论文摘要
能源危机和环境污染是全球面临的共同难题,世界各国已经将发展可再生能源作为重要工作来抓。我国各类农作物秸秆资源十分丰富,每年产出量多达6.4亿t。随着经济和社会的发展,农业主产区秸秆资源大量过剩问题日趋突出,农民就地焚烧秸秆,造成严重的环境污染和资源浪费。因此,研究生物质能转换技术,将丰富的农林废弃物资源变废为宝,转换为优质燃料,是保护生态环境,促进农业可持续发展的重要课题。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量的第四位,在整个能源系统中占有重要地位。生物质致密成型燃料具有加工简单、成本较低、便于储存运输、燃烧性能好、热效率高的优点,对生物质能源丰富的贫油、贫煤国家来说,可成为一种发展前景可观的替代能源。本文通过对常温高压致密成型影响因素及成型机理的研究,得到使成型效果较好的影响因素的参数范围,探讨成型机理,为生物质燃料常温高压致密成型设备的设计及工艺参数优化等提供理论依据,将有利于生物质成型燃料的商业化推广。本文研究的主要内容和结论如下:1.对玉米秆、花生壳进行不同含水率的成型试验,得出含水率与压块密度之间的关系,含水率在15%左右时成型密度最大;2.对玉米秆进行不同颗粒度的成型试验,得到颗粒度与压块密度之间的关系,颗粒度在0~3cm成型效果最好;3.对玉米秆、豆秆、花生壳进行不同成型压力的常温高压致密成型实验,绘制出成型块密度与成型压力的关系图,找到成型效果较好的压力范围;推出回归方程,量化压块密度与成型压力之间的关系,总结出达到最佳成型效果所需的必要条件,从而解决生物质燃料致密成型技术的两大难题,也就是使成型后的生物质燃料不松散、能长期存放的问题。4.试验验证拟合方程的适合范围,得到由于生物质种类不同、结构复杂拟合方程具有专一性。总之,本研究的方法及成果为生物质常温高压致密成型技术的推广发展提供了理论依据,将有利于缓解因能源紧缺、环境污染带来的一系列问题。