生物质燃烧的分类过程

在燃烧过程中，燃料与氧化剂之间的关系决定了燃烧的进程，其对燃烧的结果起到决定性影响。任意生物质的燃烧过程，可以描述如下：

该方程还规定了氧化剂与燃料的比例，或者在空气作为氧源的情况下，规定了空气与燃料的比例，以及通常用于规定燃烧条件的当量比。空燃比定义了添加的空气质量与原料质量的比，以湿基或干燥基表示。化学当量比（AFs）可定义为当燃料与氧化剂按化学反应式刚好完全燃烧时，燃料与氧化剂之间的摩尔比。其描述了如果所有燃烧反应进行到其氧化程度最高的状态，燃烧一定量的燃料所需要的空气量。空燃比（AF）则指是实际燃烧过程中，空气与燃料之间的质量比，燃料/空气当量比为化学当量比与空燃比之间的比值，空气/燃料当量比或空气系数λ和过量空气系数e的关系如下：(www.xing528.com)

根据燃烧反应系统中氧气量大小，生物质燃烧可分为三类：化学计量燃烧、完全燃烧和不完全燃烧。因此，燃烧状态可由φ的大小来判定，其中φ=1（e=0）时为化学计量燃烧，也称为理想燃烧、理论燃烧，在该条件下燃料中的所有可燃元素都使用理论上的最小氧气量进行反应，在这个条件下，由于混合、温度和反应时间的限制，生物质锅炉在化学计量比条件下的实际燃烧会产生未反应的燃烧产物，如一氧化碳（CO）。当φ＞1时为富燃料状态（空气不足），没有足够的氧气使所有可燃元素充分反应。这会导致一氧化碳、氢气、甲烷、其他挥发性化合物（VOCs）、焦油、烟尘和烟雾的形成。当φ＜1时为贫燃料状态，即空气过量，在此条件下，燃料可以充分完全燃烧。不过值得指出的是，在实际燃烧过程中，人们总能在烟道气中发现一些未燃烧的碳、灰分和一些一氧化碳。在固体生物质燃烧中，目标是用最少的空气进行几乎完全的燃烧。生物质通常以1.15～1.3的过量空气系数燃烧。