃料燃烧特性的极大影响。
生物质燃料燃烧的过程是一个放热的化学反应过程，除了要具备燃料这一要素之外，还需要有充足的热量传递以及相应的空气，通过燃料和空气之间的热量、质的传送，达到燃烧的目的。在燃料燃烧的过程中会使周围的温度升高，加快传质，进而加速了热量的产生。
生物质燃料的燃烧过程有预热、干燥、挥发、分解析和焦炭的燃烧几个阶段。生物质燃料被引燃后，其表面温度会随着燃烧慢慢升高，燃料中的水分也慢慢的蒸发掉，进而使燃料变得更加干燥，变干燥的燃料再继续的进行吸热、温度持续升高，达到一定程度，燃料会发生分解的现象，析出的挥发物气体在空气混合后形成新的混合物，这一种混合物含有一定的氧气和挥发物的成份，在一定的温度和浓度的条件下，挥发物着火燃烧，进而为之后的焦炭燃烧提前做好准备[2]。燃料表面燃烧释放热量，不断积聚升温，并通过传导和辐射的方式，热量扩散至燃料的内层，内层挥发物由此析出，并与氧混合燃烧，进而放出了充足的热量。这个时候，挥发物会将燃料中的焦炭包围起来，由于炉膛中的氧很难与焦炭进行接触，所以，焦炭在这个时候不易燃烧，只有等到挥发物的成份慢慢减少，氧气可以和焦炭接触时，焦炭才可以燃烧。在焦炭慢慢燃烧的过程中，燃烧产生的灰分会再次包裹燃烧剩余的焦炭，进而影响着焦炭的燃烧，这时需要对其进行搅动或者对生物质炉进行通风，以使剩余的焦炭更好的燃烧，灰渣中会产生余碳。
2对直燃式生物质炊事采暖炉的设计
民用的生物质采暖炊事炉由料仓、烟囱、挡火板、水套、烟道、二次进风口、风门、出灰口以及炉膛燃料组成。
2.1二次进风口的设计
生物质燃料中含有的氢和挥发份的含量都比煤炭中的含量要多，其中的碳和氢相结合，形成碳氢化合物，这种碳氢化合物的分子比较低，在温度达到250度时就可以进行热分解，在325度时热分解就相当的活跃，达到350度时，挥发份就能析出将近80%，挥发份的析出燃烧时间不长，只占了总燃烧时间的10%[3]。所以，如果对其的空气供应不足就会使挥发物无法燃烧殆尽，通常出现的黑色或者是农黄色的烟就是这样形成的，因此，在对生物质炉进行设计的时候，要充分考虑对挥发份空气的供给，在炉膛口的周围以及炉口壁的部分设计二次进风口，确保空气的充足，帮助挥发份的燃烧。
2.2延长烟道燃烧回程的办法
对生物质炉的烟道进行设计时，要尽量延长烟道的燃烧回程，这主要是因为挥发份析出量过大但是燃烧时间却很短的缘故，将烟道的燃烧回程延长，能够最大限度的给挥发份的燃烧提供更多的时间和空间，进而使生物质燃料得到充分的利用。目前运用的最多的延长烟道燃烧回程的办法是对燃料进行反烧。
2.3一次进风口的设计
生物质燃料相较于煤炭来说，更容易被引燃，因此在生物质燃料燃烧时可以适当的减少空气量的供给[4]。另一方面，当挥发份被慢慢的析出并且燃烧殆尽后，会产生焦炭，这种焦炭是一种较为疏松的状态存在的，经由气流运动部分的炭粒被送入到烟道中，并在烟道中蓄积成黑絮，这个时候如果通风太过会妨碍燃料的燃烧，所以，在对生物质炉具进行设计时，要将一次进风口设计小点。
2.4水套的设计
在对烟道的水套进行设计时，应该尽量设计大面积的水套，这是因为挥发份在燃烧时会造成烟道内部的温度升高，因此，大面积的水套会使生物质炉的取暖效果更好。
2.5生物质成型燃料的使用
由于生物质中的碳含量较低，密度不高以及质地松软的特性，所以生物质很容易燃烧，在燃烧的过程中要定时的向炉内填料，而致密成型设备在燃烧过程的应用，会把结构松散的生物质进行压缩，不仅可以解决生物质燃烧过程中需要不断填料的问题，还使燃料的存储和运输更加的便利。
2.6防止燃烧结焦现象出现的办法
生物质燃料中含有较多的钾元素，在生物质燃料燃烧的过程中，达到一定的温度条件，氧化钾会以熔融状态存在，并且与硅、钙等混合，这种混合物在温度较低的情况下结成焦块，这些结焦块会阻碍炉灰的顺利排放和空气的供给。如果将炉膛内侧的水套设计成大面积，可以适量降低燃烧过程中产生的温度，进而起到防止燃烧结焦现象的产生。
3结束语
随着我国经济的发展，人们生活水平也在这一过程中不断地得到了提高，因而人们对生活的质量，也提出了新的要求，人们希望生活的环境更加环保、更加经济、更加健康，因而追求一种更为环保的炉具设计，以此来减轻传统煤炭燃料带来的环境污染问题。生物质燃料相较于传统的煤炭燃料来说，具有环保经济适用的特点。通过对生物质燃料特性的介绍以及对设计生物质炉的具体方法作简要的分析，为我国生物质炉在生活当中普及提供一定的依据，进而推动我国经济的迅速健康的发展。
参考文献
[1]刘圣勇，连瑞瑞，王晓东等.制冷炊事兼用生物质成型燃料炉具的设计[C].//全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集.2011：315-319.
[2]范欣欣，吕子安，李定凯等.生物质颗粒燃料炊事炉的性能[J].农业工程学报，2010，26（2）：280-284.
生物燃料成分分析篇3
关键词：燃烧性能；热释放；生烟性；烟密度；烟气毒性
中图分类号：tU551文献标识码：a文章编号：1009-2374（2013）23-0163-03
1火灾的发展过程
材料点燃后，燃烧的发展情况取决于所处环境和材料燃烧性能。在燃烧室内，火灾发展可建立一个通用模型。
四个阶段：阶段1是起始阶段，是指材料被小火焰引燃的阶段。阶段2是发展阶段，是指材料燃烧直至发生轰燃。阶段3是完全燃烧阶段，是指轰燃发生到火、热衰减之前的过程。阶段4是火灾衰减到熄火，如图1所示：
2材料燃烧性能影响火灾的主要参数
材料燃烧会释放出热量和烟气，可从燃烧的热危害、烟气危害两方面对火灾进行评估，如图2所示：
材料燃烧性能是指材料对火反映的能力。目前试验方法只是在可控实验条件下，测试材料的各个燃烧性能参数。例如，材料可燃性、点燃性、火焰传播、热释放性、生烟性和烟气毒性等。
2.1评价热危害的参数
2.1.1可燃性。材料可燃性往往是评价材料初始燃烧阶段的重要参数，是材料在规定条件下进行有焰燃烧的能力，包括点燃性和火焰传播。
（1）点燃性。材料的点燃性表征着材料引发火灾的概率。点燃的材料必须是可燃材料，并且有足够的热源和适量的供氧量。这个热源可以是化学热能（如火焰）、电热能（如电热丝或电热棒）或机械能（摩擦生热）等。同种材料在不同的环境条件下点燃难易度是不同。例如：氧气的浓度和室温对点燃性影响较大。最常用的试验方法有氧指数试验GB/t2406和可燃性试验GB/t8626等。
（2）火焰传播。火焰传播表征材料维持燃烧的能力，它由表面火焰的传播速率和传播距离等指标来衡量。在实际火灾中，火焰传播与材料表面方向密切相关，不同的表面方向会有不同的实验结果。例如，同种材料在天花、墙面、地面火焰传播的结果是不同的。此外空气流动方向也是影响火焰传播的主要因素。常用的试验方法有铺地材料的燃烧性能测定GB/t11785、塑料水平及垂直燃烧试验GB/t2408和泡沫材料水平垂直燃烧试验GB/t8333、GB/t8332等。
2.1.2热释放性。材料热释放是描述火灾过程的一个重要参数，它体现了材料在火灾中释放能量的多少，是决定火灾发展和火灾危险的基本参数，也是评价材料燃烧发展阶段的重要参数。
（1）热释放速率（HRR）。热释放速率反映材料燃烧释放热量的速率。它能够指示火灾的大小，提供火势发展的速度，是火灾研究的基础数据。目前，实验室测试材料热释放速率多采用耗氧原理的方法。耗氧原理是指大多数固体材料完全燃烧每消耗一单位质量的氧气所释放的热量基本相同（13.1±0.05mJ/kgo2）。通过测定材料燃烧的烟气组分，计算材料在燃烧过程中的热释放速率。
，单位为kw。
p为气体经过孔板后压力的变化，pa；te为气体在孔板处的温度，K；C为孔板流量计的标定常数。为材料燃烧消耗单位质量氧气放出的能量，13.1mJ/kg：为进入系统空气中o2的摩尔分数；为烟气中o2的摩尔分数。
（2）总热释放量（tHR）。总热释放量tHR反映了材料在燃烧过程中释放热量的多少。根据能量守恒原理，固定质量的同种材料完全燃烧释放的热总量是相同的，它与外界受到的热辐射是无关的。，单位为mJ。
（3）燃烧增长速率指数（FiGRa）。燃烧增长速率指数反映了材料对热反应的能力，是指材料热释放速率峰值max.（HRR）与峰值出现的时间t的比值。指数越大，表明材料一旦暴漏在过强的热环境就能够快速燃烧，使火势迅速蔓延扩大。单体燃烧试验中计算该参数公式如下：
，单位为w/s。
2.2评价材料烟气危险参数
2.2.1材料生烟性。材料生烟性是个较为复杂的过程，它与火灾规模、单位质量物质的生烟量、通风情况、材料燃烧时的温度等一系列因素有关。目前生烟性的测试方法多采用光学法。光学法评价材料生烟性有静态分析法和动态分析法两种。
（1）静态分析法。静态分析法是材料燃烧生成的全部烟量处于一个封闭的空间，测定烟气对光束的衰减。现有以光学测定烟密度的仪器，都是按照Bouguer-lambert原理工作的。例如：GB/t8627、GB/t8323等试验方法。
基本公式：F=F0e-σL
F为烟层引起衰减后的光通量；F0为初始光通量（定义为100）；σ为衰减系数；L为通过烟的光径长。
（2）动态分析。动态分析法的测定系统是开放式的，在烟气通过设备流出的过程中测定烟气对光的衰减。实际上，烟密度越大或增长越快，所提供给疏散人员和灭火的时间越短，故应考虑时间要素。目前，锥形量热仪和单体燃烧试验方法均采用此方法进行评价。测定的主要烟气参数如下：
比消光面积（Sea）是消耗单位质量样品产生的烟气量，可衡量烟气的遮光性。公式：，单位
为m2/kg。oD为光密度，Vflow为体积流速。mLR为燃烧过程中样品质量的损失率。
生烟速率（SpR）被定义为比消光面积与质量损失速率之比。公式：SpR=Sea/mLR，单位为m2/s。
生烟总量（tSp）表示单位样品面积燃烧时的累积生烟总量。可由积分得到，，单位为m2。
烟气生成速率指数（SmoGRa）试样产烟率与所需受火时间的比值的最大值。公式：，单位为m2/s2。该指
数越大，烟气危险性就越大。
2.2.2烟气毒性。材料燃烧形成的毒性物质对人及动物影响至关重要，目前的试验方法有化学分析法和生物试验法两大类。
（1）化学分析法。化学分析法主要采用光谱法（包括红外光谱、质谱、色谱、色谱-质谱及核磁共振普）测定气态产物中Co、Co2、HCn、HBr及no2等有害气体的浓度。化学分析法评估火灾气体的毒性时，往往与烟密度测定平行进行，一般只考虑最普通的有毒物质，所以结论意义是相当有限的。
（2）生物试验方法。生物试验方法多基于燃烧产物对被试验动物中枢神经系统（致死率）及生理状态的影响，但这种影响与很多因素有关，如材料的分解模式（热裂解还是燃烧）、分解产物的温度及浓度、动物种类及中毒时间等。GB/t20285主要采用实验室定量制取材料烟气的方法和实验小鼠急性吸入烟气染毒的方法进行材料毒性评价。
3GB8624-2006评价火灾危险性的应用
目前，国家标准GB8624-2006是我国建筑材料燃烧性能的主要分级方法。标准将材料燃烧性能分为a1、a2、B、C、D、e、和F七个等级。从试验测试方法来看，考虑了材料的火焰传播、燃烧热释放速率、热释放量、烟气浓度和烟气毒性等参数，而这些参数均属于评价热危害和烟气危害的重要内容。如表1。
参考文献
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[4]赵成刚.中国建筑材料燃烧性能分级体系的进展[J].塑料助剂，2006，（2）：1-9.
生物燃料成分分析篇4
关键词：生物质电厂；自燃；防范措施；农林废弃物；火灾
1生物质电厂燃料自燃的危害
众所周知，生物质电厂燃料火灾事故会增加企业的经济负担，且对社会容易造成严重不良影响。目前，开发利用的生物质资源有农作物、农业加工副产品、林木和其加工剩余物、城市生活垃圾以及能源植物等。我国拥有广泛的植被资源，树皮、树叶可广泛应用在生物质电厂中进行发电。鉴于这些生物质材料的可燃性，发生火情后需要立即采取措施避免局部燃料被烧毁甚至整个燃料场被烧毁，如果没有及时采取补救措施，燃料火灾事故会对发电设施和厂房造成极大的经济损失。
2燃料自燃原因分析
2.1在燃料收购中缺乏水分控制
燃料自燃是燃料在收购过程中需要特别注意的，其自燃的发生主要与燃料收购过程中水分控制不严有关。电厂燃料的收购与其他物质回收相比过程更加复杂，包括收集、粉碎、打包、运输等多个环节，如果燃料在以上收购过程中发生含水量增加的现象，会给燃料的自燃埋下潜在的危险。
2.2在燃料储存中缺乏防雨措施
在燃料储存中遇到大雨天气，需要做好防雨措施，否则燃料淋雨会增加含水量，容易发生自燃。其中，有几种情况：一是料场排水设施不完善，雨水来不及排出，造成燃料浸泡；二是燃料顶部苫盖措施不完善；三是垛基基础偏低，造成雨水倒流至料垛底部。
2.3在燃料堆放中缺乏正确方法
不同种类的燃料堆放在一起在堆垛内部发生热量聚集的可能性较大，尤其是硬性燃料，因为它们的密度大、燃点相对较高。相同种类的燃料堆放在一起如果含水量不同也可能发生燃料自燃，因为含水量比较高的燃料自燃的同时会导致含水量比低的燃料发生自燃。生物质电厂燃料的含水量增高时其温度会在微生物作用下不断升高，当温度升高到一定程度时与空气接触发生进一步氧化后可立即引起自燃。不同种类生物质电厂燃料的密度、燃点是具有明显差异的，因此混合堆放时很可能发生自燃。当生物质电厂发生停电或者设备故障时，为了避免燃料堆积时间较长而出现过热现象，进而发生超温自燃，因此需要r刻关注生物质电厂的设备运行状况、供电情况、管道以及除尘区域等，把控好各个环节，针对可能出现的任何意外情况，我们一定要提前预防，早作打算。
3火灾风险特点
3.1粉尘爆炸
生物质材料与其他材料相比密度较小，在原料的制备和运输过程中比较容易形成粉尘，而粉尘的特点是遇到明火和电非常容易发生爆炸，引发火灾。粉尘发生爆炸受到多种因素的影响，包括粉尘大小、温度以及含氧量等，可发生于生物质材料的粉碎、分离、除尘、干燥、输送等多个环节，因此需要在生物质材料制备以及运输等各个环节做好预防。我国林业生产中产生的大量废弃的树叶、树皮，这些生物质资源往往被随意丢弃，随着自然降解作用逐渐腐烂，浪费了庞大的生物质发电原料。生物质发电是我国目前大力发展的科技，但在发展过程中也遇到了一定的阻力，主要是在树叶、树皮等资源收购方面难以实现量化收购。无论是何种生物质材料，他们如果用于发电，必有可燃性，可燃性的颗粒逐步细化会逐步细化，形成粉尘。由于粉尘爆炸的危危害比较大，电厂应做好预防措施，从除尘、防爆装置、防止明火等多方面入手，尤其针对危险区域，最大程度降低粉尘爆炸事故，提高生物质电厂的安全，降低对社会的危害。
3.2堆垛火灾
堆垛火灾是生物质电厂火灾事故中比较严重的，主要形成原因是堆垛内部发生热量聚集，加上燃料储量比较大，尤其如果存在树叶、树皮等高密度硬质材料，很容易发生自燃，如果堆垛发生自燃时存在较大风力，会加重火灾范围和严重程度，其造成的不良后果是无法预估的。为了避免堆垛火灾的发生，平时应注意观察堆垛内部的温度变化以及烟雾报警装置是否正常等，温度的变化是预防堆垛火灾的重要指标，可通过安装温度监控系统来更好的预防自燃引起的堆垛火灾。因此，堆垛火灾作为生物质电厂比较严重的火灾事故是需要引起高度重视的，必须时刻关注堆垛内部的温度变化以及烟雾报警装置的运作。
4火灾防范措施
4.1改善在燃料收购中缺乏水分控制的现象
燃料含水量是燃料入厂时重要参考指标，不符合标准的不能入厂，且入厂需严格参照相关标准，确保燃料安全入厂。生物质电厂燃料除了在入厂时做好把控，在燃料入场前期也要做好质量控制，安排专人负责督促燃料加工点做好晾晒和堆垛等相关工作。定期测定燃料的含水量，如果发现含水量较高可通过加强晾晒频率来降低水分，对于燃料加工点生产制备的燃料必须做好入厂前的质量监测，不符合入厂标准的拒绝收购。生物质电厂燃料在运输过程中要做好淋雨的预防，否则燃料淋雨增加水分容易发生自燃。
4.2做好燃料储存运输中预防措施
燃料堆垛一般情况下是露天的，为了加强燃料中的水分控制，应采取苫盖措施，主要是预防下雨后燃料被淋湿。燃料堆垛位置应选择排水比较好的区域，可以确保雨后雨水可以及时排出，以免雨水进入堆垛增加燃料的含水量而引发自燃。
4.3加强燃料堆垛管理
燃料堆垛是影响燃料自燃和火灾事故的重要因素，因此生物质电厂应加强燃料堆垛管理。生物质电厂要在燃料收购前做好燃料堆垛的设计和布局，包括燃料堆垛的体积、堆垛位置的通风情况以及分堆布置等。通风是燃料堆垛中应该充分考虑的因素，堆垛中要预留通风口，建议人工配合机械的方式堆垛。
4.4加强燃料测温和巡检
在实际工作中，对燃料的堆放时间是有一定的要求的。一般来说，纤维类燃料（比如：树皮、甘蔗渣等）其挥发水分比较高。当燃料的含水量达到40%以上，其经验存储时间不得超过2个月；当水分小于40%以下，其存储时间不得超过3个月。在储存期间，必须进行人工测温巡查，当发现温度达到80℃时，应及时进行转运调度使用或进行相应的翻堆降温处理。
5结束语
生物质电厂燃料作为我国研究的热点需要不断进行全面的探索和分析，燃料火灾事故会对生物质电厂造成极大经济损害，对社会造成严重不良影响，因此预防生物质电厂的火灾事故是十分重要的。为了更加有效的预防生物质电厂燃料的火灾事故，本文对燃料火灾的原因、特点以及预防措施进行全面分析，制定了切实可行的防范措施，实现产业的健康安全发展。
参考文献
[1]任常兴.基于火灾场景的大型浮顶储罐区全过程风险防范体系研究[J].中国安全生产科学技术，2014（01）：68-74.
生物燃料成分分析篇5
新课程改革要求以提高学生的科学素养作为科学教育的根本宗旨，倡导以“观念建构”为本的教学，要实现知识教学向观念教学的转变，这是化学教学的一个基本价值取向。中学化学中知识类的基本观念有元素观、变化观、微粒观；方法类的基本观念有实验观、分类观、计量观；情意类的基本观念有化学的价值观。
鲁教版初中化学八年级第六单元第二节“化石燃料的利用”看似是常规性介绍的事实性知识，但其实本节课蕴含了很多的化学观念、思想和化学方法，教材想传递的是一种化学基本观念形成的信息。笔者认为在进行本节课的教学时，要以燃料利用为知识载体，向学生渗透元素观、物质的变化观和变化的能量观、微粒观，还要让学生在学习知识的过程中逐步形成实验观，并通过具体事实的学习进一步感受、体会化学的价值观。
一、以“化石燃料的形成和利用”知识为载体，培养学生物质的变化观和元素观。
（一）以“化石燃料的形成过程”为载体，初步构建物质的变化观。设计的主要教学活动有：
教学活动1：学生观看“人类对能源利用的历史变迁”视频，谈谈对能源的认识。
教学活动2：了解燃料的利用使人类摆脱野蛮步入文明，学生列举几种化石燃料，提出问题：为什么煤、石油、天然气被称为“化石”燃料呢？它们是如何形成的？学生根据已有的知识储备和课前调查说出三大化石燃料的形成过程，在自然条件下古代动植物遗体发生了复杂的化学变化而形成，感受化学变化的神奇和伟大，学生初步建构物质的变化观。
教学活动3：学生通过对比化石燃料形成的漫长历史时间和其被开采利用的有限年限，知道它们的不可再生性，感受到资源的宝贵，形成节约资源的意识。
教学活动4：提出问题：面临能源枯竭，我们该如何应对？人类又是如何利用化石燃料的呢？是直接燃烧还是综合利用？问题是思维的源泉，更是思维的动力，以问题为主线，引领学生主动、积极地去建构，将知识学习、观念建构与解决问题有机结合。
（二）以“燃料的燃烧”为载体，培养学生物质变化的能量观。设计的主要教学活动有：
教学活动1：学生阅读教材，自主完成：
①从物质分类的角度看，化石燃料都属于哪类物质？它们的主要组成元素是什么？②写出碳燃烧的方程式，并分析在燃烧过程中发生的能量转化。③观察火力发电厂的能量转化图，分析其中的能量转化形式。
碳氢化合物是高能量的物质，利用其燃烧可以使其中蕴含的化学能转化，获得我们人类所需要的能量，如光能、热能、电能等，我国现阶段，很大一部分电能都是由煤燃烧产生的热能转化而来的。通过这部分内容的学习，学生可以感受到，物质是变化着的，物质发生变化时可以储存或者释放能量，进一步形成物质的变化观和变化的能量观。
教学活动2：从化石燃料的元素组成入手，分析其燃烧后的产物和对环境的影响。体会物质是由元素组成的，物质可以千变万化，但元素不变，一些客观的实际问题可以追本溯源，从物质的元素组成上分析原因，找出应对办法，从而进一步培养学生的元素观。一个具备“元素观”的学生，当他看到某种物质的时候，他就会自觉的观察和思考组成这种物质的基本成分是什么，它可能有什么样的性质，可能会发生什么样的变化，变化的时候会生成什么样的物质，由此可见，观念的形成会提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
二、以“石油裂化”“煤的综合利用”为载体，强化物质的变化观、微粒观。
在“石油裂化”板块的教学中，通过ppt模拟演示让学生直观感受大分子断裂成小分子、小分子再按照需要组合成大分子的微观过程，站在化学学科的高度上，用微观的视角去看待这个问题，体会化学变化的微观过程其实就是分子改变、原子重组的过程，进一步培养学生物质变化观和微粒观。在“煤的综合利用”板块的教学中，引导学生观察思考“同样以煤为原料，为什么会得到不同的产品”，同学们经过分析，会发现是变化条件的不同导致了产物不同，使学生进一步体会化学变化条件的可控性和通过化学变化可以获得或者改造物质，这也正是教材安排这部分内容的目的所在。
三、依托情景素材，呈现知识内容，感受化学的价值。
价值观是一个人对周围客观事物的意义、重要性的评价和认识，当学生发现知识的实际价值和社会意义时，他们的学习是最有效的。因此，在本节课中对知识内容的呈现要立足于知识情景化、情景生活化。通过列举石油产品在日常生活、生产中的应用，了解我们的衣食住行都离不开石油产品，生活中处处都有化学，是物质和物质的变化造就了我们丰富多彩的生活，学生可以深刻感受到化学的价值。
四、联系实际生活，设计探究活动，培养学生的实验观。
实验观主要是指化学实验是我们认识、学习化学的重要手段，是人类认识、改造和应用物质，推动化学发展的主要手段。为培养学生的实验观，设计了如下的教学活动：
（一）演示实验：蜡烛的不充分燃烧――碳颗粒的形成。
和化石燃料相似，蜡烛的主要组成元素是碳元素，那么碳不充分燃烧会有什么后果产生？我做了实验演示，点燃蜡烛，在其火焰上方放一个蒸发皿，底部迅速出现黑色物质，这些黑色物质是什么，它是怎样产生的，是不是与碳的不充分燃烧有关系呢？通过观察现象、分析问题，迁移到化石燃料的不充分燃烧会产生碳颗粒，造成空气污染。
（二）探究实验：设计实验探究化石燃料中有碳、氢元素。
生物燃料成分分析篇6
【关键词】固态废弃物；煤；混合燃烧；有机氯化物；形成机理
相关报道和资料表明，美国每年的城市固体废弃物增加量达到了2亿以上，对于这些固体废弃物的处理，传统的方法主要以地面堆积为主。然而随着堆积面积的不断减少以及环保条例的相继出台，传统的垃圾处理方法逐渐被淘汰，焚烧处理开始渐渐取代了传统的处理方法。然而，随机有机氯化物的不断产生，其毒性开始严重影响了人们的身体健康，固体废弃物的焚烧技术的发展也因此受到了影响。
燃烧中产生的有机氯化物主要包括了多氯二苯并二恶英（pCDDs）以及多氯二苯并呋喃（pCDFs）。然而在煤以及废弃固体物的混合燃烧中，却没能有效检测出这两种有机物。一些关于固体废弃物的燃烧中有机氯化物形成的解释开始相继出现，其中氯气成为了主要的媒介，而燃料气与飞灰中化合物的denovo合成则是造成pCDDs以及pCDFs的主要路径，Deacon反应则是其中一个过程。
结合研究可以得出，HCl的来源是含氯塑料的热分解，而氯气则可能与Deacon反应有所关系。将煤与固体废弃物进行混合燃烧，能够有效防止有机氯化物的产生。相关结论还表明，二氧化硫浓度的增减能够抑制有机氯化物的生成。硫化物之所以能够抑制pCDDs以及pCDFs，有人认为煤在燃烧过程中，硫的摩尔数量在超过氯气的基础上，会保持正反应为主，从而将氯气转化成HCl，从而使芳环取代反应得到抑制，防止pCDDs以及pCDFs的出现。
在此次实验研究中，项目主要采用tGa/FtiR/mS以及气相色谱-质谱联用技术对固体废弃物以及煤的混合燃烧过程进行分析。
1、实验
1.1tGa/FtiR/mS系统
将一定量的样品防止在tGa中，在有空气的情况下，在不同加热速度的基础上，将其加热到1000摄氏度，利用FtiR/mS系统对逸出tGa的气态物质的波谱以及热重特征图进行分析。
三台设备主要为951型热重分析仪、热气体质谱分析仪以及1650型傅立叶红外光谱仪。
使用一根聚四氟乙烯管将tGa以及FtiR进行连接，并将其维持在150摄氏度的温度下，FtiR的KBr窗气室也需要使用恒温控制仪进行加热。管路以及气室在加热的情况下，能够有效防止气体出现冷凝。使用石英样品进样管将tGa以及mS进行连接，并将其加热到170摄氏度。
1.2管式炉研究
在此次实验研究中，在一水平安装着电炉的石英管中进行。样品在置入电炉之前，需要将电炉加热到预定设置的温度，从而满足常压流化床燃烧系统的工作条件以及物质燃烧状况。在反应过程中，进样气体主要由标定过的聚四氟乙烯流量计调节。
反应产物进入安置有冷阱的吸收液中。结束后，将溶液浓缩，并使用岛津Qp-5000GC/mS系统对浓缩液进行分析。使用具备化合物数据库的计算机对化合物进行分析。另外，对于GC而言，纯化合物的保留时间能够使未知物更加容易确定，然后再使用标准物质对实验装置的检测结果进行确定。
1.3实验室流化床燃烧试验
此次项目使用的常压流化床装置，内径为30厘米，有效的床层面积为700平方厘米，自由空间的高度为3米，有效保障了可燃颗粒在离开床层提供更多的停留时间。使用螺旋给料机将燃料送入流化床之中，燃料的进料口主要设置在距离燃烧室空气入口上方23厘米的位置，利用燃料的加入速度以及热交换管对床层的温度进行调节。
使用气相色谱仪以及FtiR光谱仪对排出的气体进行分析。使用tenax吸收管对排除气体进行吸收，然后使用抽提器对吸收管内部的样品进行抽提，并进行GC/mS分析，目的是为了对燃烧反应中是否存在有机氯化物进行确定。
2、结果与讨论
2.1原料以及混合物的特性
经过FtiR以及mS分析结果显示，报纸以及西恩味素的分解物主要糠醛。从pVC燃烧所得的mS波谱中，可以表明pVC在燃烧过程中会产生大量的HCl以及氯气。在pVC燃烧产物的mS图中，分子量为36和38的物质，其比率对氯同位素的比率较为相似；另外，其他三个m/z峰同时出现，分子量分别为70、72以及74，与35Cl2，35Cl37Cl以及37Cl2相对应，这也表明HCl中有一部分物质在Deacon反应中产生了Cl2，之后氯气进行取代反应，从而使芳香族化合物形成有机氯化物。当使用氮气经空气进行替换后，pVC热分解不会产生氯气，这是因为氧气的缺少造成的，虽然产物中没有出现氯气，然而HCl依旧是pVC热分解的主要产物。
在每分钟100摄氏度的加热速度下进行实验，从而对相似于aFBC系统下的燃烧性能进行研究。加热速度在提高的过程中，燃料分解将会在高温度以及高速度下进行反应。由tGa/FtiR显示数据可以了解到，在高速度以及高温度的基础上，混合物的燃烧会产生氯气以及碳水化合物，并且同时放出，而在慢速加温的情况下，则不同时放出。另外，在快速加热的情况下，反应产生的碳水化合物更多。在实际情况中，aFBC的加热速度一般处在每分钟100摄氏度以上，这也会导致aFBC系统中固体废弃物与煤的混合燃烧将会产生更多的有机氯化物。
2.2固态废弃物燃烧过程中，有机氯化物的形成机理研究
此次的实验研究主要是对固态废弃物以及煤混合燃烧中有机氯化物的形成机理进行研究和严重。研究开始之前，需要获得燃烧炉的最佳操作条件，并对GC/mS分析的检测极限进行确定。
将4克不同的原料放入管式炉中，在空气存在的环境下进行燃烧。样品在置入之前，需要将电炉加热至800摄氏度。CH2Cl2在被气态产物吸收后，使用GC/mS进行分析。综合一系列实验结果可知，煤、纤维素以及纸在固态废弃物的燃烧过程中的主要产物是酚。在pVC燃烧过程中，主要产物则为HCl。结果与tGa/mS的结果以及多氯酚形成机理符合。可见，氯酚是混合物燃烧过程中的主要产物。
同时，还需要对温度范围处在400摄氏度以及800摄氏度的Deacon反应进行检验，分析产生氯气的可能性。将空气与10%的HCl/n2气体通入到不同温度的石英管中，使用酚-CH2Cl2溶液对生成的气体进行吸收，并进行氯酚的GC/mS分析，从而证实酚能够吸收氯气，因此可以通过Deacon反应对吸收液中氯酚分析测出氯气。结果显示，氯酚的产生量会因为温度的升高而加大，这也充分说明在高温下，有利于Deacon反应的进行。
将Cu催化剂引入Deacon反应中，反应在室温下也能够进行。而Cu一般是mSw中的物质，因此导致mSw燃烧情况下，更加容易引发Deacon反应。
为了对气相状态下的苯酚的氯化进行检测，将100毫克的苯酚放置在加热的石英管中，通入存在0.5%氯气的恒n2气流，在燃烧管的出口使用液n2对气体进行冷却，并使用二氯甲烷进行清洗，并进行GC/mS分析。苯酚一般在250摄氏度下开始氯化，在更高温度下，还会产生二苯并呋喃。
在空气存在的基础上，将100毫克的2，4二氯苯酚放入管式炉中进行加热，会出现氯酚的燃烧缩聚反应。经过GC/mS分析可知，2，4二氯苯酚的缩聚反应产物主要有2，4，6-三氯苯酚、2，3，7，8-四氯二苯并呋喃以及二氯二苯二恶英。其中后两种物质主要在400摄氏度左右开始形成。
综上所述，可以得知pCDDs以及pCDFs的产生途径可能是mSw的燃烧过程。
2.3硫对Deacon反应的影响
相关研究表明，在800摄氏度以下，氯气与二氧化硫无法的均相反应无法生产HCl，在自由能变的热力学计算的角度上看，其虽然不明显，但是反应动力学却使得产物的生成以及观察造成影响，这也需要反应温度达到更高。
因此在Deacon反应中，So2对Cl2产生的影响需要保证在800摄氏度下。气体在通入之前，需要将石英管反应器进行预热。HCl、So2以及空气流速需要利用标定过的四氟乙烯流量计进行调整，使用吸收剂对逸出的气体进行吸收，将吸收液中酚的含量进行有效控制，保持误差在±0.1毫克。将吸收液进行浓缩，体积控制为1毫升，将其进行GC/mS分析。在此次研究中，气相混合物中HCl以及o2的浓度保持不变，对So2的量进行改变，得出结果显示，So2的引入，会导致氯酚的产生量不断下降。
研究显示，煤在和mSw进行混合燃烧的过程中，硫与氯的比值在大于10的情况下，不会生成二苯二恶英，含氯产品的产生量大大减少。因此为了减少二苯二恶英以及含氯物质的产生，可以适当增加共燃燃料中硫的含量。
参考文献
[1]李晓东，杨忠灿，陆胜勇，严建华，倪明江.城市生活垃圾氯含量测定方法的研究[J].燃料化学学报，2002，1（06）：223-224.
[2]王锦平，张德祥，高晋生，宋永新.煤热解过程中氯析出模型的建立[J].燃料化学学报，2003，3（01）：1121-1123.
生物燃料成分分析篇7
知识目标
（1）知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能；
（2）知道什么是燃料的燃烧值和单位，会查燃料燃烧值表．
能力目标
会计算某种燃料完全燃烧放出的燃料．
情感目标
结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义．
教学建议
教材分析
本节有两部分，“燃料的热值”从生产和生活的一些现象出发，说明了现代社会中使用的能源主要是内能，且由燃料燃烧得到．又提供了科学资料，列举了几种燃料的热值，并给出了热值的定义和单位，本处要求学生能做简单的计算．
“有效利用燃料”直接联系实际介绍了燃料燃烧利用的情况，并分析现代的大型锅炉，说明了提高利用率的方法，最后结合具体数据介绍了提高燃料的利用率的实际意义．
教法建议
引入新课的方法，可以由学生联系生产和生活的实际来举例分析，而知道在现代社会中，使用能量主要还是从燃料燃烧中获得的内能．
“燃料的热值”，学生观察和分析教材的或教师提供的科技资料，学习热值的概念，并用简单的数学方法，会进行有关的热值计算．
“有效利用燃料”，教师分析，使学生知道燃料实际很难完全燃烧，只有一部分被利用，引出了使用效率问题，可以用画比例图的方法让学生深入理解炉子的效率．接着学生阅读资料（课本上的或教师提供的）得出提高锅炉的效率和燃料的利用率的方法．本部分内容可以学生小组讨论．对于提高燃料利用率，也是采用提供学生学习资料，学生可以课下收集相关内容学习，提高学生信息收集和处理能力．学生从学习中体会到可持续发展的思想．
教学设计方案
燃料及其热值
【课题】燃料及其热值
【重难点】重点是燃料热值的概念和单位，并根据定义计算燃料燃烧放热的有关问题．提高炉子的效率要从联系实际入手，分析实际问题，知道炉子的效率．
【教学过程方案参考】
一．引入新课
方法1、联系生产和生活的实例说明人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能．教师可以参考的实例有：a、原始社会火的利用；b、现代社会中取暖的方法之一煤取暖；取暖方法之二电取暖，而电能的获得主要的方法是火力发电；c、新能源利用处于发展阶段而不是成熟阶段．
方法2、对于基础较好的班级，可以学生提供资料，自行说明能量的主要来源，也可以教师提供资料，学生分析出这个结论．
二．燃料的热值
方法1、观察课本上的“几种燃料的热值”表格，说明不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示，并给出定义和单位，并结合简单的例题会计算有关热值的习题．
例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量．
解答：Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J
因为Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴质量
方法2、对于基础较好的班级，教师提供科技资料，学生分析获得相同的能量，用不同的燃料，消耗量是不同的，其原因是不同的燃料有其特想．
教学设计方案
燃料及其热值
【课题】燃料及其热值
【重难点】重点是燃料热值的概念和单位，并根据定义计算燃料燃烧放热的有关问题．提高炉子的效率要从联系实际入手，分析实际问题，知道炉子的效率．
【教学过程方案参考】
一．引入新课
方法1、联系生产和生活的实例说明人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内
能．教师可以参考的实例有：a、原始社会火的利用；b、现代社会中取暖的方法之一煤取暖；取暖方法之二电取暖，而电能的获得主要的方法是火力发电；c、新能源利用处于发展阶段而不是成熟阶段．
方法2、对于基础较好的班级，可以学生提供资料，自行说明能量的主要来源，也可以教师提供资料，学生分析出这个结论．
二．燃料的热值
方法1、观察课本上的“几种燃料的热值”表格，说明不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示，并给出定义和单位，并结合简单的例题会计算有关热值的习题．
例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
分析：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量．
解答：Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃)=1.26×106J
因为Q吸=Q放=1.26×106J
所以干木柴质量
方法2、对于基础较好的班级，教师提供科技资料，学生分析获得相同的能量，用不同的燃料，消耗量是不同的，其原因是不同的燃料有其特性――热值．再根据学习“密度”和“比热容”的方法，知道对于这种特性的描述就是其定义，能提高学生知识迁移能力，提供例题，学生自行设计解题方案，学生甚至还可以总结出热值计算的公式．
三．有效利用燃料
方法1、教师分析实际取暖的有关问题，使学生认识到燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分，把有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值称为炉子的效率，可以画出比例图，学生分析并理解炉子的效率是哪些部分之比．
对于提高炉子的效率和燃料的利用率可以由学生阅读资料，分组讨论得出．提高燃料利用率也是由学生阅读资料，教师可以提供一些有关的课外资料，主题是提高燃料的利用率，形成学生可持续发展的观念．
方法2、对基础较好的班级，教师提供资料，学生自行分析炉子的效率和燃料的利用率问题，并就提高燃料的利用率的方法和意义提出自己的看法，结合自己所在的地区在这些方法的做法提出意见，对于不合理的地方可以提出建议，分组讨论，提交分析报告给教师，教师根据实际情况，可以组织讨论．要求学生能课下收集相关资料，处理信息，养成从信息中学习的方法和习惯
【板书设计】
探究活动
实验探究：各种燃料
【课题】调查各种燃料
【组织形式】学生活动小组
【活动流程】提出问题；猜想与假设；制订计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作．
【参考方案】调查各种燃料的燃烧值，并知道不同燃料的用途和原因．
【备注】1、写出探究过程报告．
2、发现新问题．
探究活动范例：厨房里的热学
活动内容
了解、收集、分析、总结厨房里的热学知识．
活动目的
1、让学生了解厨房里所涉及到的热知识，通过厨房炊具及餐桌上的变化，使学生感受到改革开放给人民生活水平带来的提高，对学生进行爱国主义教育．
2、培养学生观察、分析、总结问题的能力．
活动准备
先让学生回家时认真观察厨房所有的炊具、做饭、烧菜的全部过程，回忆自家厨房发生的一系列变化及看到的有关物理现象，思考哪些与学习的热学知识有关，怎样解释其现象，做好笔记．
活动过程
1、小组讨论、交流(每个学生都有机会展示自己的调查结果)
2、班级讨论、交流(小组推选代表)
3、教师归纳小结
（1）炉灶的变迁，从大土砖灶到红砖砌的“节能灶”，从土煤炉到蜂窝煤炉，从沼气灶到液化气灶，每一次改进之所以深受人们欢迎，主要是每次改进都能使燃料燃烧更充分，既节省了燃料，又减少了废气(烟)污染，当然还有使用更方便的因素．
（2）使用炉灶烧火或炒菜做饭时，要把锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压着火头，这样可以使锅的温度升高得快．
（3）锅铲、手勺、漏勺、铝锅等炊具的柄都用木头或塑料，是因为木头、塑料是热的不良导体，以便在烹饪过程中不烫手．
（4）炉灶上面安装排风扇，是为了加快空气的对流，使厨房里的油污及时排出去，避免污染房间．
（5）往保温瓶灌开水时，不灌满，能更好地保温．因为未灌满时，瓶口处有一层水蒸气，它是热的不良导体，能更好地防止热量的散失．
（6）冬季从保温瓶里倒出一些开水后，盖紧瓶塞时，常常会看到瓶塞马上往上跳一下(有时会脱离瓶口掉在地上)．这是因为随着开水的倒出，进入了一些冷空气，瓶塞塞紧后，进入的冷空气很快膨胀，压强增大，推开瓶塞．
（7）在冬天或气温很低的情况下，往玻璃杯中倒入沸水时，应当先用少量的沸水预热一下杯子，以防止玻璃杯内外温差过大，内壁膨胀受到外壁阻碍产生力，致使杯子破裂．
（8）煮熟后滚烫的鸡蛋和在沸水中烫一下的西红柿，放入冷水中浸一会，容易剥壳和剥皮．因为滚烫的蛋壳与蛋白、西红柿皮与肉遇冷后都会收缩，但它们的收缩程度不一样，从而使两者脱离．
（9）冬季喝刚出锅的汤时，看到汤面没有热气，好像汤不烫，但喝起来却烫口，因为汤面上一层油阻止了汤内热量的散失．
（10）炒菜主要是用热传导的方式，煨汤、煮饭、烧水等都是用对流方式传热．
（11）滚烫的砂锅放在湿地易破裂．这是因为砂锅是热的不良导体，滚烫的砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩，而内壁温度降低很慢，砂锅内外收缩不匀，故易破裂．
（12）液化气是用压缩体积的办法使气体液化装在钢罐中的，使用时，通过减压阀，液化气的压强降低，液态变成气态进入灶中燃烧的．
（13）烧水或煮食物时，喷出的热蒸气比热水、热汤烫伤更严重．因为经它们变成同温度的热水、热汤时，要放出热量(液化放热)．
（14）手沾点凉水拿刚出笼的熟馒头时不觉得怎么烫手．这是因为热馒头接触手上的凉水时，凉水迅速汽化生成一层水蒸气在手与馒头之间，水蒸气是热的不良导体，所以手不觉得怎么烫了．
（15）夏天用我国南方一种陶土做的凉水壶装开水，会很快冷却，且比气温低，这是因为陶土容器中的水可以渗透出来，到了容器壁外的水会很快地蒸发，蒸发时要从容器和它里面的水里吸收大量的热，因而使水温很快降低．当水温降到和气温一样时，水还会继续渗透、蒸发，还要从水中吸热，水温继续降低，但因为水温低于气温后，水又会从周围空气中吸热，故水温不会降得过低．
（16）夏天自来水管壁大量“出汗”，常常是要下雨的征兆．必须明确，自来水管“出汗”现象，并不是管内的水渗漏．由于自来水大都是来自地下，温度较低，空气中的水蒸气接触到水管壁，就会放出热量而液化，一旦水管壁大量“出汗”，说明空气中水蒸气含量高，湿度大，这正是下雨的前兆．
（17）冬天水壶里的水烧开后，在壶嘴一定距离才能看到“白气”，而紧靠壶嘴的地方看不到“白气”．这是因为紧靠壶的地方温度较高，壶嘴喷出来的水蒸气不能液化．而距壶嘴一定距离的地方温度低，壶嘴喷出来的水蒸气放热液化成小水滴，即看到的“白气”．
（18）当锅烧得温度较高时，洒点水在锅内，会发出“吱吱”的声音，并冒出大量“白气”，这是水先汽化后液化的现象．
（19）在热锅里和烧得温度很高的锅里滴有同样的一滴水，热锅里水滴先蒸干．原因是水滴滴入温度很高的锅中，接触处的水急剧汽化形成一层水蒸气，这层水蒸气托起尚未汽化完的水滴，减缓了水滴汽化的速度，同时引起了水滴的跳动，跳动过程中，由于水蒸气的散失，水滴受重力作用下落，将又与热锅接触，再次形成一层水蒸气而托起水滴．如此反复，水滴不断跳动，并且逐渐减小直至消失，汽化时间当然长一些，所以后蒸干．而水滴在热锅中直接汽化，很快蒸发干．
（20）磨刀时要往菜刀上洒水，因为刀与磨石摩擦生热，刀的温度过高时钢铁硬度会减小，刀口就不锋利了，洒水后吸收了热量，刀的温度就不会升得过高了．
（21）当汤煮满锅时，迅速向锅内加冷水或把汤扬起再倒入锅内都可制止沸腾．原因都是吸收锅里汤的热量，使其温度降到沸点以下．加冷水，因冷水的温度低于沸腾汤的温度，混合时，冷水吸热，汤放热．把汤扬起再倒入锅内的过程中，由于空气温度比汤低，汤放出了一部分热量，温度略有降低，倒入锅内时，它又要从沸汤中吸收一部分热量．
（22）油炸食物时，溅入水滴会听到“叭、叭”响声，并溅出油来．这是因为水的沸点比油低，水的密度比油大，溅入油中的水滴沉到油底迅速沸腾，产生的气泡上升破裂而导致响声．
（23）煮食品时，并不是火越旺越快，因为水沸腾时的温度是不变的，即使再加大火力，也不能提高水温，而结果只是加快了水的汽化，使锅内的水干得快而已，白白浪费了燃料．正确的方法是用大火把水烧开后，就改用小火，保持锅内的水一直沸腾就行了．
（24）用压力锅煮食物熟得快，主要是增大了锅内的压强，提高了沸点，即提高了煮食物的温度．
（25）用砂锅煮食物，食物煮好后，让砂锅离开火炉，食物在锅内还能继续煮一会儿．这是因为砂锅离开火炉时砂锅底的温度高于100°C，而锅内的食物温度为100°C，离开火炉后，锅内食物还可从锅底吸收热量，继续沸腾，直到砂锅的温度降为100°C止．
（26）用锡焊的铁壶烧水，壶烧不坏，若不装水把它放在火上一会就会烧坏了．这是因为水的沸点在标准气压下是100°C，锡的熔点是232°C，装水烧时，只要水未烧干，壶的温度总不会超过100°C，达不到锡的熔点，更达不到铁的熔点，所以壶烧不坏．若不装水放在火上烧，不一会儿壶的温度就会达到锡的熔点，焊锡熔化，壶就坏了．
（27）腌咸菜往往要十天半月菜才会变咸，而炒菜时加盐几分钟就变咸了．这是因为温度越高，盐分子运动越快的缘故．
（28）长期堆煤的墙角处，若用小刀从墙上刮去一薄层，可看到里面呈现黑色．这是因为分子是不停地作无规则运动，在长期堆煤的墙角处，由于煤分子扩散到墙里，所以即使刮去一薄层，仍可看到里面呈现黑色．
生物燃料成分分析篇8
关键字：cfb锅炉飞灰燃煤粒径比例变化cfb锅炉飞灰可燃物影响
0 前言
在一个正常运行的循环流化床锅炉中，不同尺寸的颗粒成一定的分布。粗颗粒趋向集中在密相区，细颗粒作为飞灰被气流曳带离开分离装置，经过尾部受热面离开锅炉，中间尺寸的颗粒成为循环的主体。燃煤颗粒级配是指在允许的粒径范围内，不同等级的粒径的配比。燃煤颗粒粒径与级配的正确确定，对cfb锅炉的正常运行有着非常重大的意义。
燃煤的粒径范围及级配是根据不同的炉型和不同的煤种而确定的。中国华电集团石家庄热电厂四台循环流化床锅炉系东锅制造，自2003年5月正式投产以来，至今已经一年有余，在国内创造了数项cfb锅炉的最佳运行纪录。锅炉蒸发量为410t/h,主汽压力9.81mpa，主汽温度540℃，给水温度225℃，汽包压力11.08mpa，床温896℃，给煤量46.93t/h，石灰石量4.8t/h，总空气量361000nm3/h。设计煤种为山西晋中贫煤,设计与校核煤种的主要数据为:收到基碳63.11%/56.15%,收到基灰份23.1%/29.4%,收到基低位发热量24200/21130(kj/kg)哈式可磨系数为66/53.3。入炉煤的颗粒度为0~8mm，锅炉厂没有对燃料颗粒级配做出明确的规定。目前流化床锅炉燃煤一般要经过一级破碎和二级破碎，化学车间提供的粒径报告分为9个不同的粒径比例，其报告单见表一。
单位: mm
1 燃煤粒径与级配的认识过程和煤粒的燃烧
1.1 燃煤粒径与级配的认识过程。经过了不同的发展道路后，国内外对流化床锅炉燃煤粒径与级配基本上达成了共识。国外经历了由细变粗的认识过程。鲁奇公司对入炉煤粒径要求从0．9mm增大到了6mm；国内则经历了由粗变细的认识过程。我国早期流化床锅炉采用了简单的机械破碎设备，入炉煤的粒径要求在0～25mm，导致磨损严重和出力不足等问题。现在国内对入炉煤一般要求在0～8mm以内。欧州大型流化床锅炉的燃煤颗粒级配大体为：0.1mm以下份额<10%;1.0mm以下份额<60%；4.0mm以下份额<95%；10mm以上份额0。目前，国内外采用煤颗粒的制备公式为：
vdaf+a=（85～90）%
公式中vdaf??燃煤干燥无灰基挥发分，%；
a??入炉煤颗粒中<1mm的份额，%。
1.2 流化床煤粒的燃烧。流化床燃烧具有低温循环燃烧的特点。由于循环燃烧的特点,使其同煤粉炉相比燃烧时间较长。煤粉炉的燃烧时间一般为3～5秒，而流化床锅炉随着循环倍率的不同而有所区别，大都是煤粉炉的数十倍。流化床的循环燃烧主要有内循环和外循环，较粗的粒子在炉内循环，细颗粒经过旋风分离器捕集后返回炉内燃烧，极细的燃料颗粒由烟气携带进入尾部烟道排出。由于这一部分燃料粒子相对燃烧时间短，同煤粉炉的燃烧温度相比，燃烧温度又大大降低。所以，这些不参与燃烧循环的细颗粒构成了流化床锅炉不完全燃烧的主要部分。入炉煤的燃烧一般要经过干燥加热、挥发份的析出和燃烧、膨胀和一级破碎、焦炭燃烧和二级破碎、磨损等四个过程。其中磨损过程特指较大的颗粒与其他颗粒在机械作用下产生细颗粒的过程。因此，不参与燃烧循环的细颗粒应由入炉煤中原始细颗粒和燃烧磨损产生的细颗粒两部分组成，不仅与入炉前的燃料破碎有关，同时与燃料的可磨性系数、燃烧调整也紧密相连。
对单位重量的燃料而言,粒径的减小会缩短挥发份的完全析出时间和碳粒的完全燃烧时间,可燃物的损失就会减小,因此,适当的减小粒径和控制粒径分布,对于提高燃烧效率是一项有效措施。
2 数据的采集和分析方案的确定
通过对四台流化床锅炉480份煤质分析和锅炉飞灰可燃物报告单的统计，从中找出低位发热量、灰份和颗粒级配变化对飞灰可燃物的影响。
2.1 低位发热量变化时相对应飞灰可燃物变化情况调查。随机抽取三次调查,每次数值为12个,发现锅炉飞灰可燃物与燃料低位发热量联动关系不明显。下表为2004年4月6\7\8\9日低位发热量与#23炉飞灰可燃物变化情况。
2.2 对灰份变化时飞灰可燃物情况的调查。采用如上办法，随机抽取三次数据进行比较，灰份对锅炉飞灰影响不明显，任选四日燃料灰份和当日四台锅炉平均飞灰可燃物的比较图如下：
2.3 颗粒级配变化时飞灰可燃物情况。从理论上分析,造成飞灰可燃物升高的主要原因是旋风分离器捕集不到的且没有经过循环燃烧的燃煤粒子。因此，首先对燃料中最小的细颗粒与锅炉飞灰的对应关系进行讨论。重点分析其在哪个比例区间对飞灰的影响较明显。通过数据和图例的比较，发现0.125-0.45mm颗粒的变化同飞灰可燃物的变化关系比较明显，0-0.45mm范围所占总份额低于20%会导致飞灰可燃物升高,在30%到50%之间变化对飞灰可燃物影响不大,其对飞灰可燃物的影响随燃烧工况的不同而改变。
考虑到各台锅炉燃烧调整对数据分析的干扰,选取了四台锅炉飞灰可燃物变化趋势相同,且又同时起伏的变化区间,分析四台锅炉飞灰可燃物的变化趋势的原因。下表选取了2004年7月19日至20日四个班次飞灰及燃料粒径的分析报告。
由此可见,平均粒径对锅炉飞灰的影响参考价值很小,0.45mm以下燃煤粒径影响飞灰可燃物的作用比较明显,其份额应控制在30%-50%之间。对于大型高循环倍率的循环流化床锅炉来讲,燃料的平均粒径变化会导致飞灰可燃物的变化,但不是线性关系。过去认为流化床锅炉燃烧稳定，燃烧调整相对有限的观点是错误的。同煤粉炉相比，流化床锅炉的燃烧调整更加复杂,同时也具有更大的现实意义。
3 结论
3.1 燃煤的合理级配是影响流化床锅炉飞灰可燃物的主要因素之一，平均燃料粒径的参照作用较小，0.45mm以下的燃料配比对锅炉飞灰可燃物有较为明显的影响。
3.2 循环流化床锅炉中小于0.45mm的燃煤比例应控制在30-50%的范围内。
3.3 燃料灰份和低位发热量的变化对煤粉炉的燃烧效率影响明显，但流化床锅炉的飞灰可燃物高低基本不受其影响。
附表1：
参考文献：
生物燃料成分分析篇9
中图分类号：tK229文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）22-0338-021、生物质颗粒的燃烧与结渣特性
生物质成型颗粒燃料是经过压制粘合而成的，其密度远大于原生物质。成型燃料的结构与组织特征决定了挥发分的析出速度与传热速度都很低。生物质成型燃料的燃烧过程可分为干燥脱水、挥发分析出、挥发分燃烧、焦炭燃烧和燃烬几个阶段。其燃烧过程是：1）燃料进入燃烧室内，在高温热量（由前期燃烧形成）作用下，燃料被加热和析出水分。当温度达到约250℃左右，热分解开始，析出挥发分，形成焦炭。气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧，进行可燃气体和氧气的放热化学反应，形成火焰。2）成型燃料表层部分的碳处于过度燃烧区，形成较长火焰。3）焦炭扩散燃烧，燃烧产物Co2、Co及其气体向外扩散，Co与o2结合成Co2，在表面进行Co的燃烧，在层内主要进行碳燃烧，在表面形成灰壳，并随着燃烧，燃烬壳不断加厚。当可燃物基本燃尽，在没有强烈干扰的情况下，形成整体的灰球，灰球变暗红色成为灰渣，完成整个燃烧过程。在炉内强烈气流的干扰下，则有一部分细碎燃料，以飞灰形态随烟气逸出炉内。
生物质颗粒燃料本身的灰分中含有钙、钠、钾等离子，这些离子在燃烧过程中容易形成渣层，且灰的软化温度较低，因此燃料本身的特性决定了结渣的特性和程度。燃烧过程中燃料层的温度，炉膛温度，燃料与空气混合不充分以及锅炉超负荷运行是造成结渣的重要因素。生物质颗粒中还含有氯、硫等元素，对钢材有腐蚀作用。
2、固定炉排燃煤锅炉改燃木柴、生物质颗粒等
2.1改燃木柴
在节能和环保要求日益严格的今天，部分地区已不准许安装蒸发量较小的固定炉排燃煤锅炉，而原燃煤的固定炉排锅炉也要进行改造。因此，新装的固定炉排燃煤锅炉有部分直接燃用木柴、木板等，出现的问题有：
1）木柴燃烧过快，添加燃料时间短。木柴一般呈块状，开始燃烧时需要大量空气，后一阶段需要空气量减少，过量空气变多。
2）多数炉门处于常开状态，增加了漏风和散热。
3）炉膛容积小，火焰较高，烟气流速快，烟气流程短，排烟温度较高。在进行测试时发现，燃烧时排烟温度常超过300℃。
4）燃烧过程扰动不足，烟气中Co含量高，未燃尽的碳颗粒较多。
5）燃烧中空气分布不均匀，对水冷壁的冲刷严重。
这些问题一方面给锅炉带来了安全隐患，严重时会使锅炉积灰结焦甚至出现受热面变形的情况，另一方面，锅炉的热效率低下，燃烧不稳定，锅炉出力达不到使用要求。由于木柴、木板均为人工送料，锅炉运行的自动化程度较低，现场粉尘较大，操作环境差。
2.2改燃生物质颗粒
这种锅炉改燃生物质颗粒一般要增加送料器，改变人工送料的方式。下面通过一个案例说明这种改造存在的缺陷。
在对某企业的锅炉能效测试中发现：锅炉经过改造，由固定炉排手烧燃煤炉改为给料机输送燃料的燃生物质颗粒炉，在测试中发现尾部烟气氧含量超过17%，并且经过多次调节也无法降下来，锅炉的配风设计不合理，炉内燃烧状况极差。经过观察燃烧过程，发现锅炉燃烧不佳的原因：
如图1示，燃料由锅炉前端位于炉排上方约0.6m高的送料口给入，为实现燃料均匀分布在炉排上，送料风风管鼓入大量热风将燃料颗粒吹撒在炉排上，而这一部分热风未能有效地参与燃烧反应，反而增加了过量空气，缩短了飞灰和可燃气体成分的停留时间，使其不能充分参与燃烧，降低了锅炉的热效率。
由一次热风管送入的热风不足，因而在右侧添加了一台鼓风机从底部供风，降低了风温，不利于燃烧。燃料在炉排上堆积过厚（图2示），难以燃尽并产生较多Co。因此这种设计极大的影响了锅炉的热效率。同时，该锅炉的尾部还增加了空气预热器，由于引风机的功率不足，导致炉膛呈微正压燃烧，炉内烟气冒出，导致炉墙部分位置出现烧黑的现象。
同时，由于固定炉排不是专门针对生物质颗粒进行设计和制作的，往往会出现生物质颗粒从炉排漏下去的情况，这样也增加了燃料的固体未完全燃烧热损失。
3、链条炉排锅炉改燃生物质颗粒的问题
链条炉排锅炉作为一种常见的锅炉结构形式，由于其运行稳定可靠、操作方便，使用中较为常见，这种类型的锅炉较多设计为燃烧烟煤的锅炉，燃烧形式为层燃。在实际运行中，有部分设计燃料为煤的链条
（1）当直接改燃生物质颗粒后，由于生物质颗粒密度小于煤，且挥发份含量远高于煤，其燃烧主要在炉排上部的空间发生，因此燃料在炉内的停留时间变短，许多焦粒和炭黑无法燃尽，还会造成整个火界后移，甚至引起尾部受热面部位二次燃烧。（2）链条炉排燃煤锅炉一般只有在炉排下方鼓入一次风，不设置二次风，而生物质颗粒挥发份的燃烧需要大量空气，因此会造成燃烧区缺氧的情况，产生较多Co。（3）受热面布置与生物质颗粒的燃烧情况不相符，造成换热效果变差，炉膛出口烟气温度高。（4）生物质颗粒的热值较煤低，燃烧温度低，燃烧强度小，不适宜较大的炉排面积，因此直接改燃生物质颗粒的煤炉会出现出力不足的情况。（5）由于鼓风一般偏高，而且生物质颗粒的灰分较轻，飞灰量变大。
结合生物质颗粒的特点及以上情况，改造要考虑到燃烧、积灰、结焦等众多问题，而不宜直接将燃料更换为生物质颗粒。
4、固定炉排锅炉改燃粉状生物质
在某些企业中，粉状生物质如锯末较易获得，于是将固定炉排锅炉改为燃粉状生物质锅炉。这种改造一般是在前端的人孔接上给料管，生物质粉末通过风力输送到炉膛中进行燃烧。通过分析，这种改造会存在以下问题：
1）燃烧方式由层燃变为室燃，烟气流程变短，烟气中未燃尽碳颗粒和Co增多；
2）粉状生物质燃烧系统点火程序不完善，存在点火爆燃现象，且木粉加料仓没有防火防爆装置；
3）燃烧中的颗粒和生物质中的杂质冲刷水冷壁，易造成较大磨损；
4）容易结焦。
5、燃油锅炉改燃生物质
这种改造的燃油锅炉一般为卧式三回程结构（图3），然后在锅炉前端加装采用水冷的生物质颗粒燃烧机，燃烧机采用固定炉排，生物质颗粒通过螺旋给料机给入，燃烧后产生的高匮唐进入锅炉炉膛和烟管换热，接着进入省煤器换热。这种锅炉存在的问题包括：
1）部分生物质颗粒燃烧机不成熟，无相关的型式试验即投入使用。生物质颗粒在燃烧机内气化后产生的可燃气体携带大量的生物质粉尘进入炉胆，对炉胆造成不同程度的磨损，当引风机和鼓风机匹配不佳时，生物质灰分容易在烟管里沉积。
2）炉胆前部布置过多的卫燃带，燃烧机出来的气流温度高，容易烧塌卫燃带，加上气流温度达到灰分的熔点，灰分容易粘附在受热面上，燃料含硫量大时，长期作用对受热面造成腐蚀损坏，同时灰分中含有的碱金属离子也会对受热面造成腐蚀。
3）燃烧机与锅炉不匹配，锅炉不能全部吸收燃烧机产生的高温气流，使锅炉及其辅机长期处于超负荷状态，造成烟管越堵、风机越大、积灰越多的恶性循环。
4）生物质燃料与油不同，灰分含量大，燃烧后的烟气传热特性与油燃烧后的烟气传热特性存在不同。改造的锅炉未经科学的热力计算，多凭经验估算。
5、总结
由于燃料特性存在较大不同，无论什么型式的燃煤、油锅炉直接改为燃生物质锅炉而不进行设计或相应改造，一般都不能取得较好的效果。要克服以上存在的问题，要针对燃料的特点对燃烧系统、烟风系统、除尘系统等进行改造，才能实现锅炉安全、经济地运行。
生物燃料成分分析篇10
【关键词】垃圾衍生燃料城市生活垃圾
随着社会经济的发展，城市生活垃圾产量日益增加，垃圾处理已成为许多国家及大城市发展中必须解决的问题。目前全国城市人均生活垃圾产量为440kg/年，城市生活垃圾总量已达1.5亿t/年以上。据国家环境保护总局预测，到2010年全国城市垃圾产量达1.52亿t，2015年为1.79亿t。因此，对垃圾的处理就极为重要。
一、我国城市生活垃圾处置现状
城市生活垃圾中可燃组分主要为塑料、纸张、草木、布、橡胶、皮革和厨余等7类。解决城市生活垃圾处理问题的目标是将垃圾减容化、减量化、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有三种方法:一是卫生填埋。二是堆肥。三是焚烧处理(后发展为焚烧发电、供热)。
对垃圾进行焚烧处理，能更好地达到垃圾处理资源化及无害化的治理目标，并具有占地面积小、运行稳定、对周围环境影响较小等特点。但是，垃圾成分十分的复杂，且具有综合利用价值，直接焚烧和简单破碎不仅不利于设备的安全运行，还增加了垃圾处理的难度，而且浪费了一些可回收利用资源。我国在垃圾处理领域起步较晚，目前已建成或在建的垃圾焚烧厂，基本上为国外引进技术，部分采用国产设备，城市垃圾一般未经处理或仅仅是简单分拣即入炉焚烧，无论从资源再利用角度还是从设备运行的经济性来讲，都存在不足之处。发展新的垃圾处理技术优为重要。城市生活垃圾的焚烧处理在垃圾综合处理中的比重逐年增加，垃圾衍生燃料(RDF)有燃烧稳定，二次污染低，便于运输和储藏等特点而日益受到关注，但热值相对较低，不易成型，而在煤中混烧已被证实是可行有效的为提高衍生燃料热值，减少和二恶英的排放。
二、垃圾衍生燃料技术(RDF)简介
“垃圾衍生燃料”一词来自英文RefuseDerivedFlue，直译为:源于垃圾的燃料。垃圾衍生燃料垃圾经分拣、破碎、涡电流除铝、磁选除铁，再破碎、风选、压缩和干燥等工序制成的一种固体燃料，简称为RDF。垃圾衍生燃料技术RDF是一种将垃圾经不同处理程序制成燃料的技术。生活垃圾经破碎、分拣、干燥、添加助剂、挤压成型等处理过程，制成固体形态(圆柱条状)燃料，其特点:大小均匀、所含热值均匀，易运输及储备，在常温下可储存几个月，且不会腐败。可以临时将一部分垃圾存贮起来，以解决锅炉技术停运或因旺季而导致垃圾产出高峰时期的处置能力问题。这种燃料可以单独燃烧，也可根据锅炉工艺要求情况，与煤燃油混烧。
三、中国RDF技术的发展
各国的技术必须针对各国的具体特点，从中国的垃圾成分分析看，中国垃圾中的可燃成分普遍比发达国家少，中国垃圾无机不可燃成分，特别是灰土砖石比较多。鉴于垃圾成分的这个特点，中国垃圾应该走综合治理这条路:把垃圾中的灰土砖石部分分开后进行填埋处理，提高热值之后的垃圾可以用于直接热处理。垃圾成分受季节波动较大，水分含量高，有时高达80%，直接焚烧可能出现各种问题。
四、国外应用RDF技术的动向
衍生燃料RDF—5技术的应用，在欧洲、澳洲皆逐施行，日本最为积极。日本电源开发公司在上世纪九十年代就着手开发RDF—5燃料试验，得到日本政府通产省的资助，从1997年进行设备设计、制造和安装等，1998年实施燃烧试验，试验结果:发电效率达到35%，比焚烧原生垃圾提高了130%，并大幅度降低二次污染程度，在能源、资源回收及生态效益上具有绝对竞争优势。此举引起政府高度重视，并从国库资助，以推动RDF技术的应用，鼓励中小型焚化炉改建为联合处理方式的废弃衍生燃料的制造中心。
五、垃圾衍生燃料技术环境影响分析
垃圾衍生燃料技术对环境的影响主要涉及RDF的制备过程中产生的噪音、粉尘，燃烧过程中产生的有害气体和温室气体，以及灰渣中残留的重金属等有害物质。
1.RDF制备过程的环境影响
RDF的制备工艺主要是物理过程，干燥温度在100~120℃之间，一般不会产生有害物质。秦成、田文栋等对国内第一条RDF生产线生产过程气体分析，未发现Hcl和So2等有害气体。RDF制备过程中对环境的主要影响是噪音、粉尘以及垃圾腐烂产生的恶臭。通过密封、加入添加剂等手段予以消除。
2.RDF燃烧产生的有害气体
RDF的燃烧方式一般包括两种，一是RDF单独燃烧，另一种方式是与其它物质(如煤)混合燃烧。美国环保署在一份对于燃烧城市废弃物草案指南中指出，持久有机污染物的形成主要包括三个方面，一是通过废弃物带入焚烧炉系统，是在燃烧过程中形成，三是在燃烧区后重新合成。魏小林等对硫化床RDF烧、与煤混合燃烧进行了研究，其中no随RDF的增加而增加，但增加量不大。混合燃烧Co、n2o、So2、Hcl浓度比单独燃烧低，而均比煤高。
3.灰渣处置
垃圾焚烧产生的底灰中重金属含量较少，尤其是易浸出重金属Hg、pb、Cd、Zn含量较少，主要是一些亲岩性元素如Si、al、Ca等，飞灰中重金属含量pb、Cd等含量较高，目前对于灰渣的资源化处理主要用于生产建筑材料、路基材料等。
4.可吸入颗粒物
大气可吸入颗粒物(pm)的污染已成为中国城市大气环境污染的突出问题，由于可吸入颗粒物十分细小，比表面积较大，通常富集各种有毒有机物、重金属元素、酸性氧化物和细菌等，对人体健康危害极大。王小刚、李海滨等用高密度聚乙烯(30%)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(10%)、聚氨酯发泡沫塑料(35%)以及纸张(15%)、木屑(10%)作为原料，制备了RDF，与纸屑、甘蔗渣、木粉、谷壳分别燃烧，比较了烟气中pm10的浓度。研究表明，由于RDF比较致密，内部孔隙少，接触空气少，产生的可吸入颗粒物最多。
六、结语
从世界各国城市垃圾处理的历史来看，随着城市化的发展，土地日益紧张，征地费用和运输费用逐年增加，传统填埋技术的成本逐渐加大，向焚烧处理成本靠近，因而焚烧处理的比例逐年增加，选择的处理方法会因地理环境、垃圾成分、经济发展水平等因素的不同而有很大的差异。将垃圾制成垃圾衍生燃料(RDF)后，是一种适合于目前中国大多数城市垃圾的处理方法，该方法投资省、污染低、还可盘活已关闭或即将关闭的中小电站，对中国的环境卫生建设和经济建设有着重要的意义。
参考文献