生物质成型颗粒圆周表面形貌分析研究

生物质成型颗粒圆周表面形貌是生物质成型机核心部件——成型模孔与成型颗粒间建立接触力学分形模型,并预测成型模孔摩擦磨损的关键。选用成型模孔直径规格为6、8 mm的环模成型机压缩而成的生物质成型颗粒(3种材料颗粒度1～3 mm、含水率11%)为试验样本,利用粗糙仪采集其圆周表面粗糙形貌数据,测量其直径、密度和硬度,分析其关联性,并通过扫描电镜分析其圆周表面粗糙形貌,结果表明:生物质环模成型机的成型模孔在与成型颗粒接触过程中,产生摩擦磨损,导致成型模孔直径d0增大,压缩后成型颗粒直径d也随之增大;成型颗粒密度ρ和硬度HD随其直径d的增大而下降,成型颗粒算术平均粗糙度Ra值则随直径d的增大而上升;圆周表面粗糙度中心轮廓的最大材料率Mr2值,随成型颗粒直径d的增大总体保持在80%～90%之间。     

响应面法分析优化晚松生物质成型燃料制备工艺

晚松在生物质能源利用方面具有优良的性能,笔者以晚松生物质成型燃料的密度为主要研究对象,探讨温度(A)、含水率(B)、颗粒平均直径(C)、压力(D)4个因素及因素间交互作用对密度的影响,通过响应面优化法得到了晚松生物质成型燃料的密度取极大值时所对应的较佳制备工艺,并验证在此制备工艺下的抗碎强度是否达到要求。结果表明:温度、含水率、颗粒平均直径、压力4个因素对晚松生物质成型燃料密度的影响都达到极显著水平,交互项AB、AC、BC的影响也达到极显著水平,各因素都是通过对晚松颗粒的流动性产生影响,进而对成型燃料密度产生交互作用。晚松生物质成型燃料密度取极大值时对应的较佳工艺为:温度131℃,含水率10.42%,颗粒平均直径1.0 mm,压力65 MPa;在此条件下得到的成型燃料平均密度约为1.02 g/cm3,平均抗碎强度为98.86%,达到生物质成型燃料标准的要求。     

稻壳生物质能源颗粒生产工艺

文章以稻壳作为生产原料,利用环模成型设备制备生物质能源颗粒,通过单因素试验对不同原料粒度、含水率和环模压缩比对稻壳颗粒的成型率和密度进行研究。结果表明:原料粒度对颗粒成品的成型率和密度没有显著影响,原料含水率和环模压缩比对成型率和密度影响显著。同时采用正交试验设计得出稻壳生物质能源颗粒的最优化生产工艺为:原料含水率12%、环模压缩比1:5.5、原料粒度≤7 mm。     

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。     

生物质固化成型技术研究进展

生物质固化成型技术是目前利用生物质能比较普遍且效果显著的技术之一。它是将生物质压制为便于运输和贮存的棒状或颗粒燃料, 可以提高燃烧效率。文中综述了国内外生物质固化成型技术的开发利用现状, 从成型工艺、成型设备、影响因素和燃料炉具4个方面进行了总结, 并针对我国生物质能源现状提出了合理、充分开发生物质固化成型技术的相关问题和建议。     

红松球果和木屑制备颗粒燃料成型工艺研究

以红松球果脱种剩余物和木屑为原料,利用成型设备加工生物质颗粒燃料。通过单因素试验,研究筛分粒径、原料混合比例、含水率和环膜压缩比等因素对成型燃料密度的影响;研究表明:确定加工生物质颗粒的最佳工艺条件,筛分粒径1.4,混合比例1∶7,含水率12%,环模压缩比5.5∶1,在此工艺条件下,颗粒燃料密度为1.201 g/cm~3。     

利用稻壳和锯木屑生产生物质颗粒工艺研究

该文以稻壳和锯木屑作为试验材料，利用颗粒成型设备生产生物质颗粒燃料，研究原料粒度、含水率和环膜压缩比等因素对颗粒产品生产效率和质量的影响程度，确定生产生物质颗粒的最佳生产工艺参数，为大规模生产提供实践经验。     

基于制浆废液和麦草废渣的生物质颗粒燃料预测模型的建立及分析

以麦草制浆备料工段中产生的麦草废渣和制浆过程产生的制浆废液为原料,通过混合压缩成型工艺制备麦草废渣颗粒燃料,以期提高制浆造纸工业废弃物的利用价值。为探究制浆废液对生物质颗粒燃料成型的影响机制,参照麦草废渣组分,将粉末状商业纯纤维素和半纤维素在质量比10.17∶7.62下与制浆废液混合,制备生物质颗粒燃料模型,并通过曲线拟合建立生物质颗粒燃料预测模型,探究制浆废液中固形物含量对颗粒燃料成型性能及其物理性能的影响机制。结果表明：制浆废液可以提高燃料颗粒间的黏结力,有利于颗粒燃料成型,改善了麦草废渣颗粒燃料的物理性能。当制浆废液固形物含量为10.28%时,麦草废渣颗粒燃料显示出较好的物理性能,其抗渗水性为84.90%,压缩应力为1.45 MPa。生物质颗粒燃料预测模型对麦草废渣颗粒燃料物理性能的预测结果误差小于5%,显示出较高的预测精度。研究结果可为生物质颗粒燃料的制备技术提供理论参考,同时为制浆造纸工业废弃物的综合利用提供新思路。     

木质颗粒成型机环模受力分析

伴随着全球能源的紧张,可再生的生物质颗粒能源越来越受到重视.作为木质颗粒成型机重要零件的环模对成型产品的质量影响较大.环模在工作过程中受力复杂多变,常规的环模的设计都是依据经验.在前辈研究成果的基础上,对环模工作过程中的受力进行了进一步分析,确定了环模内表面的压力分布以及制粒孔内表面的压力分布,研究结果为环模的优化设计...     

基于市场分析的中国生物质成型燃料状况

研究了2010年中国生物质成型燃料,尤其是农林剩余物成型燃料的发展情况.首先讨论了生物质成型燃料技术及其分类,然后分析了农林剩余物资源状况和能源利用潜能,最后对中国各个地区的生物质成型燃料发展状况进行了市场分析和优势、劣势、机会、挑战分析.分析表明:主要的农业剩余物和大部分林业剩余物可作为生物质成型燃料的良好原料,具有很大的能源利用潜能;在华中、华东、华南、华北和东北等地区生物质成型燃料市场发展情况较好;发展和提高生物质成型燃料技术及成型燃料燃烧技术,为成型燃料提供更多的激励和支持政策,建立更多成型燃料示范基地,提高公众环保意识及限制煤的不合理利用等将有利于中国生物质成型燃料的发展.     

生物质成型燃料加工装备发展现状及趋势

从世界化石能源面临枯竭的角度出发,介绍了中国生物质资源状况和国内外生物质成型燃料成型技术及成型设备的应用现状,并针对中国的国情,提出了发展生物质成型燃料的途径和方法,以便充分、有效地利用农林剩余物等生物质资源.     

棉秆与竹材颗粒燃料成型工艺及其性能的研究

以棉秆和竹材为原料制备颗粒成型燃料,采用成型燃料密度为评价指标,进行成型温度、压力及时间为影响因子的3因素3水平正交试验,对两种原料颗粒的成型工艺分别进行研究。结果表明,成型温度和时间为颗粒成型的主要影响因素,结合棉秆和竹材颗粒燃料挥发分、灰分、固定碳及热值的测定,优选成型工艺参数为：成型温度190℃,热压压力32 MPa,成型时间90 s。     

沙柳细枝颗粒致密成型过程中的压缩方式

为分析匀速、匀减速和叠加振动3种压缩方式下沙柳细枝颗粒燃料的成型质量和能耗,建立沙柳颗粒单向受压的离散元模型,设置初始条件和参数,且在颗粒生成完毕后使加载面向下运动。模拟结果表明:压缩方式对最大压力无明显影响。分析颗粒燃料沿轴向的接触力,得到叠动振动压缩方式下成型燃料品质优于其他2种方式,匀速压缩方式下的成型质量最差。成型后颗粒燃料的密度和空隙率结果也与这一结论相吻合。通过分析压缩力-位移数据,利用数值积分计算出匀速、匀减速和叠加振动3种压缩方式的做功分别为37.52,36.15和40.41 J,得出叠加振动方式消耗的能量最多,匀速方式次之,匀减速方式最小。分析不同压缩方式下颗粒的总能量也表明这一结论的准确性。模拟结果可以为生物质固化成型过程中压缩方式的选取提供理论依据。     

6种生物质颗粒成型燃料性能测试分析

对竹粉、红木粉和杉木刨花、树皮、棉秆、玉米秆6种生物质成型燃料进行工业分析、元素测试、密度和发热量及燃烧特性等相关参数的测定。结果表明:各生物质成型燃料的全水分、密度、灰分、挥发分和固定碳的物理特性参数基本满足瑞典生物质颗粒燃料标准SS187120的要求;通过元素分析法可知,6种生物质成型燃料的N为0.51%~3.45%,S为0.03%~0.22%,都远低于煤的值,是一种清洁能源;通过锥形量热仪的测试分析,结合傅一张着火特性指标FZ可知,6种生物质成型燃料的着火温度从低到高依次是红木粉杉木刨花竹粉树皮玉米秆棉秆。综合各项性能指标考虑,红木粉成型燃料的性能最优,其热值20.64 MJ/kg,全水分6.49%,灰分0.41%,挥发分82.01%,固定碳11.09%,N元素0.51%,S元素0.03%,点燃时间13 s。     

生物质成型燃料锅炉设计

介绍生物质成型燃料的燃烧特性,阐述了生物质成型燃料锅炉各部件设计及参数的确定。     

提高3mm胶合板质量的有效措施

本文指出芯板厚薄不均、芯板粗糙 (包括毛刺和沟痕 )和芯板叠层与离缝是影响作为薄木贴面板基材的 3mm胶合板质量的 3个主要因素 ,针对这些影响因素提出采取控制芯板厚薄不均、降低芯板表面粗糙及减少芯板叠层与离缝等 3个有效措施 ,实施这些措施后产品质量有显著的提高 ,芯板缺陷比例由原来的 59.0 %降低到 36 .3%。     

生物质固体成型燃料研究进展

农林废弃物的资源化利用对于低碳环保和我国的能源结构转型具有十分重要的意义,介绍了农林废弃物的燃料化利用途径,归纳总结了生物质固体成型燃料在成型工艺,以及成型质量影响因素和炭化成型所用粘结剂等领域的研究现状,展望了生物质固体成型燃料性能的发展趋势,并提出了目前生物质固体成型燃料存在的问题及改进建议。     

我国生物质成型燃料的研究进展

洁净、可再生的生物质成型燃料能源的利用,可以有效地缓解我国能源紧张的压力。本文主要介绍了近年我国在生物质成型燃料成型工艺条件和燃烧性能,以及混合型生物质成型燃料方面的研究进展,并指出今后我国应对生物质成型燃料的压制机理、燃烧动力学等方面展开深入研究。     

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。     

生物质固化成型机不同孔形受力分析

生物质固化成型技术是生物质能利用的一种有效途径,其关键设备成型机的核心部分主要由模孔和推杆组成。针对成型过程中模孔受力的复杂多变性,选取圆形、方形和正三角形3种典型模孔,基于特征参数化建模软件设计了模孔结构。运用理论分析法推导3种不同形状模孔成型过程的挤压力,对推导的3个挤压力公式进行比较分析,探讨不同孔形挤压力对生物质固化成型的影响。在分析不同形状模孔优缺点的基础上提出一种复合型模孔结构,该研究结果为生物质固化成型机模孔选形及结构优化提供参考。