生物质颗粒堆垛内自维持阴燃反应探析综述2200字

燃反应的峰值温度通常在500~700°C左右，其平均燃烧热为6~12kJ/g;有焰燃烧的峰值温度在1500~1800°C左右，平均燃烧热为16~30约低两个数量级[11]。燃。当两者方向相同时为正向阴燃，方向相反时为反向阴燃14]。根据阴燃的空样品进行了几十克范围内的自热实验，研究了颗粒大小、含水率、材料压实度、加热速度和储存几何形状对阴燃开始和发展的影响，结果表明松树皮在190~240°C内触发自热行为。Reinl²01研究了含水率对泥炭阴燃过程的影响，结果表明含水率较低时生物质阴燃会产生更广泛的热解前沿，而在高含水率条件下阴燃反应可能会熄灭。何芳[2通过阴燃实验的方法研究了生物质内部的燃烧特性，考察了物料种类、含水率、孔隙尺寸对燃烧温度、干燥前沿及炭氧化前沿的移动速度、裂纹和气体成分等的影响，发现物料内最高温度随燃料种类、孔隙尺寸略有变化，几乎不随含水率变化。许多学者对阴燃传播过程开展了相关研究，主要研究不同因素对阴燃传播规律及传播速度的影响。Hel²2]为了验证一维生物质阴燃燃烧模型的有效性，通过实验研究了燃料类型、含水率和粒度对生物质粉末自然向下阴燃的影响，发现炭氧化前沿的传播速度受碳密度和灰分含量的影响较大，几乎不受含水量和粒径的影响。Chen123通过建立一个阴燃向下蔓延通过一根有机土柱的数值模型，研究发现影响有机土壤自维持阴燃的主要因素是水分含量、无机物含量、堆积密度和阴燃热。Smuckerl²4]为确定密度和燃料浓度对纤维素和半纤维素混合物阴燃特性的影响，测量了不同密度和不同比例纤维素样品的向下阴燃传播速度和水平阴燃传播速度，发现在一定的堆积密度下，阴燃传播速度随着纤维素含量的降低而增加。Qil²5]为获得煤的阴燃特性，进行了不同风量下竖直正向阴燃和反向阴燃实验，并对阴燃燃烧过程、速度和温度进行了分析，结果表明正向阴燃和反向阴燃的燃烧过程虽然有显著差异，但阴燃速度相同，均随空气流量单调增加，空气流量越大，耗氧率越高。一些学者对阴燃过程进行了数值模拟研究。贾宝山261建立了聚氨酯泡沫阴燃反应的二维两相流数学模型，预测了固相温度和固相成分(聚氨酯泡沫、焦炭和灰分)的变化情况，得到了阴燃平均传播速度和平均最高温度，研究了入口空气流速和燃料性能(导热系数、比热、密度和孔径)对阴燃传播的影响，结果表明随着进气速度的增加，阴燃速度和阴燃温度大致呈线性增加，燃料密度是决定阴燃传播最重要的因素。Zanonil²71通过一个一维数值沥青污染砂土的情况，量化了阴燃过程中化学反应和传热过程在空间和时间上的复杂相互作用，证实了局部能量平衡在反应熄灭时变为负值，而全局能量平衡在较早时变为负值。Rostamil²81建立了烟丝自然阴燃的瞬态二维模型，模型中假设气相和固相温度不同，通过相间热交换相互作用，对不同工况和边界条件下的阴燃过程进行模拟，研究了燃料密度的变化、焦炭的形成和氧化、阴燃速度和阴燃温度分布等，发现阴燃过程主要是由氧气向燃烧区的扩散控制的，纸的渗透性对燃烧过程的发展和维持影响很大。Costal²91建立了一维水平半无限长原木稳态自然阴燃的数学模型，研究了干燥、热解和焦炭氧化三个过程，得到了阴燃速率、阴燃温度分布以及干燥、热解和阴燃前沿的位置，考察了含水率、原木直径、热解温度、焦炭氧化热、热解热、孔隙率、焦炭密度等参数变化对阴燃的影响，发现在固定的燃烧速率下，阴燃温度随着含水率的增大或原木直径的减小而降低。目前大多数的研究是针对固体、粉末和泡沫等含有少量或无连续孔隙的材料，而粗糙的颗粒状材料、木屑等具有内部孔隙通道的材料被研究的较少[12]。堆积密度、通风量等因素对易自发热生物