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芝麻秸秆基本燃料性能与燃烧动力学实验研究文献综述
【摘要】：本文介绍了生物质能源研究的背景以及对秸秆资源综合利用的研究意义和现状，并分析了现今研究中的不足之处，从而展开对芝麻秸秆的燃料性能和燃烧动力学研究
一、研究背景
面对石化能源稀缺和环境污染带来的双重压力，世界各国逐渐重视开发和利用生物质能源替代传统能源。作为一个迅速崛起的发展中大国，随着能源消耗以每年6%-7%的速度增长, 我国已经成为世界能源消耗大国, 能源形势更加严峻[[1]]。
生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，约占全球总能源消耗14% [[2]]。而在我国生物质能源占一次能源的33%左右, 是仅次于煤的第二大能源[[3]]。尽管生物质能源的发展对缓解全球能源危机和减小环境污染发挥了一定作用，但目前主要以粮食或油料等经济作物为原料，这不仅会威胁全球食物安全，也会加剧部分发展中国家的贫困问题[[4]]。中国是人口大国，人地矛盾突出且水资源严重不足，若发展以农作物为原料的生物能源必将会影响中国粮食安全和畜牧业的可持续发展。
而农作物秸秆能够通过相应的工业技术转化为生物质能源，具有重要的开发价值。作为全球农业生产大国，中国农作物秸秆资源十分丰富。我国粮食作物产量位居世界首位，每年大约产生６-８亿吨秸秆[[5]]。芝麻虽不是主产作物，但其是重要的经济作物，栽培规模亦不可小视。多年来，安徽一个省的芝麻种植面积就达200万亩左右，产量达13-14万吨[[6]]，按芝麻草谷比为2.2[[7]]来计算，安徽省的芝麻秸秆可达30万吨，全国大概有几百万吨的储量，是不容忽略的可利用资源[[8]]。
二、研究目的与意义
作为全球农业生产大国，中国农作物秸秆资源十分丰富，但是若对秸秆综合利用不全面，如农民为了不影响下一年耕种，露天焚烧秸秆，则会导致秸秆综合利用率低，也会带来严重的空气污染。如果将秸秆能源化利用不仅能够解决能源稀缺和浪费问题，也可以改善农村生态环境。然而，当前中国农作物秸秆资源综合利用效率较低，部分农作物秸秆被农户在田野中就地露天焚烧，不仅浪费了宝贵的资源，也造成了严重的环境污染[[9]]。因此，开发中国农作物秸秆资源，发展生物质能源具有重大的经济效益和生态效益。
燃烧生物质秸秆相对于烧煤来说具有低污染性, 其硫含量低，燃烧过程中的SOx排放较少[[10]]。另外，其二氧化碳排放量近似等于零，可有效地减轻温室效应[[11]]。生物质的热解和燃烧工艺技术的开发以及反应器的合理设计都是以对热解机理和燃烧机理的深入研究为基础的, 更好的了解燃料燃烧动力学特性对生物质的合理利用有重要的指导意义[[12]]。
三、国内外研究现状
1、国外研究现状
从目前文献报道的秸秆使用情况来看，秸秆综合利用方式的分类已经较为成熟。发达国家的秸秆利用水平已达到工业化生产阶段，如美国、意大利、德国、瑞士、丹麦等[[13]]。丹麦是世界上最早利用农作物秸秆发电的国家，在生物质直燃发电方面成绩显著。发展中国家的秸秆利用率普遍较低，如泰国、印度、菲律宾的秸秆利用率分别为：52％、50％、5％[[14]]。
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