高温马弗炉的主要功能在评估生物质燃料压块时，是通过在受控加热下分离特定化学成分来进行近似分析。具体来说，该仪器用于920°C以量化挥发物，并在700°C下焚烧有机物以测量灰分含量。
马弗炉是分离可燃元素与不可燃残渣的最终工具。通过提供精确的热环境，它可以生成预测燃烧效率、结渣风险和生物质燃料整体能量潜力的必要数据。
温度在组分分离中的作用
要评估压块在实际锅炉中的表现，您必须了解其组成。马弗炉通过将燃料置于两个不同的温度阈值下来揭示这一点。
在 920°C 下测定挥发物
挥发物是在燃烧初始阶段释放的气体和蒸汽。为了测量这一点，马弗炉将生物质样品加热到920°C。
在此温度下，燃料在无空气（如果覆盖）或快速氧化的情况下发生热分解。在此阶段记录的重量损失代表燃料的挥发物含量。高挥发物含量通常与更容易点燃但燃烧速度更快相关。
在 700°C 下测量残留灰分
挥发物释放后，剩余的材料由固定碳和无机矿物质组成。然后，马弗炉在700°C下用于完全焚烧有机成分。
这个过程会烧掉所有碳，只留下称为灰分的不可燃残渣。准确测量此残渣至关重要，因为灰分不提供热能，需要进行处理。
将数据转化为性能
关于挥发物和灰分的原始数据不仅仅用于分类；它直接影响燃料在运行中的行为。
评估燃烧效率
挥发物与固定碳的比例决定了火焰的结构。马弗炉数据可帮助工程师了解燃料是快速燃烧并产生长火焰（高挥发物）还是缓慢燃烧并产生炽热的燃烧床（低挥发物）。
预测结渣趋势
在 700°C 下测量的灰分含量是潜在维护问题的首要指标。高灰分含量会增加结渣的风险——即熔融沉积物的形成，这些沉积物会堵塞锅炉管并降低热传递。
估算热值
虽然炉子不直接测量卡路里，但它提供的数据是计算总热值的输入。灰分百分比越高，自然会取代可燃物质，从而降低压块的能量密度。
理解权衡
虽然马弗炉是近似分析的行业标准，但认识到其数据局限性至关重要。
精度与实际模拟
炉子在受控的静态条件下运行。它不能完美模拟工业锅炉内部的动态气流和湍流，这意味着实际燃烧速率可能与实验室结果略有不同。
温度偏差的风险
数据的有效性完全依赖于热精度。如果炉子显著偏离 920°C 或 700°C 的基准，挥发物与固定碳的分离将不准确，导致效率预测出现错误。
为您的目标做出正确选择
从马弗炉获得的数据可帮助您为特定的燃烧设备选择合适的燃料。
- 如果您的主要重点是快速点燃和响应能力：优先选择挥发物含量较高的压块（在 920°C 下测定），因为它们能快速点燃并更快地响应负载变化。
- 如果您的主要重点是设备寿命和低维护：优先选择灰分含量尽可能低的压块（在 700°C 下测量），以尽量减少结渣和灰分处理要求。
通过严格应用这些高温测试，您可以确保所选的生物质燃料不仅在理论上可行，而且在操作上也是可行的。
总结表：
| 测试组分 | 温度 (°C) | 分析目的 | 性能影响 |
|---|---|---|---|
| 挥发物 | 920°C | 测量加热过程中的释放气体 | 指示点燃速度和燃烧速率 |
| 灰分含量 | 700°C | 量化不可燃矿物质残渣 | 预测结渣风险和维护需求 |
| 固定碳 | 残余 | 挥发物/灰分去除后计算 | 确定能量密度和炽热燃烧 |
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参考文献
- Paulo Martin Sanka, Hezron Magambo. Production of low emission briquettes from carbonized faecal sludge as an alternative source of cooking energy. DOI: 10.1186/s13705-024-00449-0
本文还参考了以下技术资料 Kintek Furnace 知识库 .
