两箱式烟气间接加热固定床炭化炉的研究
发布时间：2021-08-12 19:54
新时代下能源、环境、发展的矛盾愈加明显,生物质能作为一种可再生的清洁能源备受青睐。本文基于小型农户农业生产中农作物秸秆处理难的问题,针对工作环境和使用人群的具体情况,设计了一款可成捆炭化农作物秸秆的两箱式烟气间接加热固定床炭化炉。设备使用燃烧室供热,利用燃烧室产生高温烟气辅助加热炭化室低温区,提升设备整体热效率的同时,也使得炭化室热分布更为均匀。设备具有移动便捷、操作简便、单次炭化处理原料量大等明显优势。论文主要的研究内容包括以下几个方面:（1）基于成捆炭化的工艺要求,设计了设备总体为方形箱体结构。设计了拥有大炉门的燃烧室、两侧布置的炭化室、回用高温烟气的烟管系统等主要零部件,完成固定床炭化设备总体结构设计。利用ANSYS软件对炭化室温度分布进行仿真,对炉体受力壁面进行应力和形变分析,进一步优化固定床炭化炉的设计。最后完成两箱式烟气间接加热固定床设备的全套图纸绘制,并按照设计图纸完成设备的加工制造和安装。（2）通过查阅文献和设备试运行测试,发现风机转速、加热时间、原料状态是影响设备炭化试验的重要因素。通过玉米秸秆L27(313)的正交试验,发...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1两箱式炭化设备炉体结构
化设备为箱体结构，内外层均为钢板，夹层作为保温层。膨胀耐高温和保温性能，以及质量轻便、市场价格便宜等优势，被温填料。设备的保温性能与保温层厚度密切相关，设备保温层，热损失越小，但总材料费用越高（黄宇 2018），综合使用寿保温层设计厚度。本的计算公式为：1234 W W W W，W 为总成本；W1为珍珠岩成本；W2为钢材成本，其中由于炭化室设计大小固定，保温层厚度，故只计算外层钢板费用；W3为热损失成本，其中设备为“钢—膨胀珍珠岩—钢”三层平壁示；W4为加工成本，其中保温层厚度几乎不影响加工成本，故下
气回用管；3.二次进风管；4.炉栅；5.烧火口；6.出灰口图 2-5 燃烧室结构示意图ematic diagram of the structure of the combus 2-5 所示，由烧火口、出灰口、炉栅、管道连通外界，可作为燃烧室一次进风口；燃需要大量外界空气进入，二次进风口用来烧室，燃烧室中可燃气回用管四周密布大燃烧室燃烧，一方面减少有害气体排放，体中间部分，使得燃烧室可以相对均匀的为 1100mm×600mm×400mm，较高的燃烧进入方形出烟孔的固体粉尘量，试验中表00℃。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于能量产率的玉米秸秆成型颗粒炭化工艺优化[J]. 范方宇,邢献军,蒋汶,施苏薇,糜梦星. 太阳能学报. 2019(01)
[2]农作物秸秆资源化利用的SWOT分析与对策研究[J]. 顾晓丽,乔启成. 安徽农业科学. 2018(32)
[3]我国秸秆综合利用面临形势与对策研究[J]. 石祖梁,邵宇航,王飞,王久臣,孙仁华,宋成军,李想. 中国农业资源与区划. 2018(10)
[4]炭化温度对秸秆制备生物质炭基本理化性质和养分影响研究[J]. 牛岩,李瑞,叶胜兰. 西部大开发(土地开发工程研究). 2018(10)
[5]间断式多级产品型秸秆高效炭化技术研究[J]. 孙彦君,郑文生,李芳花,刘之毅,任信. 林业机械与木工设备. 2018(10)
[6]秸杆焚烧产生的危害及屡禁不止原因探讨[J]. 张慧. 农业开发与装备. 2018(09)
[7]我国农作物秸秆资源量变化的研究[J]. 于秋竹,孙国徽. 现代化农业. 2018(09)
[8]热解工艺对生物炭产量的影响[J]. 侯建伟,邢存芳,何晓明,陈芬,余高,徐东,刘泽秀,谭杰斌. 安徽农学通报. 2018(15)
[9]基于工业分析指标的秸秆生物炭热值预测[J]. 刘静,杨芳,牛文娟,刘朝霞,牛智有. 中国农业科技导报. 2018(08)
[10]秸秆炭化烟气两级除尘装置设计及数值模拟[J]. 辛明金,陈天佑,孟军,邬立岩,焦晋康,张强,刘翠红,宋玉秋,任文涛. 华中农业大学学报. 2018(03)
博士论文
[1]我国生物质原料资源及能源潜力评估[D]. 张蓓蓓.中国农业大学 2018
[2]棉秆直接热解炭化工艺参数试验研究[D]. 杨瑛.华中农业大学 2014
[3]生物质催化热解炭化的试验研究与机理分析[D]. 宋成芳.浙江工业大学 2013
[4]中国农业生物质能源评价与产业发展模式研究[D]. 高文永.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]秸秆连续炭化装置的设计及有限元模拟分析[D]. 陈现征.青岛科技大学 2018
[2]生物质炭中不同金属元素对生物质气固同步转化的催化作用研究[D]. 陈振奇.华东理工大学 2016
[3]生物质与煤共气化实验研究[D]. 李帅.南京师范大学 2015
[4]固定床棉秆生物质炭—气联产实验研究[D]. 郭莎莎.河北工业大学 2014
[5]固定床生物质热解炭化系统设计与实验研究[D]. 石海波.河北工业大学 2013
[6]生物质炭燃烧及气化特性实验研究[D]. 潘伟林.南京师范大学 2013
本文编号：3338967
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2-1两箱式炭化设备炉体结构
化设备为箱体结构，内外层均为钢板，夹层作为保温层。膨胀耐高温和保温性能，以及质量轻便、市场价格便宜等优势，被温填料。设备的保温性能与保温层厚度密切相关，设备保温层，热损失越小，但总材料费用越高（黄宇 2018），综合使用寿保温层设计厚度。本的计算公式为：1234 W W W W，W 为总成本；W1为珍珠岩成本；W2为钢材成本，其中由于炭化室设计大小固定，保温层厚度，故只计算外层钢板费用；W3为热损失成本，其中设备为“钢—膨胀珍珠岩—钢”三层平壁示；W4为加工成本，其中保温层厚度几乎不影响加工成本，故下
气回用管；3.二次进风管；4.炉栅；5.烧火口；6.出灰口图 2-5 燃烧室结构示意图ematic diagram of the structure of the combus 2-5 所示，由烧火口、出灰口、炉栅、管道连通外界，可作为燃烧室一次进风口；燃需要大量外界空气进入，二次进风口用来烧室，燃烧室中可燃气回用管四周密布大燃烧室燃烧，一方面减少有害气体排放，体中间部分，使得燃烧室可以相对均匀的为 1100mm×600mm×400mm，较高的燃烧进入方形出烟孔的固体粉尘量，试验中表00℃。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于能量产率的玉米秸秆成型颗粒炭化工艺优化[J]. 范方宇,邢献军,蒋汶,施苏薇,糜梦星. 太阳能学报. 2019(01)
[2]农作物秸秆资源化利用的SWOT分析与对策研究[J]. 顾晓丽,乔启成. 安徽农业科学. 2018(32)
[3]我国秸秆综合利用面临形势与对策研究[J]. 石祖梁,邵宇航,王飞,王久臣,孙仁华,宋成军,李想. 中国农业资源与区划. 2018(10)
[4]炭化温度对秸秆制备生物质炭基本理化性质和养分影响研究[J]. 牛岩,李瑞,叶胜兰. 西部大开发(土地开发工程研究). 2018(10)
[5]间断式多级产品型秸秆高效炭化技术研究[J]. 孙彦君,郑文生,李芳花,刘之毅,任信. 林业机械与木工设备. 2018(10)
[6]秸杆焚烧产生的危害及屡禁不止原因探讨[J]. 张慧. 农业开发与装备. 2018(09)
[7]我国农作物秸秆资源量变化的研究[J]. 于秋竹,孙国徽. 现代化农业. 2018(09)
[8]热解工艺对生物炭产量的影响[J]. 侯建伟,邢存芳,何晓明,陈芬,余高,徐东,刘泽秀,谭杰斌. 安徽农学通报. 2018(15)
[9]基于工业分析指标的秸秆生物炭热值预测[J]. 刘静,杨芳,牛文娟,刘朝霞,牛智有. 中国农业科技导报. 2018(08)
[10]秸秆炭化烟气两级除尘装置设计及数值模拟[J]. 辛明金,陈天佑,孟军,邬立岩,焦晋康,张强,刘翠红,宋玉秋,任文涛. 华中农业大学学报. 2018(03)
博士论文
[1]我国生物质原料资源及能源潜力评估[D]. 张蓓蓓.中国农业大学 2018
[2]棉秆直接热解炭化工艺参数试验研究[D]. 杨瑛.华中农业大学 2014
[3]生物质催化热解炭化的试验研究与机理分析[D]. 宋成芳.浙江工业大学 2013
[4]中国农业生物质能源评价与产业发展模式研究[D]. 高文永.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]秸秆连续炭化装置的设计及有限元模拟分析[D]. 陈现征.青岛科技大学 2018
[2]生物质炭中不同金属元素对生物质气固同步转化的催化作用研究[D]. 陈振奇.华东理工大学 2016
[3]生物质与煤共气化实验研究[D]. 李帅.南京师范大学 2015
[4]固定床棉秆生物质炭—气联产实验研究[D]. 郭莎莎.河北工业大学 2014
[5]固定床生物质热解炭化系统设计与实验研究[D]. 石海波.河北工业大学 2013
[6]生物质炭燃烧及气化特性实验研究[D]. 潘伟林.南京师范大学 2013
本文编号：3338967
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