玉米秸稈捆燒動力學特性研究

【摘要】： 生物質(zhì)能具有分布廣、可再生、低硫和二氧化碳零排放的特點,在我國的能源結(jié)構(gòu)中占有相當重要的地位。燃燒是生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化中最為成熟,應(yīng)用最為廣泛的技術(shù),具有低成本、低風險和高效率等優(yōu)越性。生物質(zhì)燃燒技術(shù)按其形態(tài)的不同可分為生物質(zhì)直接散燒、生物質(zhì)成型燃料燃燒、生物質(zhì)打捆燃燒。生物質(zhì)捆燒技術(shù)是生物質(zhì)燃燒利用的一種較好方式,具有生物質(zhì)打捆密度適中,生產(chǎn)效率高,燃燒效果好,成為生物質(zhì)燃燒利用技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。 我國已經(jīng)具有了發(fā)展生物質(zhì)秸稈捆燒技術(shù)的基礎(chǔ)條件,各種型號的打捆機已經(jīng)市場化,設(shè)備也已定型,有小麥秸稈、玉米秸稈、牧草打捆機等多種類型。然而我國對生物質(zhì)秸稈捆燒技術(shù)理論及應(yīng)用的研究才剛剛起步,生物質(zhì)捆燒設(shè)備還不成熟,捆燒效率不高,進而影響了整個技術(shù)的推廣應(yīng)用。眾所周知,只有掌握了燃燒動力學特性,才能深入了解燃燒反應(yīng)過程和機理,預(yù)測反應(yīng)速率及難易程度,從而設(shè)計出合理的燃用這種燃料的燃燒設(shè)備。本文通過對玉米秸稈及其打捆燃料的燃燒動力學特性的研究,為生物質(zhì)捆燒設(shè)備的設(shè)計與運行提供了理論依據(jù)。主要進行以下研究: (1)利用LCT-2B差熱天平對玉米打捆秸稈進行測試。分析了各差熱分析曲線的特征值,及升溫速率對曲線特征值的影響,建立了玉米秸稈捆燒動力學模型。 (2)根據(jù)生物質(zhì)捆燒特性,通過選用鍋爐參數(shù)以及熱工計算設(shè)計出適合于生物質(zhì)捆燒的實驗臺。該實驗臺可直接測出空氣的流量、爐膛溫度、燃料燃燒質(zhì)量等數(shù)據(jù),并可以觀察燃料燃燒過程,并依此研究燃料的燃燒過程和燃燒影響因素。 (3)在自制的實驗臺中測試了影響玉米打捆秸稈燃燒速度因素(溫度、供風量),通過動力學方程得出該種燃料燃燒動力學參數(shù):活化能E和頻率因子K。 【關(guān)鍵詞】：打捆玉米秸稈 打捆燃燒特性 熱重法 燃燒動力學
【學位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：S216.2
【目錄】：

• 致謝4-7
• 摘要7-8
• 1 概述8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 生物質(zhì)能利用技術(shù)9-11
• 1.2.1 直接燃燒技術(shù)9
• 1.2.2 物化轉(zhuǎn)換技術(shù)9-10
• 1.2.3 生化轉(zhuǎn)換技術(shù)10
• 1.2.4 植物油利用技術(shù)10
• 1.2.5 國內(nèi)現(xiàn)狀10-11
• 1.3 生物質(zhì)捆燒技術(shù)及設(shè)備的國內(nèi)外研究狀況11-12
• 1.3.1 國外發(fā)展狀況11-12
• 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展狀況12
• 1.4 研究必要性12-13
• 1.4.1 生物質(zhì)捆燒的優(yōu)點12-13
• 1.4.2 生物質(zhì)捆燒研究的必要性13
• 1.5 研究內(nèi)容和意義13-15
• 1.5.1 研究內(nèi)容13
• 1.5.2 研究意義13-15
• 2 生物質(zhì)燃燒特性分析15-17
• 2.1 生物質(zhì)燃料的特性15
• 2.2 生物質(zhì)燃燒過程15-16
• 2.2.1 生物質(zhì)燃燒過程15-16
• 2.2.2 影響生物質(zhì)燃燒速度的因素16
• 2.3 小結(jié)16-17
• 3 玉米秸稈打捆燃料燃燒微觀動力學特性實驗研究17-21
• 3.1 玉米秸稈燃燒動力學特性實驗研究17-18
• 3.1.1 玉米秸稈打捆燃料（方捆）工業(yè)分析17-18
• 3.2 試驗18-20
• 3.2.1 試驗材料和試驗條件18
• 3.2.2 試驗儀器18
• 3.2.3 試驗結(jié)果與分析18-20
• 3.3 小結(jié)20-21
• 4 玉米秸稈打捆燃料燃燒動力學特性實驗研究21-43
• 4.1 試驗裝置21
• 4.2 生物質(zhì)捆燒實驗臺的設(shè)計21-24
• 4.2.1 生物質(zhì)捆燒實驗臺設(shè)計依據(jù)和必要性21
• 4.2.2 生物質(zhì)捆燒實驗臺的原理和結(jié)構(gòu)21-23
• 4.2.3 生物質(zhì)捆燒實驗臺的設(shè)計參數(shù)23
• 4.2.4 生物質(zhì)捆燒實驗臺的爐膛設(shè)計23
• 4.2.5 生物質(zhì)捆燒實驗臺耐熱爐襯設(shè)計23-24
• 4.2.6 生物質(zhì)捆燒受熱面的設(shè)計24
• 4.2.7 生物質(zhì)捆燒實驗臺引風機選型24
• 4.3 玉米秸稈打捆燃料燃燒動力學特性實驗研究24-38
• 4.3.1 秸稈打捆燃料燃燒的理論分析24-25
• 4.3.2 生物質(zhì)捆燒特性25
• 4.3.3 影響秸稈打捆燃料燃燒速度因素的試驗25-38
• 4.4 實驗結(jié)果分析38
• 4.5 玉米秸稈捆燒動力學模型的建立38-42
• 4.6 小結(jié)42-43
• 5 結(jié)論與建議43-44
• 5.1 結(jié)論43
• 5.2 建議43-44
• 參考文獻44-47
• ABSTRACT47-48

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