不同光谱采集条件下麦秸低位热值NIRS快速检测

采集我国不同地区、不同品种的71个麦秸样品,选取其中54个为校正集,17个为独立的验证集。采用Spectrum 400型和Antaris Target型两种近红外光谱仪,分别对麦秸低位热值进行实验室静态和模拟在线快速预测分析。利用Spectrum 400型近红外光谱仪对麦秸低位热值进行实验室静态分析,建立的预测模型校正集决定系数为0.90,验证集相对分析误差为2.75。利用Antaris Target型近红外光谱仪对麦秸低位热值进行实验室模拟在线分析,建立预测模型,校正集决定系数为0.93,验证集相对分析误差为3.26。对这两种光谱采集条件下的近红外光谱快速分析模型进行了比较分析。     

不同林龄史密斯桉灰分、热值、挥发分和固定碳比较研究

对2~6年生史密斯桉的叶片、树枝、树根、树干、树皮5个部位进行灰分、热值、挥发分和固定碳测定。结果表明：不同林龄史密斯桉5个部位的灰分含量在0.41％~5.48％,以叶片、树皮的较高而树干的最低;干质量热值与去灰分热值分别介于16.53~22.60 kJ/g与17.48~23.81 kJ/g,均以叶片的值最高、树皮的最低,树枝、树根、树干介于二者之间;挥发分含量为68.35％~85.65％,均以树干的含量最高、树皮的最低;固定碳含量在13.95％~27.13％,以树皮的含量较高、树干的最低。5个部位林龄间的灰分、干质量热值、去灰分热值、挥发分与固定碳差异程度不同,按林龄排序结果均无一相同,未呈现随林龄增长而各测试指标数值明显变化的规律。相关分析表明,林龄与植株体灰分含量呈显著负相关（p<0.05）,与植株体干质量热值、去灰分热值、挥发分、固定碳的相关性不显著（p>0.05）。     

俄罗斯杨热值与含碳率特征分析

对新疆克拉玛依地区的乔木俄罗斯杨茎、枝、根的干、皮的热值、灰分、化学组分、含碳率进行研究。结果表明:俄罗斯杨不同器官的热值变化表现为干的热值均大于皮的热值。不同器官的热值为主干干(19.220 kJ/g)>主干皮(18.867 kJ/g)>侧枝干(18.381 kJ/g)>根干(18.162 kJ/g)>侧枝皮(17.914 kJ/g)>根皮(16.243 kJ/g);俄罗斯杨的热值与灰分含量之间没有显著的相关性(P>0.05);皮的灰分含量极显著高于干(P<0.01);化学成分中木质素与热值之间存在显著的正相关(P<0.05),相关系数为0.464;俄罗斯杨的主干、侧枝、根的干的含碳率分别为49.15%、49.30%、48.71%,明显高于其皮的含碳率46.76%、47.40%、44.42%。俄罗斯杨干的热值与含碳率之间没有显著的相关关系(P>0.05),皮的热值与含碳率之间存在极显著的正相关(P<0.01),相关系数为0.677。     

6种乔木树种固碳能力和能量转化效率分析

对新疆克拉玛依地区的6种乔木树种树干和树皮的热值与含碳率进行测定和分析,结果表明：白榆树干的热值含量最高,为19.272 kJ/g;沙枣树干的含碳率最高,为49.66%;胡杨和俄罗斯杨、新疆杨和银×新杨这2组树种树干的热值没有显著性差异,其余树种树干的热值间均存在显著性差异;白榆树皮的含碳率与其余树种间均存在极显著性差异。按照生物量、固碳量、热值等数据综上分析得出,在克拉玛依地区优先选择高效固碳与能源乔木树种的顺序为：白榆、银×新杨、新疆杨、沙枣、胡杨、俄罗斯杨。     

巨桉等5种桉树的热值和灰分含量研究

对广东省东莞市樟木头林场6年生巨桉、柳桉、大花序桉、粗皮桉、托里桉5种桉树的灰分含量、干重热值和去灰分热值进行研究.结果表明:5种桉树的灰分含量、干重热值和去灰分热值因品种而异.各品种的灰分含量较低,在1.75%～3.96%之间,高低顺序为托里桉粗皮桉大花序桉巨桉柳桉;干重热值和去灰分热值分别在17.19～18.15 kJ/g与17.90～18.59 kJig之间,干重热值高低顺序为巨桉柳桉粗皮桉大花序桉托里桉,去灰分热值为粗皮桉巨桉柳桉大花序桉托里桉.单株干重热值与去灰分热值分别在783.30～1 808.65 MJ/株与804.97～1 843.52 MJ/株之间,排列顺序分别为巨桉粗皮桉大花序桉柳桉托里桉、巨桉粗皮桉大花序桉托里桉柳桉.综合分析,巨桉的灰分含量低、热值高,符合理想植物燃料的要求,且其总生物量大,可选作生物质能源树种.     

断根对菊芋热值和灰分含量动态变化及其相关性的影响

通过对断根后菊芋(Helianthus tuberosus)各器官热值和灰分含量进行测定,探讨热值和灰分含量对断根的响应情况和动态变化规律。结果表明:断根对根系、茎秆、叶片和侧枝热值的影响规律相似,均在40 cm断根条件下达到最大值,且均显著高于对照(P < 0.05),而40 cm断根条件下块茎热值最低,显著低于其他处理(P < 0.05),灰分含量变化情况与热值呈相反的变化趋势;菊芋茎秆热值最高,叶片最低,叶片灰分含量最高,茎秆最低;叶片热值随时间推迟逐渐降低,而根系和侧枝热值呈现先升高后降低变化趋势;叶片、根系和侧枝灰分含量变化趋势与热值相反;茎秆热值和灰分含量随时间变化曲线比较平缓,热值和灰分含量均呈负相关。     

9个能源柳无性系的生物量、热值和能量现存量

采用直接收获法、快速灰化法和量热法对引进的4种7个能源柳无性系(钻石柳AS625、AS287,旱白柳AAUSC、AAUSL,欧洲红皮柳AFC190、AFC189,毛枝柳ASV1)和2个对照本地柳(旱柳和杞柳)的生物量、灰分含量、去灰分热值和能量现存量进行研究。结果表明:以AAUSC的生物量最高,为92.9 t/hm2,其次是AAUSL,生物量为65.13 t/hm2,AS287的生物量最小,仅为4.31 t/hm2。不同器官的灰分含量为:树叶8.28%～12.70%,树枝1.98%～4.17%,干2.51%～3.82%;去灰分热值为树叶15 636.29～18 840.77 J/g,树枝18 162.30～19 124.39 J/g,干17 219.71～18 756.31 J/g。7个能源柳无性系不同器官的灰分含量和去灰分热值差异均极显著(P0.01)。引进的能源柳中能量现存量最高的无性系为AAUSC(15.84108 kJ/hm2),其次为AAUSL(11.88108 kJ/hm2),AS287最小(0.77108 kJ/hm2)。能源柳的能量现存量为乔木柳高于灌木柳,引进的能源柳高于本地柳。      

不同预处理可见-近红外光谱对农作物秸秆热值预测的影响

热值是反映农作物剩余物作为燃料利用潜力的重要参数。运用氧弹方法测试热值费时费力。基于可见-近红外光谱分析技术,分别对采用了不同预处理方法处理的光谱建立了5种农作物秸秆的偏最小二乘法（PLR）和主成分回归方法（PCR）热值模型,分析了预测模型的准确性与稳定性。结果显示,10点平滑的PLR模型效果最好,预测相关系数R2和预测标准差RMSEP分别为0.853 7和0.443 4。过多的平滑点处理产生了过平滑现象,导致模型性能变坏,采用了微分处理和多元散射校正（MSC）处理的光谱预测模型性能未见明显提高。研究结果可为热值快速测试设备的研发提供基础数据和数学模型优化支持。      

间接供热的热管式生物质气化炉的开发

利用固体生物质气化建立小规模分布式热电联供系统需要廉价而有效的热电转换设备,比较适合的小型设备有微型燃气轮机和燃料电池,这两种设备要求的燃气热值较高,属中热值燃气。因此,在小规模分布式热电联供系统中生物质的气化需要一种能够产生中热值燃气、操作方便和安全可靠的气化炉。这种中热值燃气是依靠生物质间接气化获得,而高温热管间接供热是效果最好的一种供热方式。为此。开发了一种新型间接供热的热管式生物质气化炉,以满足分布式热电联供系统转换设备的要求。