为什么生物质颗粒燃料热效较燃煤更稳定持久？

生物质颗粒燃料的热效（热效率）之所以比燃煤更稳定和持久，主要归功于其物理特性、化学成分和燃烧过程的优越性。我们可以从以下几个核心方面来理解：

1. 物理形态：均匀性与密实度

生物质颗粒：是通过将木屑、秸秆、稻壳等原料粉碎后，在高压下压缩成型的。这使得每一颗颗粒的尺寸、密度和形状都高度统一。这种均匀性保证了在燃烧时，进料速度稳定、与空气的接触面积一致，从而提供了非常平稳和持续的燃烧速率和热量输出。

燃煤：尤其是散煤，块状大小不一、密度不均，甚至含有矸石等杂质。这会导致在燃烧时，进料不均匀，燃烧速度有快有慢。大块煤可能还没烧透，小块煤已经烧完了，造成热量输出波动大，不稳定。

2. 化学成分：挥发分与固定碳的比例

生物质颗粒：挥发分含量极高（通常占70%-85%）。挥发分是指在加热时首先释放出的可燃气体（如甲烷、一氧化碳、氢气等）。这些气体很容易点燃并产生剧烈的火焰燃烧，快速达到工作温度。剩余的木炭（固定碳）结构疏松，也能持续稳定地燃烧。整个过程是先气化再炭化，燃烧非常充分。

燃煤：固定碳含量高（优质煤可达50%以上），挥发分相对较低（20%-40%）。燃烧时，需要先有足够的热量将煤块加热到很高温度，固定碳才能开始缓慢燃烧（红热状态）。这个过程升温慢，且热量释放更依赖于固体碳的缓慢氧化，容易受煤块大小和通风影响，导致热输出不稳定。

3. 燃烧过程与效率：充分性与结渣

生物质颗粒：

（1）燃烧充分：高挥发分产生的大量可燃气体与空气混合良好，在专用燃烧机中能实现高效、几乎无烟的燃烧，能量释放率高。

（2）灰分少且熔点高：生物质灰分含量低（一般<5%），且灰分中钾、钠等元素含量低，灰熔点较高，不易在炉膛内结渣。保持炉膛内通风顺畅，使得燃烧过程能持续稳定地进行。

燃煤：

（1）易燃烧不充分：如果通风不好或煤质差，容易产生黑烟和大量煤渣，造成能量浪费和热效率波动。

（2）易结渣：煤的灰分含量高，且灰分中含有大量易熔物质，灰熔点较低。容易在高温下熔化结成的硬块（炉渣），包裹住未燃烧的煤，阻碍通风，使燃烧恶化，热量输出骤降，必须停机清理。

4. 硫含量与腐蚀性

生物质颗粒：含硫量极低（通常<0.1%），燃烧产生的二氧化硫很少，对锅炉受热面的低温腐蚀很轻，能长期保持锅炉的换热效率。

燃煤：含硫量较高（尤其是劣质煤），燃烧产生大量二氧化硫，遇水蒸气形成亚硫酸，对锅炉尾部受热面（如省煤器、空气预热器）造成低温腐蚀，久而久之会损坏设备，降低换热效率，影响热输出的稳定性。

对比表：

生物质颗粒燃料由于其高度统一的物理规格、极高的挥发分含量和低灰分特性，使其在专用设备中能够实现快速、充分、通畅的燃烧。整个过程类似于一个持续稳定的“燃气发生”过程，因此热效率输出非常平稳和持久；而燃煤因其自身成分和物理形态的不均匀性，以及易结渣、腐蚀设备等缺点，导致其燃烧过程可控性差，热输出波动较大，难以达到生物质颗粒那样的稳定和持久状态。

因此，在适合的燃烧设备中，从燃烧品质的角度来看，生物质颗粒是优于散煤的更高级、更清洁的固体燃料。