秸秆固体燃料掺烧发电前景广阔

秸秆固体燃料是指将农作物秸秆如玉米秸秆、小麦秸秆等生物质粉碎成松散细碎料,在一定条件下,挤压成质地致密、形状规则的成型燃料。按加工工艺,秸秆成型加工技术分热成型、冷成型和炭化成型3种。目前,陕西省凤翔县雍城秸秆合作社秸秆固体燃料成型加工采用的是冷成型技术。将秸秆粉碎后,按一定比例混合,在常温下,通过生物质燃料成型设备压缩,利用物料自身挤压摩擦产生的热量来软化木质素,并把粉碎的生物质材料压缩成棒状,即接近原煤     

秸秆压缩成型过程仿真分析

秸秆固化成型技术可将农村松散的秸秆压缩成致密的、可替代煤的优质燃料,对于改善农村生活质量、保护农业生态环境、增加农民收入和促进农业可持续发展具有重要的意义。五柱塞式秸秆燃料成型机是在三柱塞式的基础上进一步升级改造,相对其他工艺具有生产效率高、产品密度大、工作更稳定等优点。为此,主要针对五柱塞秸秆成型系统进行仿真分析,利用SolidWorks软件建立模型,通过ANSYS有限元软件对秸秆压缩成型过程进行计算机模拟,进一步比较分析模具锥形孔对秸秆挤压成型影响,最终得到当锥形孔角度为15°时秸秆压缩成型效果较好的结论。     

秸秆成型燃料加工技术发展趋势

在分析国内外秸秆成型燃料加工技术及装备现状的基础上,通过比较螺旋挤压成型技术、活塞冲压技术、辊模挤压成型(环模挤压成型技术、平模挤压成型技术)的技术特征,提出了我国秸秆成型燃料加工技术将向实用、高效、低成本方向发展,加工装备将向可移动、自动化方向发展。     

我国生物质燃料固化成型设备研究现状

随着我国经济的不断发展,生物质能显得越来越重要.为此,阐述了秸秆固化燃料的优点,详细论述了生物质固化燃料致密成型原理及其工艺流程;在明确秸秆固化工艺前提下,分析了当前秸秆固化成型设备及常见机型,最后针对我国生物质固化成型燃料存在问题提出了解决途径.     

9YK-1000型生物质压块设备的研究

简单介绍了生物质秸秆固化成型的一些理论研究以及发展秸秆压块饲料的意义,以秸秆压块机的设计为主,确定了秸秆压块机的整体设计方案.根据整体方案和设计制造的样机,对不同物料以及同种物料的不同颗粒度状态进行对比压块试验.以稻壳压块和玉米秸秆压块燃料为研究着眼点,对稻壳玉米秸秆的结构特性、压缩特性、流动规律分别进行了研究和分析,对成型玉米秸秆的特性进行了测定,并分别对稻壳和玉米秸秆机械压扎成型进行了试验.     

地下灌溉复合管成型装置设计与试验

为解决黄淮海地区玉米秸秆还田技术中还田机械设备种类单一和玉米秸秆利用率低等问题，设计一种用于地下灌溉复合管成型装置。提出玉米秸秆还田的新方式，将作物秸秆粉碎与土壤按不同比例掺量混合，挤压形成空心圆管状的复合管材，应用时采用一次性浅埋，一年或一季后直接全量还田。依据农机农艺融合，提出装置整体结构设计方案，介绍装置的工作原理，对搅拌部件、螺旋挤压成型部件等关键部件进行设计，计算挤压成型部分物料输送功率，确定满足工作的结构要求及满足农艺要求的装置结构。基于自主搭建的试验平台，进行玉米秸秆复合管成型试验。台架试验表明：在含水率20%~26%的区间中，保证玉米秸秆复合管满足性能要求，即复合管密度不小于1.30 g/cm3时，随着含水率的递增，玉米秸秆成型密度先递减再递加，且成型密度离散性越来越小，玉米秸秆复合管性能更加稳定。当混合物含水率在26%，绞龙轴转速在488 r/min，物料喂入量在170 kg/min时，既保证玉米秸秆复合管出料的连续性，且出料速度相对较快。满足玉米秸秆全量还田的农艺要求，为玉米秸秆还田的发展提供技术参考。     

9JZ-32型秸秆燃料成型机的设计

针对我国秸秆燃料成型机在应用过程中存在的生产率低、成型能耗高以及主要工作部件寿命短等方面问题,设计了9JZ-32型秸秆燃料成型机。该机采用平模挤压成型技术,把秸秆等生物质原料压缩制成高效、环保的秸秆燃料块。同时,对该机的关键零件进行了设计,对样机的工作性能进行了试验研究。生产试验证明,该机设计先进、工作安全可靠、操作方便,并且生产效率高,耗电量减少,生产的秸秆燃料块燃烧值高,能够满足生产使用要求。     

玉米秸秆粉料单模孔压缩成型过程有限元分析

为了在有限元分析软件中模拟玉米秸秆粉料,建立了秸秆粉料的D-P材料本构模型,并通过三轴压缩试验确定了秸秆粉料的粘聚力及内摩擦角。在三维建模软件中建立了秸秆粉料和单模孔成型模具的简化分析模型,利用有限元分析软件中的热应力耦合分析来模拟秸秆粉料在模具模孔中被挤压的全过程。根据分析得到的玉米秸秆粉料模型被挤压后的变形及受力的规律,确定了秸秆粉料的变形特点、受力特点和时间-应变关系,并进行了试验验证,为模具的设计提供了依据。     

超声振动玉米秸秆成型燃料密度和松弛密度影响因素分析

为提高成型燃料的密度和松弛密度,采用单因素方法研究了超声振动成型过程中含水率、成型压力和超声波电源功率对玉米秸秆燃料密度和松弛密度的影响。结果表明随着原料含水率的增加,燃料的密度和松弛密度先增加后逐渐减小;随着成型压力和超声波电源功率的增加,燃料的密度和松弛密度逐渐增加,但超声波电源功率过大时燃料内部易炭化。     

秸秆挤压成型育苗钵的试验研究

玉米秸秆经粉碎筛分处理后,加入适量粘合剂,采用挤压成型工艺制成的育苗钵,具有一定的使用强度,可用来代替塑料育苗钵,对开辟秸秆利用新途径具有重要意义.通过试验,研究了粘合剂用量、成型温度和成型压力对育苗钵强度的影响,确定了玉米秸秆挤压成型育苗钵的较佳工艺参数:压力为6MPa,温度为100℃,粘合剂用量为20%左右.育苗钵的抗破损试验表明,其强度可以满足长途运输及搬运要求.     

农作物固体废弃物致密成型燃料能量学对比分析

选取主要农作物固体废弃物为研究对象,综合考虑其热力学特性以及成型设备工程技术参数,对农作物的固体废弃物致密成型燃料与煤的能量学进行了比较研究。结果表明,对于秸秆类的固体废弃物致密成型燃料,由于其生产耗能高,仅当煤从生产地到使用地之间的输送距离超过4 000 km时,此类固体废弃物致密成型燃料与煤具有近似同等的能量竞争力;而对于果壳类的固体废弃物致密成型燃料,其生产耗能较低,临界输送距离较短。当煤从生产地到使用地之间的输送距离超过2200 km时,基于果壳类的固体废弃物致密成型燃料比煤更有能量优势;当煤从生产地到使用地之间的输送距离处于1500～2200 km时,基于果壳类的固体废弃物致密成型燃料与煤具有近似同等的能量竞争力;当煤从生产地到使用地之间的输送距离小于1000 km时,则基于果壳类的固体废弃物致密成型燃料失去了能量优势。     

糠醛废渣用作秸秆成型粘结剂的试验研究

选用糠醛废渣作为玉米秸秆成型的粘结剂，在糠醛废渣添加量不同的条件下，对秸秆的成型效果进行了试验研究。试验结果表明：在玉米秸秆成型过程中加入适量的糠醛废渣，可以使秸秆在较低的压力下成型，降低了秸秆成型过程中的能量消耗。     

玉米秸秆与土壤混合物料成型装置性能及试验研究

目前，黄淮海地区玉米秸秆主要实行粉碎掩埋还田的处理方式，针对还田后出现的病虫害且影响小麦生长问题，提出了一种秸秆全量还田的处理方式，即将玉米秸秆和土壤按一定比例形成混合物料，通过成型装置将其挤压成圆柱型，并可结合开沟掩埋机构与秸秆腐解和防病虫药剂来实现秸秆深埋还田处理，使秸秆与小麦种床分离。因此设计了玉米秸秆还田机的核心部件，即混合物料成型装置，其包含5片螺旋叶片且螺距渐变并成阶梯状排布，经螺旋推进可以将混合物料挤压成圆柱型。物料成型出料速率和过程中功率消耗是其核心部件的重要指标，为了验证其性能，基于该装置设计了成型装置试验平台，由传送带、搅龙成型机构及支架、5.5kW交流电机、物料输出平台和测试仪器(钳流计、转速仪、秒表、尺子等)构成。初步试验表明：当以混合物料挤压成型出料速率为参考指标，则物料含水率为20%,螺旋轴转速为397r/min,喂入量为210kg/min时，出料速率达到了最大；当以混合物料成型过程中功率消耗为指标，则物料含水率为23%、螺旋轴转速为477r/min、喂入量为180kg/min时，功率消耗最小。对出料速率和功耗2个指标进行了归一化处理，按照6∶4的权重分配，...     

生物质成型燃料燃烧挥发性有机物排放特性试验

以玉米秸秆、小麦秸秆、棉秆和木质4种生物质成型燃料为原料在生物质燃烧试验平台上,采用罐采样-GC/MS采集方法,研究分析了燃烧后烟气中的VOCs排放系数和组分,结果表明,4种生物质成型燃料的VOCs排放系数分别为0.447、1.111、0.601、0.104 g/kg,与散烧秸秆相比,成型燃料的VOCs排放系数仅为其50%;燃烧后VOCs排放组分占比最大的为卤代烃和酮,分别为49.8%和36.1%;4种生物质成型燃料燃烧VOCs排放总的臭氧生成潜势(以O3计)分别为4.792、25.737、9.598、4.502 g/kg,臭氧生成潜势比较高的化合物依次为:苯系物、酮、烯烃和卤代烃。     

生物质成型燃料生产与应用的问题分析

生物质致密成型技术是生物质能转换的方式之一.国内外已经对生物质致密成型做了大量的研究,但在成型燃料生产和应用过程中仍然存在很多问题,如原料难以持续供应、各类原材料特性不同、成型差异大、成型设备能耗高、磨损快、对原料适应性差、成型燃料结渣严重和不同生物质成型燃料燃烧性能差异大等.为此,对上述问题进行了探讨,并分析了解决问题的途径和方法,为深入开展生物质成型燃料的生产和利用提供了新的思路和途径.     

生物质成型燃料燃烧特性的研究进展

在简要介绍秸秆成型燃料国内外发展现状的基础上,总结归纳了一些秸秆成型燃料的燃烧特性及其可能的影响因素,分析了成型燃料加入添加物后的燃烧特性,对成型燃料在我国的应用前景及存在的发展障碍进行了探讨.     

玉米秸秆粉料致密成型离散元模型参数标定

为了提升秸秆粉料致密成型过程中离散元仿真所需参数的准确性,以玉米秸秆粉料为研究对象,利用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with JKR粘结接触模型进行玉米秸秆粉料致密成型离散元仿真模型参数标定研究。首先,以接触参数的物理试验结果作为仿真参数选择依据,应用Plackett-Burman试验对初始参数进行筛选,方差分析结果表明,玉米秸秆粉料间滚动摩擦因数、粉料与不锈钢板间静摩擦因数以及JKR表面能对堆积角影响显著;其次,以堆积角为评价指标,应用Box-Behnken试验建立了堆积角与3个显著性参数的二次多项式回归模型,以物理试验得到的实际堆积角42.60°为目标值,对显著性参数进行寻优,得到最优组合为:秸秆粉料-粉料滚动摩擦因数为0.05、秸秆粉料-不锈钢板静摩擦因数为0.47、JKR表面能为0.05 J/m²;最后,在标定的参数下进行堆积角和模孔压缩试验对比,结果表明,仿真堆积角与实测堆积角相对误差为0.68%,仿真与实际试验压缩位移相对误差为0.98%,通过对比分析两次试验中秸秆粉料模孔压缩位移变化曲线的拟合情况,得出两曲线间的决定系数R~2为0.962 7,说明所得相关参数可用于秸秆粉料致密成型离散元仿真。     

振动力场作用下生物质致密成型试验台设计

设计了一种能引入振动力场的生物质燃料致密成型试验台,运用三维软件SolidWorks对试验台进行了三维建模及运动仿真,并对主要零部件进行了有限元分析。试验台引入的振动力场包括轴向气压振动和径向超声波振动,用于试验研究振动对生物质致密成型过程的影响,为设计新型原理的高效、低能耗生物质燃料致密成型设备提供基础。     

秸秆成型燃料系统经济性分析

概述了农作物秸秆成型系统,指出了系统经济性分析的主要费用项目,结合技术经济的主要评价指标,以2万t/a的秸秆成型系统为例,进行了经济效益分析和其敏感性分析。结果表明:秸秆成型系统盈利情况较好,内部收益率大于财务基准收益率,回收期较短;秸秆成型燃料售价是影响系统经济性的最主要因素,成型燃料售价越高,其系统的经济效益越好。但秸秆原料价格对系统经济性的影响很大,秸秆价格增高,系统经济效益降低。     

淮安市秸秆固化成型利用初探

1秸秆固化成型利用的优势 秸秆固化成型是利用专用设备,将秸秆等压缩变成清洁固体成型燃料或秸秆块。这种燃料无任何添加剂和清洁剂,是新兴的生物质发电和生物质锅炉用燃料,可以代替传统的煤炭,俗称“秸秆煤”。秸秆固化利用有着明显的优势和良好的前景。