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為什么生物質顆粒燃料熱效較燃煤更穩(wěn)定持久？

生物質顆粒燃料的熱效（熱效率）之所以比燃煤更穩(wěn)定和持久，主要歸功于其物理特性、化學成分和燃燒過程的優(yōu)越性。我們可以從以下幾個核心方面來理解：

1. 物理形態(tài)：均勻性與密實度

生物質顆粒：是通過將木屑、秸稈、稻殼等原料粉碎后，在高壓下壓縮成型的。這使得每一顆顆粒的尺寸、密度和形狀都高度統(tǒng)一。這種均勻性保證了在燃燒時，進料速度穩(wěn)定、與空氣的接觸面積一致，從而提供了非常平穩(wěn)和持續(xù)的燃燒速率和熱量輸出。

燃煤：尤其是散煤，塊狀大小不一、密度不均，甚至含有矸石等雜質。這會導致在燃燒時，進料不均勻，燃燒速度有快有慢。大塊煤可能還沒燒透，小塊煤已經燒完了，造成熱量輸出波動大，不穩(wěn)定。

2. 化學成分：揮發(fā)分與固定碳的比例

生物質顆粒：揮發(fā)分含量極高（通常占70%-85%）。揮發(fā)分是指在加熱時首先釋放出的可燃氣體（如甲烷、一氧化碳、氫氣等）。這些氣體很容易點燃并產生劇烈的火焰燃燒，快速達到工作溫度。剩余的木炭（固定碳）結構疏松，也能持續(xù)穩(wěn)定地燃燒。整個過程是先氣化再炭化，燃燒非常充分。

燃煤：固定碳含量高（優(yōu)質煤可達50%以上），揮發(fā)分相對較低（20%-40%）。燃燒時，需要先有足夠的熱量將煤塊加熱到很高溫度，固定碳才能開始緩慢燃燒（紅熱狀態(tài)）。這個過程升溫慢，且熱量釋放更依賴于固體碳的緩慢氧化，容易受煤塊大小和通風影響，導致熱輸出不穩(wěn)定。

3. 燃燒過程與效率：充分性與結渣

生物質顆粒：

（1）燃燒充分：高揮發(fā)分產生的大量可燃氣體與空氣混合良好，在專用燃燒機中能實現(xiàn)高效、幾乎無煙的燃燒，能量釋放率高。

（2）灰分少且熔點高：生物質灰分含量低（一般<5%），且灰分中鉀、鈉等元素含量低，灰熔點較高，不易在爐膛內結渣。保持爐膛內通風順暢，使得燃燒過程能持續(xù)穩(wěn)定地進行。

燃煤：

（1）易燃燒不充分：如果通風不好或煤質差，容易產生黑煙和大量煤渣，造成能量浪費和熱效率波動。

（2）易結渣：煤的灰分含量高，且灰分中含有大量易熔物質，灰熔點較低。容易在高溫下熔化結成的硬塊（爐渣），包裹住未燃燒的煤，阻礙通風，使燃燒惡化，熱量輸出驟降，必須停機清理。

4. 硫含量與腐蝕性

生物質顆粒：含硫量極低（通常<0.1%），燃燒產生的二氧化硫很少，對鍋爐受熱面的低溫腐蝕很輕，能長期保持鍋爐的換熱效率。

燃煤：含硫量較高（尤其是劣質煤），燃燒產生大量二氧化硫，遇水蒸氣形成亞硫酸，對鍋爐尾部受熱面（如省煤器、空氣預熱器）造成低溫腐蝕，久而久之會損壞設備，降低換熱效率，影響熱輸出的穩(wěn)定性。

對比表：

生物質顆粒燃料由于其高度統(tǒng)一的物理規(guī)格、極高的揮發(fā)分含量和低灰分特性，使其在專用設備中能夠實現(xiàn)快速、充分、通暢的燃燒。整個過程類似于一個持續(xù)穩(wěn)定的“燃氣發(fā)生”過程，因此熱效率輸出非常平穩(wěn)和持久；而燃煤因其自身成分和物理形態(tài)的不均勻性，以及易結渣、腐蝕設備等缺點，導致其燃燒過程可控性差，熱輸出波動較大，難以達到生物質顆粒那樣的穩(wěn)定和持久狀態(tài)。

因此，在適合的燃燒設備中，從燃燒品質的角度來看，生物質顆粒是優(yōu)于散煤的更高級、更清潔的固體燃料。