W CARBON WORLD 2067綜合論述水稻秸稈的熱解特性研究閆富杰(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電力工程學(xué)院,江蘇徐州221116【摘要】生物質(zhì)的熱解特性是研究其氣化規(guī)律的重要基礎(chǔ),為了探討不同氣體對(duì)生物質(zhì)秸稈熱解特性的影響,以水稻秸稈為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,利用熱重分析儀,在不同氣氛下,對(duì)樣品進(jìn)行熱解與測(cè)定,最終獲得不同氣氛下水稻秸稈的TG曲線和DTG曲線,并對(duì)各曲線進(jìn)行比較與分析。結(jié)果表明:水稻秸稈熱解過程呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律,主要有兩個(gè)階段,但由于氣氛條件不同,樣品呈現(xiàn)出失重程度和失重速率上的差異。【關(guān)鍵詞】生物質(zhì);水稻秸稈熱重分析【中圖分類號(hào)】TK6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-2066(2016)21-0275-02我國(guó)生物質(zhì)資源十分豐富,開發(fā)利用生物質(zhì)能不僅中10%線決能源危機(jī),為可持續(xù)發(fā)展提供充足的能源與動(dòng)力,還可保護(hù)生態(tài)環(huán)境,解決環(huán)境污染問題。生物質(zhì)秸稈在氮?dú)鈿夥障碌臒峤馓匦砸约霸诳諝庀碌娜紵匦砸延袕V泛深入的研究,但關(guān)于在二氧化氮、氦氣氣氛下的熱解特性的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過水稻秸稈在4種不同氣氛下的熱解并對(duì)熱解過程進(jìn)行分析,旨在為生物質(zhì)能的開發(fā)與利用、優(yōu)化熱解反應(yīng)條件和反應(yīng)器設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)1材料與方法圖2水稻秸稈的DTG曲線以。從TG曲線來(lái)看,在Air氣氛下的樣品失重最高,CO2氣氛1.1樣品采集與制備下的樣品失重次之,而在N2和He氣氛下的失重基本相同且水稻秸稈來(lái)自徐州地區(qū),將樣品晾干,粉碎并研磨至粒徑最少。結(jié)合熱解的DG曲線來(lái)看,在0-200℃范國(guó)內(nèi),在He氣2mm,混合均勻,以備熱重實(shí)驗(yàn)使用。氛下水分的脫離是最快的,Air和N2的次之,CO2的最慢,分析1.2儀器與方法認(rèn)為主要是由于He的傳熱系數(shù)很高,而Air和N2的較低測(cè)試儀器采用法囯塞塔拉姆儀器公司 LABSYSEVE-1A型CO2的最低導(dǎo)致的;在200~400℃范圍內(nèi),Air最先出現(xiàn)峰值且熱重分析儀,工作溫度為室溫-1600℃,程序控制升溫速率為峰值點(diǎn)高于其他三種氣氛下的峰值點(diǎn),而N2、CO2和He幾乎0.1-100°/min同時(shí)出現(xiàn)峰值,但He峰值點(diǎn)最高,CO2次之,N2最低,分析認(rèn)將樣品在升溫速率為20℃/min的條件下進(jìn)行熱解特性實(shí)為在這一階段,在Air氣氛下的樣品是揮發(fā)分大量去除和少驗(yàn),分別通入Air、N2、CO2、He,流量為5ωml/min,溫度從室溫量定碳燃燒同時(shí)進(jìn)行的過程,所以最先出現(xiàn)峰值,并且峰值升至800℃,每個(gè)樣品質(zhì)量為14±lmg點(diǎn)最高,在He氣氛下的樣品,由于He的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)高于N22結(jié)果與分析和CO2,故峰值點(diǎn)排在第二位,在CO2氣氛下的樣品是揮發(fā)分21水稻秸桿的熱解過程分析大量去除和微量固定碳與CO2進(jìn)行反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行的測(cè)定結(jié)果表明,在N2、CO23He三種不同的氣氛下,水稻秸過程,所以峰值點(diǎn)大于N,排在第三位,而N2只是揮發(fā)分大量稈樣品的TG曲線表現(xiàn)形狀基本類似,熱解反應(yīng)的起始溫度去除的過程且傳熱系數(shù)較低,故峰值點(diǎn)最小。在400-800℃范終止溫度、失重速率、失重峰值點(diǎn)等略有差異,這和文獻(xiàn)描述圍內(nèi),在Air氣氛條件下,在400-550℃范圍內(nèi)出現(xiàn)第三個(gè)峰基本一致。由TG曲線可以看出,水稻秸稈的熱解過程可以值,主要是是木質(zhì)素的熱解以及固定碳的大量燃燒引起的;在分為3個(gè)明顯的階段,分別為小于200℃的預(yù)熱解階段;200-550~800℃范圍內(nèi),樣品熱解基本完畢,是剩余少量木質(zhì)素的400℃的快速熱解階段和大于400℃的慢遠(yuǎn)熱解階段。對(duì)應(yīng)的緩慢熱解,故其失重速率最低,而在CO2氣氛條件下,由于少失重峰。在Ai氣氛下,水稻秸稈的TC曲線表現(xiàn)為小于200℃3結(jié)袈O3進(jìn)行嬡慢的化學(xué)反應(yīng),所以其失重逵率最高DTG曲線分別在0~200℃和200~400℃區(qū)間出現(xiàn)兩個(gè)明顯的量固定碳與的預(yù)熱解階段;200~550℃的快階段和大于550℃的緩本實(shí)驗(yàn)水稻秸稈熱解過程分為三個(gè)階段:預(yù)熱解階段、快幔熱解階段,對(duì)應(yīng)的DTG曲線分別在0-200℃、200~400℃和速熱解階段和慢速熱解階段。在Air氣氛下,由于氧氣的存40055℃區(qū)間出現(xiàn)三個(gè)明顯的失重峰有三個(gè)峰值(見圖1-2)。在,樣品的DTG曲線出現(xiàn)個(gè)峰值,且第二個(gè)峰值出現(xiàn)的最早;在He氣氛下,由于其導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于其他三種氣體,所西(陽(yáng)線以在預(yù)熱解階段,它的失重逴率明顯大于其他三種氣體,在快速熱解階段其第二個(gè)峰值點(diǎn)也明顯大于CO2和N2;在CO2氣9氛下,由于它在高溫下可以和固定碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故在快速速率基本是最高的。在不同氣筑條件下,水稻秸稈的TG曲線和DTG曲線比較相似,說(shuō)明不同氣氛條件下水稻秸稈的熱解過程遵循相同的反應(yīng)機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:不同氣氛對(duì)水稻≥圖1水稻秸稈的TG曲線秸稈的熱解特性有影2.2不同氣氛水稻秸稈的熱解特性種氣體,故在He氣中國(guó)煤化工大于其他惺會(huì)提前。測(cè)定結(jié)果表明,不同氣氛下的水稻樣品熱解過程基本相THCNMHG275L綜合論述LOW CARBON WORLD 2016/7防雷“檢”“測(cè)”的界定及重點(diǎn)問題分析賈綻云1,付曉霞1,王耀悉2(1湖南省防雷中心,湖南長(zhǎng)沙410007:2.南京信息工程大學(xué),江蘇南京21004)【摘要】防雷檢測(cè)是落實(shí)防雷設(shè)計(jì)、確保施工質(zhì)量以及確定防雷措施安全有效的第一線的技術(shù)把關(guān)工作,同時(shí),也集數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量監(jiān)督和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查于一體,既為雷電災(zāi)害的分析提供最重要的依據(jù),也為防雷裝置的設(shè)計(jì)提供前期指導(dǎo),更為防雷裝置的質(zhì)量保駕護(hù)航。但目前防雷檢測(cè),雖然已經(jīng)成熟于多年的技術(shù)積累和相應(yīng)規(guī)范的編寫制定,指標(biāo)化的"測(cè)"較易達(dá)成,但完全的量化指標(biāo)和測(cè)量數(shù)據(jù),卻未必能體現(xiàn)防雷各項(xiàng)措施的設(shè)置原理和物理模型的正確性,而目前真正確保防雷裝置設(shè)置的科學(xué)性和有效性的“檢"的部分卻仍未引起重視,也由此致使防雷裝置在測(cè)”的數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下,仍然發(fā)生、甚至是頻發(fā)雷擊事故?！娟P(guān)鍵詞】防雷檢測(cè);氣象因素;風(fēng)險(xiǎn)分析;綜合布線【中圖分類號(hào)U895【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-2066(2016)21-0276-021“檢”“測(cè)”的范圍定義(2)雖然工程設(shè)計(jì)的安全距離滿足避免空氣擊穿后的火對(duì)于檢是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的充分考察,是風(fēng)險(xiǎn)源的充分認(rèn)識(shí)花,但由于蘆葦堆在大風(fēng)條件下會(huì)飄散,拉近了蘆葦堆與接閃測(cè)點(diǎn)的確定主要依據(jù)防雷國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)桿的實(shí)際距離,致使空氣擊穿產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃蘆葦堆成為性的要求,如尺寸規(guī)格、接地阻值、過渡電阻等等,而檢測(cè)是在可能;進(jìn)行防雷理論分祈的基礎(chǔ)上,對(duì)整體防雷系統(tǒng)進(jìn)行把握。在制(3)除直擊雷防護(hù)裝置的設(shè)計(jì)缺陷未得以在“檢”的過程檢測(cè)方案的過程中,“檢"的規(guī)劃內(nèi)容,應(yīng)該從設(shè)計(jì)內(nèi)容或現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)并予以排除之外,在蘆葦堆及接閃塔旁側(cè)還安裝有一場(chǎng)勘查的資料入手,根據(jù)被檢對(duì)象的特性從設(shè)計(jì)中關(guān)于保護(hù)些未接地的金爲(wèi)告示牌,當(dāng)接閃塔桿泄放雷電流時(shí)產(chǎn)生的電范圍計(jì)算、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)確定、屏蔽效能分析等方面,評(píng)估“檢”方感電壓降極易向金屬牌放電,產(chǎn)生更為長(zhǎng)的電火花,繼續(xù)增加案的可行性和合理性,再通以“檢”帶入測(cè)點(diǎn)預(yù)估和分析。蘆葦堆的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)但在實(shí)際工作中,由于測(cè)點(diǎn)共性和慣性分析的因素,故檢(4)接閃塔桿的保護(hù)范圍雖然滿足了防雷保護(hù)范圍的要的內(nèi)容往往容易被忽略,更有甚者,測(cè)的數(shù)值雖然合格,但卻求,但其設(shè)置的位置,卻忽略了當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件:根據(jù)雷暴路為忽略“檢”的部分,而導(dǎo)致檢測(cè)報(bào)告合格卻沒有真正發(fā)現(xiàn)徑分析,由西向東的雷暴為其主要路徑,而接閃塔桿卻立在蘆雷擊隱患葦堆東側(cè),降低了攔截效率并増加了風(fēng)對(duì)于拉近蘆葦枝葉與2特殊場(chǎng)所的“檢”的典型問題接閃桿塔的距離2.1易燃場(chǎng)所2.2移動(dòng)基站某移動(dòng)基站,經(jīng)“測(cè)”,其移動(dòng)信號(hào)塔的防直擊雷接地、機(jī)某造紙廠,其露天蘆葦堆場(chǎng)樹立獨(dú)立塔式接閃桿,按《建筑物防雷裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5057-2012)(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)房的接地規(guī)格、接地電阻值均滿足要求,但當(dāng)某次雷暴過程之》)中的要求,露天環(huán)境下的易燃品的保護(hù)豐徑為100m,獨(dú)后,機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備受雷電波入侵而致災(zāi),經(jīng)“檢”,發(fā)現(xiàn)機(jī)房接地立接閃桿塔與易燃物質(zhì)的安全距離為3m,經(jīng)檢測(cè),接閃桿的線引出室外后直接連接到了移動(dòng)鐵塔上,將移動(dòng)鐵塔作為接保護(hù)范圍、安全距離、接地電阻值均滿足規(guī)范,但在兩年內(nèi)地(見圖1),雖然二者的接地電阻值同時(shí)滿足要求,但在移動(dòng)鐵塔接閃泄流的過程中,雷電流選擇易于泄放的路徑,便直接造紙廠蘆葦堆場(chǎng)三次遭受雷擊引起火災(zāi),經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,在各項(xiàng)侵入機(jī)房,造成較為嚴(yán)重的雷擊事故。測(cè)試指標(biāo)都滿足規(guī)范要求的前提下,雷擊致災(zāi)的主要原因?yàn)?1)接閃杄塔雖然抗風(fēng)強(qiáng)度、牢固度等特性突出,但塔式23配電機(jī)房結(jié)構(gòu)因?yàn)楹附踊蚵萁z固定等問題造成整體電氣貫通存在一定目前小區(qū)均采用公變配電方式,當(dāng)單棟住宅由配電房進(jìn)隱患,必須設(shè)置專設(shè)引下線,但檢測(cè)過程中缺乏了對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容入電源,以“測(cè)”為據(jù),住宅總配電的PE排、配電柜、SPD均接的“檢”,繼而發(fā)生了由于接閃桿塔泄流不暢產(chǎn)生的電感電壓地良好,但其引線方式如圖2:由總配電房從a點(diǎn)引出電纜,由降形成空氣擊穿b點(diǎn)引入棟配電室的等電位連接排(等電位連接排同時(shí)也作““*“*“…+““艸““+“+“+““+“““+“++““+““““+““+“9基金項(xiàng)目:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)日(201525);江蘇省大4吳創(chuàng)之,孫學(xué)秋,陰秀麗,等我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀與思考農(nóng)學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(20151029000業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2009,40(1):91-99阿5]孫立,張曉東,生物質(zhì)熱解氣化原理與技術(shù)[M,北京:化學(xué)工業(yè)出版參考文獻(xiàn)社,2013(艷華,呂明新,馬春元,等秸稈類生物質(zhì)熱解特性及其動(dòng)力學(xué)研楊冬,陳清文北方地區(qū)典型生物質(zhì)的熱重分祈及動(dòng)力學(xué)研究燃究J太陽(yáng)能學(xué)報(bào),2002,23(2):203-206燒科學(xué)與技術(shù),2014,20(4):319~-32292)盧洪波,蘇桂秋,徐海軍,賈春霞玉來(lái)秸稈TG-FTR聯(lián)機(jī)熱解特性監(jiān)研究應(yīng)用能源技術(shù),2005(6):1~3.收稿日期:2016-7串3孫永明,袁振宏,孫振鈞中國(guó)生物質(zhì)能源與生物質(zhì)利用現(xiàn)狀與展望作者簡(jiǎn)介:間富[J可再生能源,2006,2(126):80-82能與動(dòng)力工程專打YHa中國(guó)煤化工CNMHG人,本科生,熱