生物質型煤燃燒特性的影響因素很多，其中很重要的一個因素就是它的內部結構。生物質型煤由大小不同的煤粒和生物質粘結劑組成，如煤粒和秸稈纖維內部及煤粒與煤粒、秸稈與煤粒及秸稈與秸稈之間必然存在大量孔隙，構成孔隙網。型煤受熱時，內部各組分必然發生裂解、解聚、熔融等物理化學反應。這些反應的發生，必然會影響型煤內部的孔隙結構；另外，型煤粒度大，燃燒反應不僅發生在型煤外表面，而且也在內表面進行，揮發分的析出、氧化劑和反應產物的擴散都要經過孔隙進行運動、遷移。因此，分析生物質型煤內部結構的變化對于研究生物質型煤的燃燒特性十分重要。
1、實驗1.1樣品制備
1.1.1 生物質型煤樣品的選取
由于型煤中生物質在燃燒或熱解過程中易分解，使得生物質型煤煤焦或灰球一碰即碎。因此生物質型煤燃燒過程中結構分析樣品難于制備。試驗選用結焦性較好的平頂山生物質型煤為實驗型煤樣品。
1.1.2煤焦制備
將馬弗爐預先升至900℃，打開爐門，然后將裝有生物質型煤煤球的帶蓋坩堝迅速送入爐膛恒溫區，同時記錄時間，待加熱到規定時間（熱解時間分別取5min、10min、20min、40min、60min。），將熱解后的生物質型煤煤焦（帶坩堝一起）取出冷卻待用。
1.1.3煤焦薄片的制作
將制備好的生物質型煤煤焦，送中國地質大學（北京）磨片室制作煤焦薄片。
1.2儀器
透射光顯微鏡(帶CCD攝像頭，FUSSO，FCC431A)和計算機（安裝大恒DH-CG400視頻采集卡和Super Image圖像分析軟件）。
2、實驗結果與分析
2.1生物質型煤的宏觀結構分析
分別取未熱解的生物質型煤、熱解時間為Smin的生物質煤焦（已注入松脂）、熱解時間為lOmin的生物質煤焦樣品，橫向斷開，用數碼相機（DC-S6 PREMIER，630萬像素）拍照。
熱解后所得的生物質型煤煤焦的物理特征與焦炭的物理特征類似，質地堅硬、具有銀灰色金屬光澤，外觀看不出生物質的存在，熱解時間為5min的生物質型煤煤焦橫向斷開后，可以看到由型煤正中心向外延伸的裂痕；熱解時間為10mm的型煤煤焦表面出現了裂縫，裂縫由型煤正中心向外呈發射狀，縱面上下分層，橫面呈扇形破裂，可見隨著熱解時間的延長，生物質型煤煤焦破裂程度加深。這可能是因為在熱解過程中，所釋放的揮發分通過孔隙由型煤內部向外擴散過程中會在型煤內部積聚，進而在型煤內部產生一定的壓力，當型煤內部積聚的壓力超過型煤本身材料的強度時，便會產生破碎。型煤釋放的揮發分含量越大，內部產生的壓力也越大，故破裂程度會加深。
2.2生物質型煤的微觀結構分析
生物質型煤在視野范圍為2. 48 mm時的微觀結構。隨著熱解時間的增加，生物質型煤的微觀結構發生了明顯的變化，未熱解前生物質型煤的微觀結構中可以清楚地觀察到黑色的煤粒、淺黃色（黑白圖片中為灰白色）的秸稈纖維和粘稠液的固化物，這種粘稠液的固化物主要來源于三部分物質，一是生物質秸稈中直接溶解于水的果膠、單寧等的固化物；二是生物質浸泡、堿煮后水解生成的糖類等物質的固化物；第三部分是過量石灰轉化來的不溶性碳酸鹽，且它們之間存在明顯的分界面；5min時型煤的微觀結構中大部分秸稈已熱解碳化為黑色，只有很少量的秸稈纖維存在（由于秸稈纖維較小，宏觀觀察已看不到），同時煤粒經過熔融、膨脹失去棱角，煤粒之間的分界面也不明顯；10min時型煤的微觀結構中已不存在秸稈纖維，同時出現了棕色區域，這部分棕色區域主要出現在秸稈纖維周圍的粘稠液固化物中；20min時型煤的微觀結構中出現了許多小孔；40min時型煤的微觀結構中有大孔形成；60min時型煤微觀結構中的孔隙更發達，大孔附近圍繞了許多小孔。
這些孔隙的產生，有利于型煤燃燒過程中的傳質，進而有利于生物質型煤快速燃燒和燃盡。如生物質型煤熱重分析發現的揮發分釋放和燃燒及煤焦燃燒的特征溫度低于原煤，且放熱溫度區間向低溫區移動，可能與生物質型煤燃燒過程中的孔隙結構有一定的關系。
視野范圍為0.93 mm時生物質型煤的微觀結構。由圖可以清楚看出，隨著熱解時間的增加，生物質型煤3種組成的熱解程度也不相同，但仍是三個明顯的區域，秸稈的形狀變化不大，經過熱解后轉化為黑色的碳化物，煤粒由于熔融、膨脹流動失去棱角，煤粒間的空隙已不太明顯，粘稠液固化物的顏色由白色變為棕色，這可能與其中的糖類碳化有關，正是因為生物質型煤3種組成成分差異所導致的不同熱解程度，使得秸稈纖維、粘稠液固化物及煤粒交界處極易產生孔隙。
通過對生物質型煤微觀結構的分析可得，其組成成分中秸稈纖維和粘稠液的固化物都有益于型煤孔隙網的形成。對于燃燒而言，成型過程中形成的孔隙和燃燒過程中形成的孔隙組成縱橫交錯的立體孔隙網，非常有利于氧化劑及反應產物的輸送，從而使生物質型煤更易于燃燒和燃盡。
3、結論
(1)單顆粒生物質型煤煤焦的裂縫由型煤正中心向外呈發射狀，縱面上下分層，橫面呈扇形破裂，且隨著熱解時間的延長，其破裂程度加深。
(2)通過微觀結構分析得出，隨著熱解時間增加，生物質型煤煤焦中的孔隙越發達。在相同的熱解條件下，秸稈纖維、粘稠液固化物及煤粒將發生不同程度的反應，交界處更易產生孔隙。這些孔隙組成縱橫交錯的立體孔隙網，有利于型煤燃燒過程中的傳質，進而有利于生物質型煤快速燃燒和燃盡。
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