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生物质成型处理可以提高生物质的能量密度而降低其运输与储存成本,有利于生物质资源的综合利用。该研究以杉木屑为研究对象,经170～260 ℃水热及水热氧化预处理后制备成型颗粒,并使用范式法、X射线衍射仪和热重分析仪等测试手段分析了水热及水热氧化预处理过程对木屑及其成型颗粒理化性能的影响。结果表明：与原料相比,水热及水热氧化预处理后木屑成型颗粒的机械性能从原料的16.2 MPa分别增至38.9 和41.1 MPa,水热氧化预处理对木屑的机械性能提升更有效。在水热及水热氧化预处理过程中,随着预处理温度上升,木屑样品的结晶度均呈现先升高后降低的趋势,分别在230和200 ℃时达到最高值,且成型颗粒的机械性能与木屑中纤维素含量及其结晶度呈正相关趋势,结晶纤维素是影响其成型过程的关键组分。与原料相比,水热及水热氧化预处理明显改善了木屑成型颗粒的燃料品质及其燃烧性能,成型燃料的热值、综合燃烧指数和稳燃指标均得到明显提升,其中水热氧化处理更有利于木屑炭化程度的提升。 相似文献
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生物质颗粒燃料成型的黏弹性本构模型 总被引：4，自引：4，他引：0
为研究生物质颗粒成型燃料压缩成型机理,该文用玉米秸秆、花生壳、小麦秸秆、大豆秸秆、棉花秸秆、木屑等6种生物质原料,采用生物质颗粒燃料成型机进行压缩成型,研究生物质颗粒燃料压缩成型过程,采用黏弹性理论,建立生物质颗粒成型燃料的本构模型,从力学角度提出生物质颗粒成型燃料的压缩成型机理,并研究对比不同种类生物质原料压缩的最大应力与能耗.结果表明,6种生物质原料中棉杆和木屑的最大应力较高,其余4种原料略低;木屑的压缩能耗最高,其次为棉秆、花生壳和豆秸,小麦秸秆和玉米秸秆较小.该研究结论为解决生物质颗粒成型燃料成型加工能耗高,关键部件受力磨损导致寿命低等问题提供一定参考. 相似文献
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生物质颗粒燃料微观成型机理 总被引：5，自引：4，他引：1
为研究生物质颗粒燃料的微观成型机理,以玉米秸秆、木屑为原料利用环模式成型机压缩成生物质颗粒燃料,并对原料、粉碎原料及生物质颗粒燃料进行显微形貌观察,对比不同原料、不同阶段物料的微观形态和散粒体压缩过程的结合形式。结果表明：环模式成型机为间断性压缩,生物质颗粒燃料微观成型机理为分层压缩,层与层间距为25～40?μm;从横截面看分3层：中心层散粒体“平铺”,过渡层扭曲变形,表层“直立”。相同挤压力下秸秆颗粒燃料比木屑颗粒燃料的密度小。为生物质颗粒燃料的成型机具提供重要的设计理论依据。 相似文献
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垃圾衍生燃料(RDF,refuse derived fuel)是垃圾焚烧发电的原料,该文研究RDF预加工的形态对其燃烧释放能量过程的影响。将RDF制备成不同密度等级的成型颗粒,通过热重、热值、灰分分析,同时参比与非成型的RDF和生物质秸秆燃料,观察RDF成型颗粒燃烧特性。研究结果表明,该组非成型RDF的着火点为234.0℃,3个最大失质量速率分别为6.30,2.21,0.53%min;高密度RDF的着火点为238.2℃,3个最大失质量速率分别为5.70,3.11,0.61%/min,表明较高密度RDF颗粒在燃烧过程中,着火点较高,燃烧速率较为均衡。该组高密度RDF比非成型RDF燃烧后的灰渣少6.7%,表明高密度RDF燃烧较为充分。在热值方面,方差显著性分析表明,RDF颗粒密度值对其燃烧产生的热值无明显影响。 相似文献
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植物油在小型直喷式柴油机中的应用研究 总被引：1，自引：2，他引：1
文章总结了柴油机燃烧植物燃料的研究进展，分析了植物油的物理和化学特性对柴油机燃烧过程的影响，研究了柴油机燃烧系统与油料之间的相互适应性，介绍了３８２ＴＣ高速油冷直喷柴油机燃烧系统的结构特点和燃烧多种燃料的性能指标，研究结果对节省石油资源、保护环境具有重要意义。 相似文献
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生物质固体成型燃料燃烧颗粒物的数量和质量分布特性 总被引：5，自引：4，他引：1
针对中国生物质固体成型燃料燃烧过程中排放的颗粒物粒径分布不清、燃烧功率和空气量对颗粒物分布影响不明等问题,该文在生物质燃烧试验平台上,采用低压电子冲击仪（electrical low pressure impactor）设备,对玉米秸秆、棉杆、木质等3种固体生物质成型燃料分别开展了燃烧颗粒排放研究,重点研究了3种生物质成型燃料在不同功率下和不同空气量下的颗粒物的数量和质量分布。试验结果表明,3种燃料的颗粒物的数量峰值主要集中在4~7四级,占颗粒物总数量的70%以上;颗粒物质量峰值在7级和12级,占颗粒物总质量的50%以上。随着功率增加,颗粒物排放量先减小后增大,大粒径颗粒物增多,在14kW时颗粒物排放最少。随着空气量的增加,分布趋势不变,颗粒物总量减少。该研究为中国生物质固体成型燃料的颗粒物排放法规的制定提供参考。 相似文献
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水稻秸秆与木屑混合原料热压成型试验 总被引：1，自引：7，他引：1
为提高水稻秸秆原料成型燃料的质量,提出通过添加木质素含量较高的木屑原料即形成混合原料并通过试验的方法进行研究。首先进行对比试验,以成型燃料的物理性能为指标,在相同实验条件下对木屑、水稻秸秆和水稻秸秆与木屑1∶1混合的原料进行热压成型试验。对比试验的结果表明小压力下1∶1混合原料成型燃料的综合物理性能优于水稻秸秆成型燃料,证明混合原料可提高单一水稻秸秆原理成型燃料的质量。但由于木屑原料本身的结构特性使得1∶1混合原料成型燃料的抗渗水性较弱。因此为进一步提高混合原料成型燃料质量,我们利用正交试验方法研究对于混合原料成型燃料各物性指标而言最显著影响因素及最佳参数组合并通过试验加以论证。试验结果表明:针对不同性能指标,各工艺参数的影响力不一致,对于松弛密度、抗碎强度及抗压强度而言,压力对其影响较大;而对于抗渗水性而言,原料混合比影响较大。对于松弛密度,最佳成型参数(混合比、温度、压力)组合为0.5∶1,70℃、31.11 MPa,抗碎强度的成型参数最优组合为2∶1,110℃、31.11 MPa,抗渗水性和抗压强度的最佳成型参数组合为1.5∶1,90℃、31.11 MPa。 相似文献
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利用农业废弃草类植物进行制浆造纸可缓解中国制浆造纸工业面临的纤维原料短缺压力,将制浆过程产生的纤维原料废渣和制浆废液溶出物等固体废弃物进行颗粒燃料制备是实现工业固废物资源化利用的有效途径。为了解制浆过程不同纤维原料废渣的燃烧特性,将制浆过程备料工段产生的纤维原料废渣通过压缩成型技术制备了颗粒燃料,利用热重仪、扫描电镜、X射线衍射仪、热分析-红外-气质联用仪对不同纤维原料废渣固废物制备的颗粒燃料的燃烧特性进行了分析比较,研究探讨了添加制浆废液对颗粒燃料燃烧性能的改善效果。结果表明,草类纤维原料废渣基颗粒燃料因不可燃杂质含量较高,固定碳含量较低,其燃烧性能稍差于木材废渣基颗粒燃料;草类纤维原料废渣基颗粒燃料中的碱金属元素与硅元素在高温下反应生成结渣性金属硅酸盐类颗粒灰分;草类废渣基颗粒燃料因不可燃杂质含量较高导致固定碳不完全燃烧,增加了燃烧排放气体中CO气体成分。基于资源化利用制浆过程溶出物和改善颗粒燃料的燃烧性能,将10.28%固形物含量的制浆废液/麦草废渣混合物压缩制备颗粒燃料,颗粒燃料的综合燃烧指数为2.50×10-7 %2/(min2·℃3),燃烧活化能为59.88 kJ/mol,与麦草废渣基颗粒燃料相比,燃烧指数提高了171.74%,燃烧活化能降低了22.72%,麦草废渣基颗粒燃料的燃烧性能得到明显改善。研究结果可为制浆造纸过程固体废弃物的资源化利用提供理论参考。 相似文献
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玉米秸秆致密成型燃料燃烧动力学分析 总被引：7，自引：5，他引：2
为近一步实现秸秆致密成型燃料高效燃烧的合理利用,该文选用玉米秸秆致密成型燃料进行燃烧动力学分析,通过对玉米秸秆在不同粒度（1、0.25 mm）和不同升温速率（10、20、40℃/min）进行热重分析,采用一级反应动力学模型,得出不同实验水平下的热重、热重变化率及差热,利用热重和热重变化率计算出动力学参数——活化能和频率因子, 最后得到玉米秸秆的热解动力学方程。研究表明：玉米秸秆致密成型燃料的燃烧过程大致可以分为燃料吸热失水反应、挥发分析出和燃烧反应及固定碳的燃烧反应3个阶段,升温速率和样品细度的变化对燃料的活化能及最大失重速率有一定影响,玉米秸秆致密成型燃料的活化能在升温速率为20℃/min时最大。该研究为进一步研究生物质成型燃料的实际热解过程分析以及燃烧设备的设计参数选择提供理论依据。 相似文献
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为研究生物质颗粒燃料燃烧NO排放规律及其生成机理,采用CFD和Chem Kin联合仿真,建立试验锅炉燃烧筒CFD网络模型,应用Chem Kin接口导入简化的17组分58基元反应机理,建立Chem Kin-PSR反应模拟网络,选用Reaction Design C2_NOx详细机理,对棉秆、玉米秸秆、木质3种生物质颗粒NO排放进行模拟。结果表明,NO生成量:棉秆玉米秸秆木质;NO排放量随过量空气系数的增加先增大后减小,在过量空气系数为1.7附近达到峰值。将模拟结果与试验结果进行比较,证明了模型和化学反应机理的正确性,为生物质燃料燃烧NO排放的预测与控制提供参考。 相似文献
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选取典型秸秆类生物质颗粒掺混垃圾作为研究对象,利用自制燃烧试验平台,研究掺混比、温度、粒径及生物质种类等因素对垃圾掺混生物质颗粒燃烧过程中CO与NO释放规律的影响。试验结果表明:CO排放量随着混合燃料中棉花秆颗粒含量增加而减小;混合燃料中垃圾掺混量高于棉花秆颗粒时,焦炭氮燃烧峰值随棉花秆含量增加而增大,掺混量低于棉花秆颗粒时,焦炭氮燃烧峰值逐渐减小,掺混比为5:5时NO生成量最低。燃烧温度为850℃时CO生成量最低;NO峰值时间随温度升高向前偏移,排放量呈先增大后减小趋势,较高的反应温度有利于降低燃烧过程中NO生成量。随着燃料粒径减小,CO峰值浓度降低;存在粒径临界值(60~80目),当粒径小于临界值时,NO生成量随粒径减小而减小,大于临界值时,NO生成量随粒径增大而减小。垃圾混烧生物质颗粒后CO生成量显著降低;掺混同质量分数生物质颗粒试样中,生物质颗粒氮含量越高,混合燃料燃烧NO生成量越大。该研究可为实际生产中城市生活垃圾混烧生物质颗粒技术及污染物排放控制提供参考依据。 相似文献
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水稻秸秆冷压成型试验得到的成型燃料能耗较高且质量不佳,为提高水稻秸秆成型燃料质量,本次试验利用水稻秸秆成型设备,在不同成型压力、原料粒径、温度以及含水率等工艺参数条件下对水稻秸秆进行热压成型试验。通过分析成型燃料的物理性能,确定各工艺参数最佳选取范围为：粒径0~2mm、温度70~100℃、成型压力8.89～40MPa、含水率12%～25%。为进一步提高水稻秸秆原料成型燃料的质量,提出通过添加木质素含量较高的木屑原料即形成混合原料,并通过对比试验进行研究。结果表明,混合原料可以有效提高水稻秸秆成型燃料的综合质量。 相似文献
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Pyrogenic polycyclic aromatic hydrocarbons in soils of reserved and anthropogenically modified areas: Factors and features of accumulation 总被引：1，自引：0，他引：1
The accumulation features of pyrogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils were analyzed depending on the type of burning material and the combustion conditions (the temperature, oxygen access, and dispersion of the combustion products). The PAH accumulation features in the soils of three reserved areas of forest, steppe, and peat fires were revealed. The distribution features of the PAHs resulting from the anthropogenic pyrogenic processes (the household combustion of wood and the inflammation of coal dumps) in soils were established. The differences in the qualitative composition of the PAHs arriving to the soils from the different pyrogenic sources were shown. 相似文献
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典型生物质颗粒燃料燃烧特性试验 总被引：18，自引：10，他引：8
为研究生物质颗粒燃料的燃烧特性及污染物排放特性,该文以国外引进的生物质颗粒燃料燃烧器为试验装置,选择了8种典型的生物质颗粒燃料进行试验研究。试验结果表明,挥发份含量越高,含水率越低,生物质颗粒燃料所需的点火时间越短,SO2、NOx等污染物排放质量浓度远低于国家标准,但存在着部分生物质颗粒燃料灰分含量过大、结渣严重等问题。对大多数颗粒燃料来说,软化温度越高,结渣率越低,当软化温度超过1 389℃时,不会发生结渣;Si元素、碱金属元素含量越高,越容易结渣,碱土金属元素含量越高,越抗结渣。玉米秸中Si的质量分数为27.70%,底灰结渣率达到48.84%,落叶松中Si的质量分数仅为9.76%,不结渣;使用添加剂后,玉米秸的底灰结渣率降低了22.77%。这将为设计适合中国国情的生物质颗粒燃料燃烧设备及改善燃料的燃烧性能提供依据。 相似文献
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To counteract nutrient depletion and acidification of forest soils, recycling of waste products from the forest industry has been suggested. Spreading of these waste products will probably change the concentration and availability of Ca and heavy metals in forest soils and thereby the contents of these metals in trees. This field study aimed at examining the influence of pellets of wood ash (ash) or a mixture of wood ash and green liquor dregs (ash+GLD) on the contents of Ca, Cd, Cu and Zn in wood and bark of Norway spruce [Picea abies (L.) Karst.]. The waste products were spread in an amount of 3000 kg ha?1 in 1996 at a felling site in Sweden and in 1999 and 2002 young spruce trees, planted in 1995, were collected and wood and bark were analysed for Ca, Cd, Cu and Zn with AAS. Changes in the metal content of wood and bark of young spruce trees were found 3 and 6 years after spreading pellets of ash or ash+GLD compared with the control. The effect of the treatments on the metal contents of bark and wood differed and was larger after 3 years than after 6 years. Treatment with ash+GLD tended to have less effect on the metal contents of bark and wood than treatment with only ash. An increase in the contents of Cu and Zn in bark or wood, compared with the control, was only found for the ash treatment and only 3 years after application. Both the ash and ash+GLD treatment decreased the Cd content of the wood and/or bark after 3 years, and after 6 years it still was, or tended to be, lower than the control. 相似文献
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生物质颗粒燃料储藏理化特性变化规律 总被引：1，自引：1，他引：0
为分析生物质颗粒燃料在北方气候下是否可以长期储藏,以及不同储藏方式对颗粒燃料理化特性的影响规律,2011年3月至8月期间,针对北京地区气候,对玉米秸秆和木质2种颗粒燃料,以袋装、半封闭、露天3种储藏方式开展储藏试验。试验结果表明,2种颗粒在3种储存方式下机械耐久性都保持在94.46%以上,生物质颗粒燃料未出现发霉现象,全水分和堆积密度变化规律受气候变化规律相吻合。其中玉米颗粒和木质颗粒的露天状态储存时全水分极差（2.42%和2.55%）和颗粒密度极差最大（0.12 t/m3和1.297 t/m3）。灰分和挥发份保持则稳定状态初始状态。这为生物质颗粒燃料的安全储存提供理论依据。 相似文献
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[目的]开展不同附着藻类生物学特征的试验,分析水质指标与藻类生物学特征的关系,为筛选科学合理的附着基质,丰富附着藻类着生提供科学支持。[方法]通过模拟试验,分析3种不同建材基质(花岗岩、聚乙烯网、木板)附着藻类的生物学特征,筛选出效果好且易于资源化利用的附着基质类型。[结果]花岗岩和木板基质的附着藻类群落更加稳定,生物学特征更优,功能性藻类种类更多,更有利于发挥附着藻类在水环境中的生态效应。[结论]综合考虑可利用程度和操作的难易程度,花岗岩基质是3种基质中最合适的基质。 相似文献
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The effect of solid fat (melting point 70°C) and liquid fat (melting point ‐20°C) on the microwave expansion of extruded glassy amylopectin pellets was investigated. Glassy, unexpanded amylopectin extrudates containing ≤10% fat were equilibrated at different water activity levels (aw) and then expanded by microwave heating. Expanded products were characterized by analyzing degree of expansion, structure, and texture. For the aw range studied, expansion increased with increasing aw of the pellets until a maximum at aw = 0.605 and then decreased. Completely dehydrated samples did not expand at all. This demonstrated that moisture was the driving force in the microwave expansion of the pellets. The addition of solid fat contributed greatly to expansion. The highest degree of expansion was obtained for pellets containing 6% solid fat at all aw levels. Due to the effect on expansion, the addition of solid fat also affected the microstructure and texture of the expanded products. Concentrations of solid fat >2% resulted in expanded products with a large number of cells, uniform in size, with thin cell walls. Liquid fat addition had a negative effect on microwave expansion. The expanded products obtained from pellets that contained liquid fat had a lower expansion volume and a coarser structure. 相似文献
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The microwave expansion of glassy, unexpanded amylopectin pellets was studied. Amylopectin was extruded at three levels of specific mechanical energy (483, 809, and 846 kJ/kg), and 35–40% moisture content, without expansion at the die. Glassy pellets were obtained by drying and equilibrating the extrudates at five water activities (aw 0, 0.11, 0.33, 0.67, and 0.75). The pellets were characterized by measuring volume, porosity, and moisture content. The pellets were then expanded in a constant power microwave oven to determine the degree of expansion. When subjected to microwave heating, regardless of extrusion condition and initial aw, the pellets expanded from the center where the highest temperature was recorded and then expansion advanced in the whole volume. Maximum expansion was reached after 30 sec of heating, after which samples started to burn from the center. Samples simultaneously expanded and lost moisture, both processes being faster and more intense for pellets of higher initial aw. No expansion was observed for the pellets stored at aw 0, while collapse was observed for pellets stored at aw 0.73. A linear correlation between pellet expansion temperature and glass transition temperature was obtained. A hypothesis for the microwave expansion of glassy extrudates was formulated and represented on a state diagram. 相似文献