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生物质原料
组成与性质
元素组成
元素组成
元素组成是指生物质原料中各种元
素（主要是可燃物质的有机元素和微量
元素）——碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮
(N)、硫(S)以及灰分元素等的含量和分
布情况。
元素组成
固体燃料和液体燃料的各元素组成：
碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、
水分(M)、灰分(A)，通常用其相对质量（即
质量分数）来表示,各元素含量加上水分和
灰分其总量为100%，即
C+H+O+N+S+A+M=100%
元素组成
碳是燃料中最基本的可燃元素，lkg
碳完全燃烧时生成二氧化碳，可放出大
约33858kJ热量，因此固体燃料中碳的含
量基本决定了其燃料热值的高低。
元素组成
以干燥无灰基计，则林木生物质中
含碳44～58%。碳在燃料中一般与H、N、
S等元素形成复杂的有机化台物，在受热
分解（或燃烧）时主要以挥发物的形式
析出（或燃烧），此外生物质中其余的
碳是以单质形式存在的固定碳。
元素组成
氢是燃料中仅次于碳的可燃成分，
lkg氢完全燃烧时，能放出约125400kJ的
热量，相当于碳的3.5～3.8倍。氢含量多
少直接影响燃料的热值、着火温度以及
燃烧的难易程度。氢在燃料中主要是以
碳氢化合物形式存在。当燃料被加热时，
碳氢化合物以气态挥发出来。固态生物
质中的氢含量一般是5%-7%。
元素组成
氧是燃料中第三个重要的组成元素。
它以有机和无机两种状态存在。
有机氧主要存在于含氧官能团，如羧
基(-COOH)、羟基（-OH）和甲氧基(-OCH)
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等中；
无机氧主要存在于水分和氧化物等中。
氧在固体和液体燃料中呈化合态存在。
元素组成
氧不能燃烧释放热量，但加热时，氧
极易使有机组分分解成挥发性物质，因此
仍将它列为有机成分。燃料中的氧是内部
“杂质”，它的存在会使燃料成分中可燃
元素碳和氢相对地减少，使燃料热值降低。
此外，氧与燃料中一部分可燃元素氢或碳
结合处于化合状态，因而降低了燃料燃烧
时放出的热量。
元素组成
氮是固体和液体燃料中惟一的完全
以有机状态存在的元素。生物质中有机
氮化物被认为是比较稳定的杂环和复杂
的非环结构的化合物，例如蛋白质、脂
肪、植物碱、叶绿素和其他组织的环状
结构中都含古有氮，而且相当稳定。
元素组成
氮在固体燃料、液体燃料中的含量一般
都是不高的，但在某些气体燃料中氮的含量
却占有很大比例。生物质中的氮含量较少，
一般在3%以下。
氨基酸结构式
元素组成
硫是可燃成分之一。lkg硫完全燃烧
时，可放出9033kJ的热量，约为碳热值的
1/3。
元素组成
燃料中硫释放对环境有害。在燃烧后会
生成硫氧化物，可与烟气中水蒸气相遇化合
成亚硫酸HSO、硫酸HSO，在一定温度
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下凝结在转化设备的低温金属受热面上，使
之腐蚀；硫氧化物SO若随烟气排入大气中
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则会污染大气，是酸雨的成因之一，对人体、
植物都有害。固体燃料中的硫含量一般相对
较少，特别是生物质中的含硫量极低、一般
少于0.3%，有的生物质甚至不含硫，属于
清洁燃料。
元素组成
微量元素（灰分）
生物质原料当中还有一些微量元素，
主要是一些金属元素和无机矿物质元素，
主要包括K、Na、Mg、Ca、Si、Cl等。
其中，K元素是除了N元
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