生物质型煤是将矿物质能与可再生能源相结合的新型能源，对合理利用生物质能和煤炭资源，减少环境污染具有重要意义。要合理高效利用生物质型煤，达到推广利用目的，必须对生物质型煤的燃烧特性进行研究，富通新能源生产销售的
秸秆颗�；�、
木屑颗�；�专业压制
生物质成型颗粒燃料，如下图所示：
生物质型煤燃烧特性的影响因素很多，其中很重要的一个因素就是它的内部结构。生物质型煤由大小不同的煤粒和生物质粘结剂组成，如煤粒和秸秆纤维内部及煤粒与煤粒、秸秆与煤粒及秸秆与秸秆之间必然存在大量孔隙，构成孔隙网。型煤受热时，内部各组分必然发生裂解、解聚、熔融等物理化学反应。这些反应的发生，必然会影响型煤内部的孔隙结构；另外，型煤粒度大，燃烧反应不仅发生在型煤外表面，而且也在内表面进行，挥发分的析出、氧化剂和反应产物的扩散都要经过孔隙进行运动、迁移。因此，分析生物质型煤内部结构的变化对于研究生物质型煤的燃烧特性十分重要。
1、实验
1.1样品制备
1.1.1 生物质型煤样品的选取
由于型煤中生物质在燃烧或热解过程中易分解，使得生物质型煤煤焦或灰球一碰即碎。因此生物质型煤燃烧过程中结构分析样品难于制备。试验选用结焦性较好的平顶山生物质型煤为实验型煤样品。
1.1.2煤焦制备
将马弗炉预先升至900℃，打开炉门，然后将装有生物质型煤煤球的带盖坩埚迅速送入炉膛恒温区，同时记录时间，待加热到规定时间（热解时间分别取5min、10min、20min、40min、60min。），将热解后的生物质型煤煤焦（带坩埚一起）取出冷却待用。
1.1.3煤焦薄片的制作
将制备好的生物质型煤煤焦，送中国地质大学（北京）磨片室制作煤焦薄片。
1.2仪器
透射光显微镜(带CCD摄像头，FUSSO，FCC431A)和计算机（安装大恒DH-CG400视频采集卡和Super Image图像分析软件）。
2、实验结果与分析
2.1生物质型煤的宏观结构分析
分别取未热解的生物质型煤、热解时间为Smin的生物质煤焦（已注入松脂）、热解时间为lOmin的生物质煤焦样品，横向断开，用数码相机（DC-S6 PREMIER，630万像素）拍照。
热解后所得的生物质型煤煤焦的物理特征与焦炭的物理特征类似，质地坚硬、具有银灰色金属光泽，外观看不出生物质的存在，热解时间为5min的生物质型煤煤焦横向断开后，可以看到由型煤正中心向外延伸的裂痕；热解时间为10mm的型煤煤焦表面出现了裂缝，裂缝由型煤正中心向外呈发射状，纵面上下分层，横面呈扇形破裂，可见随着热解时间的延长，生物质型煤煤焦破裂程度加深。这可能是因为在热解过程中，所释放的挥发分通过孔隙由型煤内部向外扩散过程中会在型煤内部积聚，进而在型煤内部产生一定的压力，当型煤内部积聚的压力超过型煤本身材料的强度时，便会产生破碎。型煤释放的挥发分含量越大，内部产生的压力也越大，故破裂程度会加深。
2.2生物质型煤的微观结构分析
生物质型煤在视野范围为2. 48 mm时的微观结构。随着热解时间的增加，生物质型煤的微观结构发生了明显的变化，未热解前生物质型煤的微观结构中可以清楚地观察到黑色的煤粒、浅黄色（黑白图片中为灰白色）的秸秆纤维和粘稠液的固化物，这种粘稠液的固化物主要来源于三部分物质，一是生物质秸秆中直接溶解于水的果胶、单宁等的固化物；二是生物质浸泡、碱煮后水解生成的糖类等物质的固化物；第三部分是过量石灰转化来的不溶性碳酸盐，且它们之间存在明显的分界面；5min时型煤的微观结构中大部分秸秆已热解碳化为黑色，只有很少量的秸秆纤维存在（由于秸秆纤维较小，宏观观察已看不到），同时煤粒经过熔融、膨胀失去棱角，煤粒之间的分界面也不明显；10min时型煤的微观结构中已不存在秸秆纤维，同时出现了棕色区域，这部分棕色区域主要出现在秸秆纤维周围的粘稠液固化物中；20min时型煤的微观结构中出现了许多小孔；40min时型煤的微观结构中有大孔形成；60min时型煤微观结构中的孔隙更发达，大孔附近围绕了许多小孔。
这些孔隙的产生，有利于型煤燃烧过程中的传质，进而有利于生物质型煤快速燃烧和燃尽。如生物质型煤热重分析发现的挥发分释放和燃烧及煤焦燃烧的特征温度低于原煤，且放热温度区间向低温区移动，可能与生物质型煤燃烧过程中的孔隙结构有一定的关系。
视野范围为0.93 mm时生物质型煤的微观结构。由图可以清楚看出，随着热解时间的增加，生物质型煤3种组成的热解程度也不相同，但仍是三个明显的区域，秸秆的形状变化不大，经过热解后转化为黑色的碳化物，煤粒由于熔融、膨胀流动失去棱角，煤粒间的空隙已不太明显，粘稠液固化物的颜色由白色变为棕色，这可能与其中的糖类碳化有关，正是因为生物质型煤3种组成成分差异所导致的不同热解程度，使得秸秆纤维、粘稠液固化物及煤粒交界处极易产生孔隙。
通过对生物质型煤微观结构的分析可得，其组成成分中秸秆纤维和粘稠液的固化物都有益于型煤孔隙网的形成。对于燃烧而言，成型过程中形成的孔隙和燃烧过程中形成的孔隙组成纵横交错的立体孔隙网，非常有利于氧化剂及反应产物的输送，从而使生物质型煤更易于燃烧和燃尽。
3、结论
(1)单颗粒生物质型煤煤焦的裂缝由型煤正中心向外呈发射状，纵面上下分层，横面呈扇形破裂，且随着热解时间的延长，其破裂程度加深。
(2)通过微观结构分析得出，随着热解时间增加，生物质型煤煤焦中的孔隙越发达。在相同的热解条件下，秸秆纤维、粘稠液固化物及煤粒将发生不同程度的反应，交界处更易产生孔隙。这些孔隙组成纵横交错的立体孔隙网，有利于型煤燃烧过程中的传质，进而有利于生物质型煤快速燃烧和燃尽。
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