生物质燃料成型机环模设计

介绍了生物质燃料成型机环模各参数确定以及环模材料的选择,为环模的设计提供理论依据。同时对给出的一组环模参数进行分析,检验其是否能够使物料成型。     

竹材颗粒燃料——中国具有商业开发潜力的生物质固体燃料

从资源特性、结构特性和热解特性阐述竹材是我国开发生物质固体燃料的潜在资源,通过对比木材与竹材的显微构造和化学组成,分析制备竹材颗粒燃料的可行性,并利用实验室小型生物质颗粒成型机制备竹材颗粒燃料.通过性能测试,竹材颗粒燃料所有性能均能达到美国燃料协会《民用/商用生物质颗粒燃料》要求,具有较好的商业价值潜力.     

生物质棒状成型燃料的物理特性研究

利用木屑、竹屑及玉米秸秆等生物质原料,采用棒状成型机将原料压缩为棒状成型燃料。试验测定了成型燃料的松弛密度、抗跌碎性、抗渗水性和吸湿性等物理特性参数。结果表明:生物质原料纤维排列形态对成型燃料的密度有影响,原料纤维形态结构排列整齐与零散结构相比,成型后成型燃料的密实度更好。生物质原料固定碳含量影响成型后成型燃料的表面颜色,固定碳含量低的生物质原料,成型后成型燃料的表面颜色较深。试验结果也表明了原料纤维形态和原料特性对成型燃料的抗跌碎性、抗渗水性及吸湿性均有重要影响。     

基于流固耦合的环模成型机关键部件疲劳寿命分析

环模成型机是生物质燃料的主要加工设备,由于环模在生产过程中容易发生疲劳破坏,因此对其进行应力及疲劳分析具有重要意义。利用流固耦合分析法对以沙柳细枝颗粒为生产原料的环模成型机进行综合分析,通过简化压辊与环模模型,在保证结果精度的前提下缩短了仿真分析所需要的时间,采用的湍流模型能够更准确地反映出物料在成型过程中的流动特性。将流体域和固体域的结果进行耦合分析,得到了压辊和环模部件的最大变形量分别为0.608和0.600 mm,最大应力分别为30.50和90.05 MPa,均发生在压辊与环模的最小间隙处。分析得出压辊与环模的疲劳寿命云图,结果显示,在生物质成型过程中,环模在靠近模孔位置处由于应力集中更容易发生疲劳破坏,其最小寿命为3.12×10~6次。最后通过与传统应力分析方法得到的环模疲劳寿命结果进行比较,运用流固耦合分析法得到的环模疲劳寿命分析结果更加符合实际的磨损和疲劳情况,验证了运用流固耦合对环模压辊进行应力分析以及疲劳分析方法的可行性,同时为环模的研发提供了理论支持和方法借鉴。     

GSR800型固化生物质燃料成型机设计制造技术

采用创新理念设计制造出GSR800型固化生物质燃料成型机。该机结构设计合理,能耗低,使用寿命长,更新维修简便,生产的固化生物质燃料质量优异。在借鉴传统环模结构的基础上,该机采用了行星轮系结构、迷宫结构等创新性设计,其与国内外同类机型相比具有许多优势。     

生物质压缩成型过程建模与参数优化探讨

指出了生物质压缩成型参数优化目标是使成型燃料获得较好的燃烧品质和气化性能,并易于储存运输。建立计算机仿真成型过程的模型并运用模型优化参数,可以提高成型料的性能和对生物质气化后燃气品质的改善和提高具有实际意义。在相关领域研究的基础上,研究了影响生物质致密成型过程和气化的相关因素,探讨了应用最小二乘支持向量机对致密成型建模及参数优化的可行性。     

生物质热压成型温度场分布规律

【目的】探讨单柱塞式生物质成型机生物质热压成型时成型块截面温度场分布情况,为生物质热压成型工艺研究提供参考。【方法】以废弃松木锯屑为试验原料,利用自主研制的单柱塞式生物质成型机,采用成型套筒加热方式,以成型套筒加热温度、原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率为试验因素设计三因素五水平正交试验,成型套筒加热温度分别设定为155、170、185、200和215℃,原料含水率分别调至10%、12%、14%、16%和18%,单柱塞式生物质成型机电机频率分别设定为14、16、18、20和22 Hz。运用方差分析法分析各成型块整体密度以及成型块截面平均温度、最高温度、中心点温度受不同成型套筒加热温度、原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率的影响程度;建立多元回归模型,得出成型块整体密度以及成型块截面平均温度、最高温度、中心点温度分别与成型套筒加热温度、原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率的多元回归模型,并得到经过有效简化的各多元回归模型;分别建立一次、二次、三次多元回归模型,通过对比不同模型的拟合效果,得到成型块整体密度与截面温度场分布的最佳数学模型。【结果】对于成型块整体密度和中心点温度,其主次影响因素依次为原料含水率、单柱塞式生物质成型机电机频率和成型套筒加热温度;对于平均温度,其主要影响因素为成型套筒加热温度和原料含水率,次要影响因素为单柱塞式生物质成型机电机频率;对于最高温度,其主次影响因素依次为成型套筒加热温度、单柱塞式生物质成型机电机频率和原料含水率。各简化多元回归模型与原多元回归模型误差均小于1. 5%。得到以生物质成型块整体密度为因变量,以成型块截面平均温度、最高温度、中心点温度为自变量的最佳多元回归模型。【结论】在生物质热压成型实际应用中,成型块截面温度场分布对生物质成型质量影响颇深,本研究探究实际试验中生物质热压成型温度场分布规律,通过分析建模发现成型块整体密度与截面温度场分布存在数学关系,可为后续生物质研究拓宽思路。     

生物质快速裂解液化工艺流程及输送系统选用

阐述了现有的生物质热裂解反应原理,并在生物质热解液化过程工艺的基础上对生物质热解液化装置输送系统的选用和设计做简要介绍,以解决生物燃油制备过程中物料的输送问题,为该项技术能够推广和实际应用奠定了基础.     

新型内胆式双热型生物质热解反应器的设计

为了解决目前生物质制生物燃油清洁燃料装置造价高、需要外源燃料供热、寿命低及生物质制生物燃油清洁燃料能耗高等问题,结合各类流化床反应器的设计经验公式,提出一种流化式生物质热解主反应器设计的计算模型;利用该模型研究并设计了一种内胆式双热型生物质热解主反应器;利用VB对主反应器的主要参数进行了优化设计,得到其主要设计参数为床径为0.221 m,床高为1.445 m,并通过冷态实验进行了验证。     

生物质气化计算平衡模型

考虑对合成燃气最终组成起关键作用的氧化还原反应、水煤气反应、甲烷化反应、变换反应等动力学反应过程,基于物料平衡、能量平衡和化学平衡分析,建立了一种生物质气化计算模型.利用该模型可以预测不同气化物料在不同气化剂温度和水蒸汽添加率条件下的合成燃气成分、热值、气化效率及干燃气产率等气化指标.将模型计算结果与现有文献的试验数据进行了对比,吻合较好,证明该模型具有较好的适应性和可靠性,可用于指导生物质气化操作参数的优化和新型高效生物质气化炉开发设计.