生物質(zhì)鍋爐燃料氣化速率之炭的燃燒反應(yīng)。生物質(zhì)鍋爐在氣化過程中，燃燒的固體炭與氧、水蒸氣、二氧化碳發(fā)生的反應(yīng)包括：炭的燃燒反應(yīng)、二氧化碳還原反應(yīng)、水蒸氣分解反應(yīng)、一氧化碳變化反應(yīng)和甲皖生成反應(yīng)。

炭的燃燒反應(yīng)。

固體炭與氧發(fā)生的三個反應(yīng)合并成為炭的燃燒反應(yīng)。關(guān)于炭的燃燒反應(yīng)機(jī)制 ，有過三種觀點：一種觀點認(rèn)為碳與氧反應(yīng)生成二氧化碳是初次反應(yīng)，而一氧化碳是二氧化碳與赤熱炭相互作用的二次反應(yīng)物；另一種觀點認(rèn)為 碳與氧反應(yīng)的初次反應(yīng)物是一氧化碳，然后一氧化碳與氧繼續(xù)反應(yīng)生成二氧化碳。

目前普遍接受的第三種觀點是在固體炭表面首先形成中間絡(luò)合物C3O4，然后再變化生成CO和CO2。

生物質(zhì)鍋爐氣化燃燒反應(yīng)是由吸附 、絡(luò)合 、脫附諸環(huán)節(jié)串聯(lián)而成的 ，其中吸附速率常數(shù)很大，不是控制節(jié)。固體炭表面首先被吸附的氧分子占滿，然后份額為q的一部分表面將發(fā)生絡(luò)舍，其余份額為 (1-q）的表面己蓋滿絡(luò)合物，在另一氧分子的撞擊下發(fā)生脫附，于是表面上氧消耗 速率，即燃燒速率）。

生物質(zhì)鍋爐氣化，在溫度低于700 ℃，氧能夠充足地擴(kuò)散到炭球表面，發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO和 CO2 ，向遠(yuǎn) 處擴(kuò)散 。這時反應(yīng)處在化學(xué)動力區(qū)。

溫度在 800-1200℃內(nèi)，CO2還原速率仍然很低，但CO由炭球表面擴(kuò)散途中遇氧燃燒形成火焰鋒面 ，只有燃燒后剩余的氧才能繼續(xù)擴(kuò)散到炭球表面。這時反應(yīng)處于內(nèi)擴(kuò)散控制區(qū)。

溫度高于1200 -1300℃后，表面的三種反應(yīng)均加速進(jìn)行，CO在火焰鋒面上就將氧氣全部耗光 ，產(chǎn)生的 CO2 向內(nèi)外擴(kuò)散。這時反應(yīng)處在外擴(kuò)散控制區(qū)。

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