秸秆阴燃实验台的改进和实验

【摘要】： 农作物秸秆是我国许多农村地区的主要能源,阴燃是一种传统的取暖方式。本研究在以往工作的基础上进一步实验探索玉米秸、麦秸阴燃过程特性。这些研究对于基于传统方式开发秸杆能源利用新技术,具有十分重要的意义。 针对现有阴燃实验装置和实验方案存在的问题对阴燃炉烟道、烟腔、秸杆在炉中的堆积方式和数据采集软件进行了改进,减少了环境因素对阴燃过程的影响。 实验检测了玉米秸杆密度(单株玉米秸质量/玉米秸体积)和多种作物秸杆成分。结果表明:(1)由于玉米秸自然干燥后内部存在大量孔隙,秸杆密度仅为170 kg/m~3,小于木材密度(400-700 kg/m~3),甚至小于秸杆粉的密度(200-300 kg/m~3)。这表明用机械方式压缩干秸杆以减少储存体积较为困难。(2)尽管不同秸杆元素含量相差不大,化学成分却有一定的差别,且和元素组成没有显著联系。 对有序纵向、横向排列,且堆积密度为50 kg/m~3的玉米秸、麦秸进行了多次重复实验,结果表明:(1)有序堆积的玉米秸、麦秸阴燃床层收缩率和堆积密度间的关系分别为sh=1-ρ×0.5869%和sh=1-ρ×0.4366%。且主要沿长度和高度方向收缩。(2)表面是否覆盖灰对于秸杆阴燃失重速率和气体成分有显著影响。(3)相同堆积密度下麦秸阴燃失重速率显著大于玉米秸。(4)阴燃传播过程随机性仍然较大,这说明仅以堆积密度和堆积方式很难较精确控制阴燃过程。 在此基础上,提出秸杆阴燃技术进一步探索途径,即将秸杆粉阴燃和低热值气体超焓燃烧相结合,解决目前阴燃传播过程难以控制和气体产物污染问题。 【关键词】：秸秆 有序堆积 阴燃实验 密度 化学成分 收缩率 阴燃失重速率
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：S216
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 课题的研究背景7-11
• 1.1.1 阴燃的概念7
• 1.1.2 阴燃在传统取暖中的应用7-10
• 1.1.3 目前城郊农村秸杆处理方面存在的问题10-11
• 1.1.4 本研究的目的和意义11
• 1.2 国内外研究现状及分析11-15
• 1.2.1 国外对于阴燃的研究11-13
• 1.2.2 国内对于阴燃的研究13-15
• 1.3 本文主要研究内容15-16
• 第二章 秸杆阴燃实验以前存在的问题和解决方案16-24
• 2.1 现有阴燃实验设备装置简介16-17
• 2.1.1 炉体部分17
• 2.1.2 数据采集部分17
• 2.2 硬件方面存在的问题及改进17-22
• 2.2.1 硬件方面的改进18-19
• 2.2.2 软件方面存在的问题19
• 2.2.3 软件方面的改进19-22
• 2.3 实验物料方面22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 实验物料及特性24-32
• 3.1 物料的收集24-25
• 3.1.1 实验物料的选取24
• 3.1.2 实验物料的收集24-25
• 3.2 玉米秸杆密度的检测25-30
• 3.2.1 玉米秸杆密度测量实验26
• 3.2.2 秸秆体积检测方法26-28
• 3.2.3 玉米秸风化后的密度计算28-30
• 3.2.4 结论和讨论30
• 3.3 常见农作物成分检测30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 秸杆有序阴燃实验结果和分析32-65
• 4.1 实验目的和方案32-33
• 4.1.1 实验目的32
• 4.1.2 实验方案32-33
• 4.2 实验操作过程和注意事项33-34
• 4.2.1 实验过程33-34
• 4.2.2 注意事项34
• 4.3 实验结果与分析34-63
• 4.3.1 秸秆阴燃实验普遍现象34-35
• 4.3.2 床层收缩率35-37
• 4.3.3 麦秸有序堆积和无序堆积阴燃实验的对比37-41
• 4.3.4 麦秸有序堆积盖灰和不盖灰阴燃实验的对比41-45
• 4.3.5 麦秸纵向有序堆积实验和麦秸横向有序堆积阴燃实验的对比45-48
• 4.3.6 麦秸纵向有序堆积重复实验48-51
• 4.3.7 麦秸横向堆积五次重复实验比较51-53
• 4.3.8 玉米秸有序堆积和无序堆积阴燃实验的对比53-56
• 4.3.9 玉米秸纵向有序堆积实验和玉米秸横向有序堆积实验的对比56-59
• 4.3.10 麦秸有序堆积实验和玉米秸有序堆积实验的对比59-63
• 4.4 本章小结63-65
• 第五章 结论和下一步工作建议65-67
• 5.1 主要结论65-66
• 5.2 进一步工作建议66-67
• 致谢67-68
• 主要参考文献68-71
• 攻读硕士期间发表的论文71-72
• 附录 1:数据采集主程序72-76

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