植物秸秆冷成型固化燃料系统设计与研究

【摘要】： 进入21世纪以来,人们愈加感觉到化石能源渐趋枯竭。在对可持续发展、保护环境和循环经济的追求中,世界开始将目光聚焦到了可再生能源与材料,“生物质经济”已经浮出水面。以生物能源和化工产品生产为主的生物质产业正在兴起,引起了世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“国家战略行动”等。2005年“可再生能源法”在我国正式颁布实施,所有这些,也预示着各国在包括生物质成型燃料开发在内的生物质技术领域的竞争进入一个白热化时代。 虽说生物质产业是世界发展之大势和新兴的朝阳产业,但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争,这一点对于成型燃料来说,表现得尤其明显。因此,以降低生产成本为目的,寻求技术上的创新、突破,成为生物质成型燃料领域最大的命题。本文的研究内容包括以下几点: 1.从分析植物秸秆原料角度出发,分析了植物秸秆的化学成分,得出植物秸秆具有可压缩成型的特点。 2.对植物秸秆粉碎装置设计,主要性能指标和工作部件的设计计算,最后对样机进行了性能试验,验证了设计的合理性。 3.比较现有的压缩成型工艺和设备,选择平模压缩成型作为设计的出发点。对成型机的结构和主要工作部件进行了设计计算,对三相异步电动机的起动和运行设计了相应的控制电路,最后对样机进行了性能试验,验证了设计的合理性。 4.通过实验对燃煤和植物秸秆燃料的燃烧特性进行了分析,得出秸秆的综合燃烧特性明显优于燃煤。其次对燃烧过程中添加剂的使用,也给出不同添加剂对燃烧过程结渣产生的影响。 5.对植物秸秆燃料的经济性能指标进行了分析,得出秸秆燃料是对农业资源的充分利用,不仅扩大了农民的收入,而且是一种绿色的可再生的能源,可以作为燃煤的替代品来使用。 【关键词】：植物秸秆 粉碎机 压缩成型 燃烧特性 经济效益
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S216.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 插图清单9-11
• 插表清单11-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 课题的来源12
• 1.2 本课题的研究目的和意义12-13
• 1.3 生物质综合利用现状13-15
• 1.4 生物质压缩成型研究现状15-17
• 1.4.1 生物质压缩成型机理15-16
• 1.4.2 国外研究发展概况16
• 1.4.3 国内研究发展概况16-17
• 1.5 本课题的研究内容17-18
• 2 植物秸秆原料特性分析18-25
• 2.1 化学成分18-19
• 2.2 含水率19-21
• 2.3 吸水性21
• 2.4 燃烧特性21-23
• 2.5 力学特性23-24
• 2.5.1 试验材料与方法23-24
• 2.5.2 试验结果与讨论24
• 2.6 本章小节24-25
• 3 植物秸秆粉碎装置结构设计与研究25-32
• 3.1 引言25
• 3.2 粉碎原理及结构工作图25-27
• 3.3 粉碎装置的主要性能指标计算27
• 3.3.1 锤片速度及转子转速27
• 3.3.2 理论生产率27
• 3.3.3 配套功率27
• 3.4 粉碎机主要工作部件的设计计算27-30
• 3.4.1 锤片的设计计算27-29
• 3.4.2 筛片的设计计算29-30
• 3.4.3 冲击齿板30
• 3.5 样机的性能试验30-31
• 3.6 本章小结31-32
• 4 植物秸秆的固化成型装置设计与研究32-49
• 4.1 引言32-34
• 4.1.1 植物秸秆固化的成型方式32
• 4.1.2 植物秸秆的压缩成型设备32-34
• 4.2 平模制粒机的成型燃料原理及结构工作图34-35
• 4.3 物料调质输送装置35-36
• 4.4 压辊平模系统材料及基本参数的确定36-41
• 4.4.1 平模37-38
• 4.4.2 压辊38-41
• 4.5 液压控制41
• 4.6 电气控制电路设计41-45
• 4.6.1 三相异步电动机的降压起动41-43
• 4.6.2 电机保护电路元件的选择与使用43-45
• 4.7 样机的性能试验45-48
• 4.8 本章小结48-49
• 5 植物秸秆燃料特性分析49-55
• 5.1 生物质颗粒燃料的燃烧特性实验研究49-50
• 5.2 生物质碱金属和氯的释放与抑制实验研究50-54
• 5.2.1 固定床反应器实验研究51-52
• 5.2.2 流化床反应器实验研究52-54
• 5.3 本章小结54-55
• 6 秸秆成型燃料经济和社会效益分析55-59
• 6.1 本项目市场现状与市场前景55
• 6.2 经济效益分析55-56
• 6.3 社会、生态效益分析56-58
• 6.4 本章小结58-59
• 7 结论与展望59-60
• 7.1 论文的主要结论59
• 7.2 展望59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 作者简介65
• 硕士在读期间发表的文章65

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