麦渣与制浆废液共混制备成型颗粒燃料及其燃烧特性分析

薛蓝馨, 侯慧敏, 林兆云, 杨桂花, 吉兴香, 陈嘉川

(齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室/制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,山东 济南 250353)

面对全球能源转型的挑战和突出的环境污染问题，生物质作为可持续的绿色清洁能源成为研究者们关注的焦点[1-2]。我国每年秸秆产量约10.4亿吨[3]，产量巨大，深受我国相关部门重视[4]。麦草制浆造纸[5]是麦草高值化利用的一大举措，而将生产过程中产生的固废物麦渣和制浆废液加工制备成生物质颗粒燃料是充分利用原料、减小污染的方式之一[6]。虽然目前生物质压缩成型技术已相对成熟，但能与生物质成型燃料较好匹配的燃烧设备还有待进一步研究[7-9]，成型燃料的燃烧性能和燃烧动力学性能研究是开发设计适当燃烧装置的前提。王茹等[10]通过热重分析得出玉米秸秆、麦秆、棉秆、甜高粱渣和木屑的燃烧过程均可分为脱水、挥发分析出和燃烧、固定碳燃烧以及燃尽阶段，并发现在一定升温速率下，通过热重分析-微商热重-差热分析曲线计算得到的工业分析值和发热量对生物质热重分析具有一定可行性，为热重分析技术应用于生物质燃烧性能提供了新方法。孙康等[11]利用热分析法对麦秆和麦秆成型燃料的燃烧性能进行研究发现，两者的着火温度均在250～260 ℃左右，且燃烧反应遵循燃烧动力学基本方程。本研究采用麦渣和制浆废液制备了新型成型颗粒燃料，并制备了一系列不同麦渣/废液混合配比的成型燃料，通过热重试验进行热重分析及燃烧动力学分析，以期为生物质成型燃料的制备和装置的设计提供数据支持，推进新能源的开发和造纸行业碳中和。……