《表3 燃烧特征温度参数》

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《典型农作物秸秆组成及燃烧动力学分析》

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由图1看出，不同升温速率条件下，三种典型农作物秸秆的TG和DTG曲线总体趋势相似。TG曲线大致分为三个阶段:第一阶段是水分的蒸发，第二阶段是挥发分的析出和燃烧，第三阶段是固定碳的燃烧，燃烧结束后的残留成分基本上为灰分[6]。与此相对应，DTG曲线出现两个明显的变化区间，第一个尖锐的失重峰（低温区）为挥发分的析出和燃烧阶段，第二个尖锐的失重峰（高温区）为固定碳燃烧阶段，且前者的失重率明显高于后者，由此表明，对于农作物秸秆燃烧而言，主要是秸秆中挥发分的析出和燃烧，其次是固定碳的燃烧，而水分蒸发贡献量最少，这与前面的工业分析结果相一致（见表1），即三种秸秆中挥发分含量最高，其次是固定碳，而灰分和水分的含量最少。此外，升温速率对秸秆的燃烧特性，尤其挥发分的析出和燃烧具有显著影响。由TG和DTG曲线得到的三种秸秆的燃烧特征温度参数，具体见表3，其中T1为初析温度（即TG线开始下降时直线最末端对应的温度），T2为着火温度（即DTA差热曲线第一个燃烧放热峰左侧切线与其基线交点对应的温度），T3为燃烬温度（即DTA差热曲线固定碳燃烧完后即第二个燃烧峰后最低点时对应的温度），t为燃烬所消耗的时间。显然，随着升温速率的增加，三种农作物秸秆的挥发分初析温度降低，着火温度和燃烬温度均向高温方向偏移。其原因在于升温速率过快会造成秸秆内外温差较大，产生热滞后现象，此外，随着升温速率增加，达到相同燃烧程度所消耗的时间缩短，燃烬所消耗的时间越短。同一升温速率下，三种秸秆的挥发分初析温度由低到高依次为玉米秸秆<水稻秸秆<小麦秸秆，着火温度水稻秸秆<玉米秸秆<小麦秸秆，但随后的燃烬温度表现为玉米和水稻秸秆相接近，均高于小麦秸秆。