生物质燃料压缩成型技术与燃烧特性研究

发布时间：2020-06-04 00:18

【摘要】：生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，，它仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量的第四位，在整个能源系统中占有重要地位。由于它具有来源广泛、可再生和环境友好等优点，因此越来越受到人们的广泛关注。生物质成型燃料技术，具有成本低、投资少、见效快的特点，已成为我国利用生物质燃料的主要技术之一。选取玉米秸秆、杨树锯末与梧桐树叶三种生物质为原料，采用生物质常温高压成型工艺，利用压辊式成型机，探讨了生物质制备成型燃料的影响因素和生物质成型燃料物理特性，使用差热-热重仪与马弗炉研究了燃烧特性、燃烧活化能与燃烧速率。研究表明成型压力、原料含水率与粒径大小对玉米秸秆、杨树锯末与梧桐树叶三种生物质成型燃料物理性能（松弛密度、抗跌碎性和抗渗水性）的影响显著，一般成型压力在30～50MPa、原料含水率在8～15%、原料粒径在2～3mm范围时三种生物质成型燃料表现出良好的物理性能；通过热重仪对三种生物质在不同升温速率下的热重曲线进行分析，得到其燃烧特征值与燃烧动力学特性参数，数据表明提高燃烧反应的升温速率使生物质燃料的燃烧特性指数增大，并且降低了燃烧反应的活化能，因此燃烧反应升温速率的增大对生物质的整个燃烧过程是有利的；使用马弗炉模拟燃烧环境，得到三种生物质成型燃料的燃烧量、平均燃烧速率、相对燃烧速率等数值，数据表明燃烧温度、供气量与成型燃料密度的数值过大或过小都对生物质成型燃料的燃烧速率有不利影响。上述研究可为生物质成型燃料的生产、使用和燃烧设备的研制以及合理选择燃烧设备的种类提供基础数据。
【图文】：

示意图,生物质能源,过程,示意图

图 1-1 生物质能源生产利用过程示意图一般来说可作为能源的生物质主要是指农业、林业及其它废弃物，如各种农作秆、糖类作物、淀粉作物和油料作物，林业及木材加工废弃物、城市和工业有弃物以及动物粪便等[14]。据统计，全球年均可再生能源约有 185.55×108吨转换次能源，相当于全球化石燃料年消耗量的 2 倍，其中生物质能占 35％，位居首]。

示意图,生物质成型燃料,过程,示意图

图 3-1 生物质成型燃料引燃过程示意图原料与仪器原料与预处理中选择了玉米秸秆、杨树锯末、梧桐树叶三种生物质原料。将收材料进行晾晒等初步干燥处理，而后使用多粒径破碎机进行破碎末放置加热皿中，置于烘箱内，设定温度 105 ℃，放置时间 24 用密封袋密封，防止吸收空气中水分，放置阴凉处保存。仪器表 3-1 主要试验设备和生产厂家规格生产厂家子天平量程：0~200g；精度：0.0001g 北京赛多利斯仪器系统热鼓风干燥箱温度均匀性3.5%；温度波动性±1°C 天津华北试验仪器有限
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X382.1;TK6

【参考文献】