0、引言
秸秆是农作物生产的副产品，主要包括稻秸、麦秸、玉米秸、油菜秸、大豆秸、棉花秸等，其产量大、分布广。我国的秸秆资源拥有量居世界第一位，年产量约为6.5亿t，并且呈增长趋势，预计到2010年可达到7.26亿t，是一项重要的生物质能资源。
生物质能是指蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能贮存在生物质内部的能量，属可再生能源。在化石能源日趋匮乏的今天，人们开始注重可再生能源的利用。生物质能在燃烧时放出C02，在生物质生长期间又吸收C02。因此，在生物质循环周期中可实现C02气体零排放，有利于减小温室效应。但是，尽管生物质资源量非常大，由于生物质有其产生的季节性、种类多样性、产地分散性、质地散抛性‘纠，其体积大、能量密度小，运输、储存费用相对较高，这大大限制了对其有效利用。近年来由于农业增收，秸秆过剩，很多农民用烧荒的办法把过剩的秸秆处理掉。这样既污染环境，又有不安全因素，很多火灾就是由烧荒引起。2005年10月在黑龙江省黑河市境内连续发生的5起森林大火，都是当地农民燃烧秸秆引发的。秸秆的严重过剩也与使用秸秆的技术和设备的严重滞后有关。人们已经认识到这一点，开始从秸秆造气、秸秆气化发电、秸秆直燃发电、秸秆成型颗粒燃烧、秸秆与煤掺混燃烧，即生物质型煤等各方面进行研究。把秸秆掺混在型煤中，可以改善原型煤的燃烧性能，也是利用现有设备使用秸秆的捷径。
我国是世界上煤炭产量和消费量最大的国家之一，长期以来，煤炭在我国的国民经济和社会发展中占有极其重要的地位。在未来几十年内，我国以煤为主的能源结构将不会改变。为了节约能源和防止大气污染，以型煤代替散煤作为工业锅炉的燃料是最有效的措施之一。与燃用散煤相比，型煤能够大大降低飞灰及漏煤量，减少烟尘；加入适量的添加剂，还具有一定的固硫效果，通过配煤技术，得到合适的燃料特性，改善燃烧状况。生物质型煤就是一种新的配煤技术，由于含有高挥发分的生物质，其着火点温度较低，燃烧过程平稳，不会造成熄火，有利于改善型煤的燃烧性能。为此，笔者以玉米秸秆、无烟煤为对象对秸秆在型煤中的优化配比及使用进行研究和实验。
1、秸秆在型煤中的优化配比及燃烧特性
笔者采用的煤样为七台河无烟煤，生物质为玉米秸秆。将试样粉碎并且研磨筛分，样品粒度小于0.2mm。将玉米秸秆按总质量分数的10%、20%及30%分别与无烟煤混合。试样性质分析采用SDTGA -2000自动工业分析仪和SDACM - 3000自动量热仪。对试样进行的热参数分析采用美国PerkinElmer公司生产的Pyris Diamond同步热分析仪，该分析仪包括热分析仪、联用计算机和联机打印机，同时提供曲线和数据。
试1中，秸秆燃烧的TG和DTG曲线在40～120℃之间出现第一阶段失重，显然是由于水分析出引起的。第二阶段失重过程在170—370C之间，是挥发分析出及燃烧过程。此时失重比较明显，且失重率达到最大值后即开始衰减。第三阶段失重过程在370—550℃之间，此阶段是固定碳燃烧阶段�；臃⒎忠鸸潭ㄌ既忌蘸�，失重较明显，并释放出大量的燃烧热。此段结束后的失重率已经接近90%，550℃后是燃尽阶段。
图2中，无烟煤燃烧的TC和DTG曲线第一阶段在250～370℃之间出现表观增重，是由于微小的试样颗粒吸附一定的气体分子引起的。第二阶段失重过程在370～480℃之间，是挥发分持续析出达到着火点燃烧过程。接下来挥发分引燃固定碳，使试样失重率急剧上升，在大约550C左右达到最大值，然后进入燃烧后半程，失重率下降较快，大约在650C左右燃烧过程基本结束。480～650℃之间为第三阶段失重过程。650℃之后是第四阶段，为燃尽过程，失重变化极为缓慢，并逐渐趋于停止。
由TC和DTG曲线图看到秸秆的最大燃烧速率出现在第二阶段，无烟煤的最大燃烧速率出现在第三阶段。有较高挥发分含量的秸秆的燃烧过程主要集中在前期。无烟煤由于挥发分含量低，燃烧过程以固定碳燃烧为主，因此着火点高，燃烧放热过程主要集中在后期。由于秸秆与煤的物理结构及成份的差异，使其单独燃烧特性显出较大差异。
与单纯试样燃烧过程相比，从图3中可以看到，混合物的燃烧TG曲线呈明显的双峰特点。即生物质的挥发分集中析出燃烧与煤中固定碳的集中燃烧均体现出来，并与混合物中生物质含量有关。由于生物质的加入，使燃烧前期第二阶段的燃烧速率明显高于纯煤，混合物低温放热能力要高于纯煤。随着生物质加入量的不同，使煤的着火性能得到不同程度的改善，并使燃烧过程有前移的趋势，燃烧前期放热增强，改善了燃烧放热的分布，着火点温度较低，容易点火。
2、秸秆在型煤中的使用
从混合物的燃烧TC曲线图（如图3所示）看到玉米秸秆总质量分数10%、20%及30%的混合型煤试样均出现失重双峰。玉米秸秆质量比例大的燃烧效果较好，但差别不是很大。由于生物质的密度小，生物质的加入会使混料煤蓬松，压缩比增大。玉米秸秆质量比例大的混煤成型困难，需要高压成型机，才能将生物质和原煤的混合物压实成型。而高压成型机价格贵，维护费用高。我国目前的成型机压力一般在500 kg/cm2以下，达不到生物质型煤高压成型的要求。笔者在FB250型型煤压力机上进行了实验，玉米秸秆总质量分数10%的混合型煤能够压出型来，玉米秸秆总质量分数20%以上的混合型煤成型困难。
三门峡富通新能源生产销售的
颗粒机、
秸秆颗�；�、
秸秆压块机专业压制生物质颗粒燃料也称秸秆煤。
笔者将在FB250型型煤压力机上用玉米秸秆总质量分数10%的混合煤挤压成型的型煤在普通型煤锅炉上进行燃烧实验（如图4所示），与在同一锅炉同一状态下燃烧普通型煤进行参数对比。与普通型煤相比，10%生物质型煤的挥发分增多，挥发分析出集中，着火温度低，升温速度快，10%的秸秆先行燃烧，在型煤中形成蜂窝孔，煤炭与氧化剂分子充分接触，优化了燃烧过程，燃尽率高，效率高。烟尘颗粒少，固硫，进一步减少对空气的污染。
3、结论
通过实验验证，笔者认为在煤粉中掺混10%玉米
秸秆粉料，不仅改善型煤的燃烧性能，还能够合理的利用现有的型煤成型设备和燃烧型煤锅炉。
