烟煤、杂木颗粒和油泥混燃特性的热重分析

为了研究烟煤、杂木颗粒和油泥的掺混燃烧特性,通过热重试验对三者的掺混燃料进行燃烧特性分析,利用FWO法对掺混燃料进行动力学分析。研究结果表明:烟煤燃烧过程主要为固定碳燃烧,杂木颗粒的燃烧过程更复杂、燃烧性能最好,其综合燃烧特性指数高达1.93×10^(-7);掺烧杂木颗粒可有效改善烟煤的燃烧性能,当烟煤和杂木颗粒以1∶4的质量比掺混燃烧时,掺混燃料的着火温度较烟煤降低了35%,综合燃烧特性指数比杂木颗粒提高了7.2%;烟煤和杂木颗粒掺烧的最概然函数为[-ln(1-α)]^(-3)/4;当杂木颗粒掺混比高达45%时,适量掺混油泥有助于提升燃料燃烧性能;三者掺混燃料的燃烧反应最概然函数为[-ln(1-α)]2;当烟煤、杂木颗粒和油泥的掺混比例为40∶40∶20和45∶45∶10时,掺混燃料对应的活化能较其它比例掺混燃料有明显降低,综合燃烧特性指数是纯烟煤的1.5倍左右。

木质颗粒燃料锅炉替代燃油燃气锅炉效益分析

为探讨木质颗粒燃料应用的效益,该文通过对比分析常规能源和木质颗粒燃料的单位能价及典型锅炉实际运行成本,在民用、工业锅炉领域,木质颗粒燃料的综合运行成本为燃油的32.95%、燃气的67.41%,仅替代现有燃油热水锅炉拥有量的1%,每年将节约运行费用60亿元,替代等量燃气锅炉每年将节约14.25亿元,并且将减排温室气体(CO2)440万t。在环保要求高的大中城市或者旅游区,推广这种木质颗粒燃料,将产生巨大的经济效益和环保效益。

大颗粒木质成型燃料燃烧过程烟气排放特性

选用大颗粒木质燃料为研究对象,通过管式加热炉对单颗粒木质燃料进行燃烧试验,研究不同空气流量和温度下木质燃料燃烧过程CO、NO、SO_2等气体动态排放特性。试验结果表明:800℃时,挥发分着火时间滞后,着火前即有CO随挥发分析出,CO排放浓度曲线呈双峰状;随着温度升高,CO析出峰明显变窄,从挥发分析出至焦炭燃烧完成所需时间缩短:NO排放浓度及其排放量在温度为900℃时达到最大值,燃料N至NO的转化率最高可达41.79%,随着温度升高和燃烧过程还原性气氛增强,NO析出浓度及其排放量减少,转化率可低至12.32%;木质燃料充分燃烧时,几乎无SO_2排出,S主要转化为硫酸盐固存于灰分中或于高温下随烟气排出;贫氧燃烧状态下,S02析出主要源自挥发分析出初期有机硫的分解、氧化,但燃料中更多的s以H2S、CaS等形式排出。

我国与国外木质颗粒生产成本对比分析

木质颗粒燃料比其他生物质能源更容易实现大规模生产和使用,最适宜替代传统化石能源.对比分析了国内外木质颗粒生产成本,我国木质颗粒的生产总成本不到国外的三分之一,规模化生产木质颗粒价格略低于煤炭,由于其优越的环保性能,推广应用极具优势,木质颗粒在民用取暖、工业燃煤锅炉、小型火电燃煤锅炉领域替代煤炭,将带来很好的经济效益和环保效益.

南方薪炭林树种选择及其木质颗粒燃烧特性研究

根据南方主要薪炭树种的生物量、热值进行聚类分析,并结合生物生态学特性及种植推广情况进行综合评价,然后筛选出杨树、柳树、马尾松、杉木、湿地松等5种生长快、产量高、热值高、种植广泛、适合南方发展的优良薪炭能源树种。根据瑞典的生物质颗粒分类标准(SS187120)对5种薪炭林树种制成的木质颗粒燃料进行燃烧特性分析,结果发现对应的木质颗粒在水分、热值、净密度等特性方面已达到国际水平,但是5种木质颗粒燃料燃烧后,灰分值均高于SS187120的参考值,除杉木外其他颗粒均属于可熔性灰,因此在燃烧过程中容易结渣。

生物质颗粒燃料的成型能耗试验研究

以陕西地区苹果树修剪枝为原料,采用自制的生物质成型燃料多参数调控试验系统,分析单颗粒成型过程中的压力-位移曲线,考察基质含水率(5%~20%)、成型温度(70~150℃)和压力(80~120 MPa)对颗粒燃料成型能耗的影响。结果表明:随着压具位移的增加,挤压过程的压力变化呈3个阶段:松散段、过渡段和压紧段;推出过程的压力变化总体呈波动下滑的趋势,且初期压力波动范围较大。试验范围内,随着温度的升高,挤压能耗降低、推出能耗升高;随着压力的增大,二者均升高;基质含水率影响趋势相同,15%均达到最低值(29.47、4.79 J/g)。

木质颗粒燃料生产成本分析

木质颗粒燃料比其他生物质能源更容易实现大规模生产和使用,最适宜替代传统化石能源。对比分析表明,我国木质颗粒燃料的生产总成本不到国外的三分之一,规模化生产木质颗粒燃料价格略低于煤炭。

我国燃煤锅炉改用木质颗粒燃料效益分析

我国煤炭占能源消费总量的65．6%，其污染已成为重大环境问题，鉴于环保要求，对于4t·h^-1以下的燃煤锅炉均强制性退役或者改用环保、清洁燃料。木质颗粒燃料是首选．木质颗粒燃料的单位能量价格比天然气、燃料油、煤炭分别降低56.42％、72.61%、8．29%，替代燃煤后，减少燃煤热损失10％～15％，锅炉排烟温度可降低80～100℃，热效率提高6～10％，运行直接效益比原燃煤节省21．08%，而且还有间接的环保效益。

木质颗粒成型能耗分析

生物能源是一种重要的再生能源,生物能源木质颗粒比其他生物能源更容易实现大规模生产和使用,在国外应用已经相当普遍。我国在木质颗粒产品推广应用中,存在诸多问题,其中最棘手的问题是生产木质颗粒中制粒能耗高、设备损耗大。通过分析木质颗粒生产的国外制粒工艺、国内自主研发的制粒工艺和引进技术改进的制粒工艺的单位产量能耗,我们认为:引进制粒生产技术是合理可行的方法。

中密度纤维板厂废料的可利用研究

人造板厂尤其是中密度纤维板厂产生众多废料,如何利用这些废料是值得研究的课题。生物质能源具有广阔的前景,采用中密度纤维板加工剩余物为原料制造颗粒燃料不失为一条变废为宝的好方法。本文以年产15万m3中密度纤维板厂为调查对象,统计生产线木废料的生成来源及比例,能耗情况,为制造颗粒燃料提供基础数据,并对生物质颗粒燃料做了简单介绍。

再生木纤维制备成型颗粒燃料物理性能的初步研究

以废弃纤维板所制再生木纤维为原料,采用环模制粒机把原料压缩为成型颗粒燃料。通过试验测定了成型燃料的密度、抗跌碎性、抗渗水性和吸湿性等。结果表明:原料的纤维形态和特性对成型燃料的密度、耐久性有显著影响。实验中,再生木纤维所制颗粒燃料的密度均为1.21 g/cm3,略小于再生木刨花所制颗粒燃料密度;两种再生纤维形态成型后的跌碎率分别为0.36%和0.59%,吸水率相差不大,约为7.90%,与再生木刨花和贴面再生木刨花所制颗粒燃料相比,其抗跌碎性较好,但抗渗水性能略差;吸湿率为1.03%,抗吸湿性较好。纤维比表面积越大,纤维间填充度就越高,结合越紧密,其成型燃料的密度就越大,抗跌碎性也越好,但抗吸水性越差。

生物质颗粒燃料在人造板企业的应用

以生物质颗粒燃料的制备与应用为例,阐明应用清洁、高效、环保的新型能源代替日益缺乏的煤炭资源,是人造板企业节能减排的有效途径;文中还提出了人造板企业能源循环、高效利用的新模式。

木煤-极具发展潜力的新型能源

木质颗粒燃料是一种可再生、清洁和成本稳定的燃料,可由农作物秸秆、竹加工剩余物及普通的废旧木料等可再生的物质制成,北美和欧洲正在大量使用。主要介绍木质颗粒燃料产业的发展现状、产品特点、用途和制造工艺,并分析这种燃料在我国的发展前景。

生物质颗粒燃料致密化成形典型设备的比较

对玉米秸秆和木屑两种生物质致密成形方式进行比较,分析各自的优缺点;结合压制颗粒的实际经验,总结生物质颗粒压制过程中,随着物料的不同,采用的生产工艺和成形设备结构相应变化的基本规律。为生物质颗粒生产提供帮助。

玉米秸秆粉碎成型一体机的研制

本文针对秸秆回收储运困难、滞留农田的问题,提出设计一种秸秆粉碎成型一体机,实现利用玉米秸秆的就地加工成型密度较高的颗粒燃料,方便储运。本文分析比较各种成型工艺的特点,设计了一种基于燃油动力的玉米秸秆粉碎成型一体机,并对刀片切削力以及原料成型受力进行了计算分析。通过对不同孔径过滤板进行粉碎实验,确定本项目所设计装置理想粉碎粒度为5mm;通过对成型的颗粒燃料进行尺寸测量以及跌落测试,结果证明均满足对储存与运输的要求。

基于物理参数反演的木质颗粒声学特性研究

声学技术可用于非侵入式地测量木质颗粒的温度。为建立堆积生物质的声学测温模型,有必要对堆积生物质的声学特性进行研究。木质颗粒被视作刚性框架多孔介质,选择Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型和Pàde近似模型作为木质颗粒的声学模型,利用阻抗管法测量木质颗粒(厚度100 mm)在频率范围为200~1500 Hz的声波垂直入射时的声表面特性阻抗和吸声系数,使用Nelder-Mead算法和遗传算法对声表面特性阻抗和吸声系数的代价函数进行优化计算,确定模型中的物理参数。基于所建立的声学模型计算木质颗粒在不同频率和不同温度下的声速。结果表明,声波在木质颗粒之间的孔隙中的传播存在频散现象,室温23℃时,木质颗粒中的声速处于200~220 m/s范围内,此后随温度的增加,速度的变化梯度只有空气中声速随温度变化的一半,与已有研究的实验结果保持一致,验证了使用多孔介质声学理论建立堆积生物质测温模型的可行性。

水热及水热氧化预处理对木屑成型颗粒理化性质的影响

生物质成型处理可以提高生物质的能量密度而降低其运输与储存成本,有利于生物质资源的综合利用。该研究以杉木屑为研究对象,经170~260℃水热及水热氧化预处理后制备成型颗粒,并使用范式法、X射线衍射仪和热重分析仪等测试手段分析了水热及水热氧化预处理过程对木屑及其成型颗粒理化性能的影响。结果表明:与原料相比,水热及水热氧化预处理后木屑成型颗粒的机械性能从原料的16.2 MPa分别增至38.9和41.1 MPa,水热氧化预处理对木屑的机械性能提升更有效。在水热及水热氧化预处理过程中,随着预处理温度上升,木屑样品的结晶度均呈现先升高后降低的趋势,分别在230和200℃时达到最高值,且成型颗粒的机械性能与木屑中纤维素含量及其结晶度呈正相关趋势,结晶纤维素是影响其成型过程的关键组分。与原料相比,水热及水热氧化预处理明显改善了木屑成型颗粒的燃料品质及其燃烧性能,成型燃料的热值、综合燃烧指数和稳燃指标均得到明显提升,其中水热氧化处理更有利于木屑炭化程度的提升。

木质颗粒燃料--可再生的清洁能源

木质颗粒燃料是一种可再生、清洁和成本稳定的燃料,可由农作物秸秆、木、竹加工剩余物及普通的废旧木料等可再生的物质制成,北美和欧洲正在大量使用。本文介绍了木质颗粒燃料产业的发展现状,产品特点、用途和制造工艺,并分析了这种燃料在我国的发展前景。

木质颗粒燃料生产的经济效益与减排效应

以年产1. 5万t的木质颗粒燃料生产线为例,利用投资项目经济效果评价方法,计算木质颗粒燃料生产的投入与产出,估算发展木质颗粒燃料带来的经济效益;根据木质颗粒燃料与煤炭燃烧排放的文献数据,比较了木质颗粒燃料与煤炭的减排效应。结果表明:木质颗粒燃料生产项目的利润较高,静态投资回收期仅为2. 55年,内部收益率为82%,具有经济可行性。同时,开发和利用木质颗粒燃料能减少有害气体的排放和节约能源,保护生态环境。

鼓泡流化床内木屑成型颗粒混合及化学链气化特性

木屑成型颗粒的大尺寸、非球形等特点,使其在流化床内的混合特性显著影响化学链气化中三相产物的分布。为研究成型颗粒流化及化学链气化特性,分别在冷态和热态工况下进行了颗粒混合实验和化学链气化实验,研究了不同流化速度下成型颗粒在轴向的浓度分布特性和三相产物组分分布规律。冷态混合实验表明:低流化速度下,成型颗粒浓度分布不均匀,在中上层形成堆积,流化速度适当增加,颗粒与床料混合更充分;热态气化工况中,在隔绝外部蒸汽的条件下,硫化气体体积流量的增加有利于颗粒与载氧体的接触,从而降低了焦炭产量,但缩短了挥发物的停留时间,三相产物中大分子焦油产量上升,合成气有效组分相应下降。