生物质颗粒燃料取暖炉的结构设计

为扩大生物质成型颗粒燃料的应用,设计了一种家用颗粒燃料取暖炉。该取暖炉采用滚筒式进料,进料量通过滚筒转速调节。燃烧烟气和采暖热风有各自独立的通道,烟气通过抽风装置排出室外,炉具燃烧室内燃料为负压燃烧,热风通过吹风机吹向室内。为使燃料充分燃烧,采用3次配风方式,在炉膛内可拆卸燃烧盒的不同部位开设通风孔。换热区装有多根铜管,并采用隔板等形式延长烟气换热时间,提高换热效率。通过试验研究确定了较优的燃烧盒结构和配风比例。

11SKCQ型生物质颗粒燃料炊事取暖炉的设计与应用

介绍了一种利用生物质颗粒作为燃料的专用炊事取暖炉具——11SKCQ型生物质颗粒燃料炊事取暖炉的整体结构及工作原理,说明了其在设计上的优点,阐述了主要部件的设计,分析了应用该机产生的经济效益。

生物质颗粒燃料的挥发性有机物排放特征

在中国北方某农村地区开展了民用生物质颗粒的VOCs排放实地测试,对比研究了不同类型燃料与炉灶使用场景的VOCs排放特征.基于吸附管采样,气质联用定量的结果表明,民用取暖炉中生物质颗粒燃烧的ΣVOC排放因子在48.5~684.5mg/kg,其中芳烃类占总排放的37.0%~85.8%,其次是卤代烃类,占14.2%~63.0%.苯和甲苯是组成丰度最高的组分,其次是二氯甲烷和苯乙烯等物质.基于PID检测器获得的TVOCs实时排放曲线与CO释放动态过程具有一定的同步性.燃料类型与燃烧场景对TVOCs排放有显著影响.点燃与剧烈燃烧阶段排放的VOCs占总排放的53.0%~71.2%,而阴燃阶段的TVOCs排放显著低于其他阶段.燃烧效率与TVOCs浓度间没有显著的统计学相关性(P>0.05).PID法与GC-MS法定量获得的排放因子有显著的正相关关系,但二者定量数值具有显著的差异.GC-MS定量组分仅占总排放因子的4%以内.明晰生物质颗粒燃烧的VOCs排放特征和影响有助于进一步完善排放清单,降低不确定性.

商业生物质成型燃料燃烧颗粒物排放特性分析

为探究商业成型燃料燃烧颗粒物排放特性,采用立式固定床反应器进行砂光粉、棉秆、竹屑的燃烧试验,分析燃烧颗粒物粒径分布规律和主要元素组成,并探讨各元素含量对颗粒物排放的影响。结果表明:PM 10的排放量从高到低依次为棉秆、砂光粉和竹屑,排放量分别为27.76,20.83和9.65 mg/m^(3)。3种成型燃料产生的颗粒物均以亚微米颗粒物PM 1为主,PM 1在PM 10中占比均超过90%。其中,PM 1主要以碱金属氯化物和硫化物为主,PM 1-10主要以Ca、Mg硅酸盐为主。相关性分析表明生物质灰含量与PM 1排放量正相关,而Mg+Ca的质量分数、(Mg+Ca)与Si物质的量之比与PM 1-10排放量正相关。

生物质颗粒燃料加工生产线及成型设备

近年来,我国对开发和利用生物质能技术的投入力度越来越大,在生物质颗粒燃料压缩成型方面已经取得了较快的发展,已研制出了多种颗粒燃料成型设备,但与国外先进的成型技术相比,还存在不小的差距。基于此,文章概述了模辊挤压成型过程,阐述了生物质颗粒燃料加工工艺,包括工段组成、工艺流程及工艺特点,分析了几种生物质固体成型设备性能特点。研究结果表明,采用优化加工工艺,工艺流程中添加除尘装置、除铁装置及加水系统,提高了燃料生产效率、原料利用率,延长了设备的使用寿命。加快发展诸如生物质颗粒燃料等在内的可再生新型能源已成为一条应对能源危机和保证我国经济健康、持续发展的有效途径。

高效生物质燃料取暖炉的优化

针对目前市场上家庭取暖炉出现一次加料燃烧时间短,热利用率低的问题。通过对现有家庭取暖炉进行分析研究,采用理论计算的方法 ,对炉膛内部结构进行了优化,对炉膛容积与进料速度进行了计算。设计出一款新型智能化一次填料燃烧时间更长的生物质燃料家庭取暖炉。

绿色低碳经济背景下蔗叶生物质颗粒燃料的应用研究

在绿色低碳经济背景下,蔗叶生物质颗粒燃料作为一种可再生能源展现出巨大的应用潜力。概述了蔗叶资源现状与特性及生物质颗粒燃料的技术原理,分析了蔗叶生物质颗粒燃料的制备工艺、质量控制标准,对其经济性进行全面评估,探讨蔗叶生物质颗粒燃料的环境影响,包括温室气体排放比较、生态效益分析及可持续发展策略。结果表明,蔗叶生物质颗粒燃料在替代传统化石燃料、减少温室气体排放、促进农业废弃物资源化利用及推动农村经济可持续发展等方面具有显著优势。

典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验

为研究生物质颗粒燃料的燃烧特性及污染物排放特性,该文以国外引进的生物质颗粒燃料燃烧器为试验装置,选择了8种典型的生物质颗粒燃料进行试验研究。试验结果表明,挥发份含量越高,含水率越低,生物质颗粒燃料所需的点火时间越短,SO2、NOx等污染物排放质量浓度远低于国家标准,但存在着部分生物质颗粒燃料灰分含量过大、结渣严重等问题。对大多数颗粒燃料来说,软化温度越高,结渣率越低,当软化温度超过1389℃时,不会发生结渣;Si元素、碱金属元素含量越高,越容易结渣,碱土金属元素含量越高,越抗结渣。玉米秸中Si的质量分数为27.70%,底灰结渣率达到48.84%,落叶松中Si的质量分数仅为9.76%,不结渣;使用添加剂后,玉米秸的底灰结渣率降低了22.77%。这将为设计适合中国国情的生物质颗粒燃料燃烧设备及改善燃料的燃烧性能提供依据。

生物质颗粒燃料成型的黏弹性本构模型

为研究生物质颗粒成型燃料压缩成型机理,该文用玉米秸秆、花生壳、小麦秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆、木屑等6种生物质原料,采用生物质颗粒燃料成型机进行压缩成型,研究生物质颗粒燃料压缩成型过程,采用黏弹性理论,建立生物质颗粒成型燃料的本构模型,从力学角度提出生物质颗粒成型燃料的压缩成型机理,并研究对比不同种类生物质原料压缩的最大应力与能耗。结果表明,6种生物质原料中棉杆和木屑的最大应力较高,其余4种原料略低;木屑的压缩能耗最高,其次为棉秆、花生壳和豆秸,小麦秸秆和玉米秸秆较小。该研究结论为解决生物质颗粒成型燃料成型加工能耗高,关键部件受力磨损导致寿命低等问题提供一定参考。

生物质颗粒燃料微观成型机理

为研究生物质颗粒燃料的微观成型机理,以玉米秸秆、木屑为原料利用环模式成型机压缩成生物质颗粒燃料,并对原料、粉碎原料及生物质颗粒燃料进行显微形貌观察,对比不同原料、不同阶段物料的微观形态和散粒体压缩过程的结合形式。结果表明:环模式成型机为间断性压缩,生物质颗粒燃料微观成型机理为分层压缩,层与层间距为25～40μm;从横截面看分3层:中心层散粒体"平铺",过渡层扭曲变形,表层"直立"。相同挤压力下秸秆颗粒燃料比木屑颗粒燃料的密度小。为生物质颗粒燃料的成型机具提供重要的设计理论依据。

生物质颗粒燃料燃烧设备的研究进展

生物质颗粒燃料是一种优质的清洁燃料,可替代煤炭等化石燃料,广泛应用于炊事、供暖等民用领域和锅炉燃烧、发电等工业领域。文章简述了生物质颗粒燃料的燃烧特性,分析了国内外生物质颗粒燃料燃烧设备的研究进展及应用现状,对3种类型的生物质颗粒燃料燃烧器、进料系统、控制系统、清灰装置以及污染物排放等进行比较,最后指出了目前燃烧器存在的主要问题,并提出了我国生物质颗粒燃料燃烧设备的发展方向。

生物质颗粒燃料特性及其对燃烧的影响分析

采用欧盟生物质固体成型燃料标准(CEN/TC 335)试验检测了中国和瑞典典型的10种生物质颗粒燃料,重点对中国的秸秆类颗粒燃料与瑞典的木质颗粒进行了对比,并分析其对燃烧特性的影响。结果表明中瑞两国的生物质颗粒燃料都能满足技术标准要求,瑞典木质颗粒具有较高的性能参数;中国的玉米秸秆颗粒燃料发热量比瑞典木质颗粒低20.9%,挥发分低,燃烧后灰渣中的硅含量高20%,灰熔点低,燃烧后灰分多,易结渣,对燃烧设备有较高的要求。

生物质固体成型燃料燃烧颗粒物的数量和质量分布特性

针对中国生物质固体成型燃料燃烧过程中排放的颗粒物粒径分布不清、燃烧功率和空气量对颗粒物分布影响不明等问题，该文在生物质燃烧试验平台上，采用低压电子冲击仪（electricallowpressureimpactor）设备，对玉米秸秆、棉杆、木质等3种固体生物质成型燃料分别开展了燃烧颗粒排放研究，重点研究了3种生物质成型燃料在不同功率下和不同空气量下的颗粒物的数量和质量分布。试验结果表明，3种燃料的颗粒物的数量峰值主要集中在4-7四级，占颗粒物总数量的70％以上；颗粒物质量峰值在7级和12级，占颗粒物总质量的50％以上。随着功率增加，颗粒物排放量先减小后增大，大粒径颗粒物增多，在14kW时颗粒物排放最少。随着空气量的增加，分布趋势不变，颗粒物总量减少。该研究为中国生物质固体成型燃料的颗粒物排放法规的制定提供参考。

抗结渣生物质固体颗粒燃料燃烧器研究

针对我国秸秆类生物质颗粒燃料灰含量高、灰熔点低而导致燃烧过程中易结渣、燃烧器易熄火、燃烧不稳定等问题,采用多级配风原理,设计出高效双层燃烧筒装置,实现三级配风,同时研究了螺旋清灰破渣机构,并在此基础上研制了生物质颗粒燃料燃烧器。采用玉米秸秆颗粒燃料和落叶松木质颗粒燃料进行了燃烧试验,试验结果表明,本燃烧器的多级配风结构和破渣清灰机构设计合理,燃烧效率达到91%,能够有效地将燃烧过程中产生的灰渣排出,结渣率明显下降,实现了连续稳定燃烧。与瑞典PX-20型燃烧器相比,以玉米秸秆颗粒为燃料时,本燃烧器燃烧效率提高了9%、结渣率降低了25.94%,燃料适应性广。

生物质成型颗粒燃料燃烧特性的试验研究

该文利用热重分析仪对玉米秸秆、木屑、混合木屑三种生物质成型颗粒燃料进行了理论分析,分段比较了三种颗粒燃料的燃烧特点及各段表观活化能和频率因子的热化学动力学参数,分析了成型处理工序对生物质燃烧特性的影响。结合颗粒燃料在燃烧炉中的实际燃烧特点,明确了影响颗粒燃料燃烧适应性的主导因素是挥发分的析出和燃烧速率,由此为改良低质颗粒燃料、提高燃烧炉适应性提出了指导性建议。

不同进料方式燃烧器对生物质燃料颗粒物排放特性的影响

为摸清不同进料方式的燃烧器对生物质成型燃料燃烧后颗粒物排放的影响，该文对上进料式（A 型）、水平进料式（B型）和下进料式（C型）等3种类型的燃烧器进行燃烧颗粒排放试验，采用低压电子冲击仪对玉米秸秆、棉秆、木质3种成型燃料燃烧后颗粒物排放开展数量浓度和质量浓度研究，并计算出每种燃料在3种燃烧器中每秒排放的颗粒物数量和质量分布。试验结果表明：3种燃烧器中的颗粒物质量分布都成双峰分布，主要集中在5～7级和12级，占总颗粒物质量的90%；木质和棉杆燃料在A型燃烧器中的颗粒物质量排放最少，玉米秸秆燃料在B型中颗粒物质量最少。3种燃烧器中的颗粒物数量分布都成单峰分布玉米秸秆和木质在B型燃烧器上的颗粒物数量主要集中在1～5级，在A型和C型燃烧器上颗粒物数量主要集中在3～6级；棉杆在C型燃烧器上集中在1～5级，在A型和B型燃烧器上颗粒物数量主要集中在3～6级。3种燃烧器对颗粒物质量的分布影响不大。根据试验结果，建议不同的燃料匹配不同的燃烧器。从颗粒物排放总量角度，玉米秸秆应该匹配B型燃烧器，棉杆和木质燃料应该匹配A型燃烧器。从PM2.5所占比例得出，玉米秸秆燃料应匹配C型燃烧器，棉杆匹配 B 型燃烧器，木质匹配 A 型燃烧器。并建议生物质成型燃料燃烧器结构应具有以下特点：进料连续平稳；带有主动清渣装置并且清渣波动小；鼓风配风，保证过量空气系数高。研究结果为中国生物质固体成型燃料的颗粒物排放法规的制定提供参考。

生物质颗粒燃料冷成型技术试验研究

对环模生物质颗粒燃料成型机影响成型的各主要因素进行了分析及试验研究,给出不同生物质原料、粒度、含水率、环模孔长径比等因素与颗粒成型率及吨料电耗的关系,找出生物质颗粒燃料的最佳成型条件。

瑞典生物质颗粒燃料产业发展现状与经验

瑞典是世界上最大的生物质颗粒燃料生产国和消费国,其在颗粒燃料技术研发、产业政策和市场运行模式等方面已走在世界前列。2008年,瑞典生物质颗粒燃料消耗量达到185万t,颗粒燃料产业取得了巨大发展。文章通过对瑞典颗粒燃料产业现状、政策、燃烧技术以及质量保障体系等进行系统分析,总结了瑞典颗粒燃料产业的发展经验,为我国成型燃料产业提供政策建议,将有利于我国成型燃料的推广与应用。

模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验

针对模辊式成型机在生产生物质颗粒燃料过程中存在能耗高等问题,以玉米秸秆为原料,研究成型机模辊间隙、主轴转速和模孔直径等参数对生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等的影响。结果表明:模辊间隙仅对成型率有影响,间隙为0.2 mm最优。吨燃料能耗和颗粒密度随主轴转速增大而减小;模孔直径大,生产率高,吨燃料能耗低,颗粒密度小;为保证生产率,主轴转速应大于等于160 r/min。不同因素试验,颗粒燃料的成型率大于95%,机械耐久性大于96%,均符合生物质颗粒燃料要求。

生物质颗粒燃烧器燃料适应性试验

为深入研究生物质颗粒燃料的燃烧特性，探讨自动燃烧器的燃料适应性，该文基于PB-20型生物质颗粒燃烧器，选择了5种灰分小于25%（空气干燥基）的颗粒燃料，分别研究了燃烧工况中进料量和空气量对燃烧性能的影响。试验结果表明灰分含量大于20%的颗粒燃料燃烧不充分，工况不稳定，效率低，结渣大，易熄火，不适用于此类生物质颗粒燃烧器；灰分含量为12.40%的颗粒燃料推荐参数为进料量4 kg/h，风机转速2600～2800 r/min，清渣速度为3 r/min，转5 s/停35 s；灰分在7.21%的颗粒燃料推荐控制参数为进料量3～4 kg/h，风机转速2600～2800 r/min，清渣速度相对应为3 r/min，转5 s/停60～55 s；灰分值低于1%的颗粒燃料均以进料量3～4 kg/h，风机转速2600～2800 r/min，不需清渣为推荐参数。该研究总结了生物质颗粒燃烧器的燃料适用控制参数，为燃烧器的推广应用提供了数据支持。