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生物质成型燃料制备及燃烧过程添加剂应用及研究进展

生物质成型燃料,添加剂的筛选和应用对于DBBF的规模化制备和高效燃烧均具有重要意义。目前相关文献综述较多集中在DBBF和其制备、燃烧设备方面。本文基于尾气排放管理和高效燃烧,围绕DBBF的提质改性,针对其在制备和燃烧环节使用的添加剂,从功能分类和作用机理的角度出发,综述了黏结剂、防腐降沉添加剂、助燃剂三大类DBBF添加剂的研究进展。相比较,DBBF黏结剂种类可选择性高、廉价易得,但其对于燃料的机械强度的改善有待提高;DBBF防腐降沉添加剂来源广泛,但工作效率低,工业运用效果有待提升;DBBF助燃剂虽然种类较少、机理尚不明确、无统一的研究开发标准,但是助燃剂能够有效改善DBBF的燃烧性能,提高燃烧效率。最后,明确给出了常见DBBF添加剂的筛选原则,并展望了未来DBBF添加剂的研究方向,即在研究开发新型DBBF添加剂的同时,提升黏结剂和防腐降沉添加剂的工作效果,大力研发和完善DBBF助燃剂等具有复合功能效果的新型添加剂。
  生物质能源高效利用关键技术研发是我国“十三五”规划下能源领域研究的重点课题,其中生物质成型燃料,是生物质能源利用的重要途径[1]。生物质成型燃料技术包括生物质直接成型和生物质炭化成型两种方式,在DBBF利用的过程中,添加剂不仅在燃料规模化制造成型的过程中起到重要的黏结作用,其在燃烧前后对DBBF的提质改性也有重要的应用前景。
  按照添加剂功能和作用机理的不用,大致可以分为:黏结剂、防腐降沉添加剂和助燃剂三类。其中黏结剂主要应用在DBBF成型过程中,其依据不同的成型工艺,又可以分为常温(冷压)成型黏结剂、热压成型黏结剂、炭化成型黏结剂[2]。黏结剂应用广泛,对于DBBF燃料机械强度的提升有重要作用。防腐降沉添加剂的应用旨在降低DBBF燃烧过程中对设备的腐蚀和因焦化积灰引起的设备损伤[3],对提升DBBF燃烧效率和设备的使用寿命有重要意义。DBBF助燃剂是依据燃烧催化机理发展起来的一种促进DBBF燃烧的添加剂,助燃剂的使用大大改善了DBBF点火困难的困局,也极大地提升了DBBF的燃烧性能[4]。
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