生物质成型燃料炊事炉灶的设计与研究

论文摘要

我国是一个农业大国,生活用能主要是为了炊事与取暖。有史以来,农村把生物质作为生活用能的主要来源,其用能的基本设施是灶和炕,灶主要用于炊事,炕主要用于休息和睡眠。随着近年来我国经济的迅猛发展,农民生活水平有了很大提高,农村生活的用能结构也发生了较大的变化,主要表现为:一方面秸秆消耗量减少,煤和液化气用量增加,但其价格较高且呈上涨趋势;另一方面,尽管一部分生物质秸秆用于加工饲料、肥料等产品,但是仍有大量剩余秸秆闲置,近几年很多地区收获季节要求农民把秸秆运到指定地点,但由于堆放的秸秆占用土地,最终还是被陆续焚烧,不仅造成资源浪费,也带来了环境污染的问题。因此,将废弃的生物质秸秆与农村生活用能结合,因地制宜的合理利用生物质资源,是解决农村能源与环境问题的有效途径。本课题将生物质秸秆制成的成型燃料应用于家用炊事炉灶,在已有的对生物质成型燃料的研究基础上进一步较全面研究生物质成型燃料燃烧特性,生物质成型燃料的燃烧过程,燃烧模式,燃烧速度影响因素,以及封火状态生物质成型燃料的燃烧特点,阴燃影响因素,结渣特性试验等,通过对生物质成型燃料的燃烧特性的研究,以及农民对炊事设备的新的需求,确定农用炊事炉灶的设计思想。然后对生物质成型燃料进行燃烧计算、传热计算,初步估算出生物质成型燃料家用炊事炉灶的设计热效率,并在此基础上参考相关文献确定炉灶的燃料消耗量、灶膛、烟囱、炉箅子等主要设计参数,结合生物质成型燃料的燃烧特性及笔者对家用炉灶的创新思想设计出新型炉灶。本生物质成型燃料家用炊事炉灶是在农村原有的省柴灶的基础上进行的,直接砌筑在农户的厨房,目前对生物质成型燃料专用家用炊事炉灶的研究才刚刚开始,存在较多的问题,还需要更加全面和深入的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 生物质成型燃料炊事炉灶的设计依据
• 1.2.1 传统炊事炉灶的特点及其弊病
• 1.2.2 生物质成型燃料的使用现状及发展趋势
• 1.3 研究内容及意义
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 小结
• 2 生物质成型燃料的燃烧特性
• 2.1 生物质成型燃料的成型原理
• 2.2 原生物质燃料特性
• 2.3 生物质成型燃料的燃烧特性
• 2.3.1 燃烧过程
• 2.3.2 燃烧过程的计算问题
• 2.3.3 燃烧模式
• 2.3.4 燃烧速度影响因素
• 2.4 封火状态生物质成型燃料燃烧特点
• 2.4.1 封火状态燃烧特性初步研究
• 2.4.2 阴燃影响因素
• 2.4.3 封火状态燃烧特点
• 2.5 生物质成型燃料燃烧结渣特性
• 2.5.1 生物质成型燃料灰分的组成
• 2.5.2 结渣特性实验
• 2.5.3 结渣性推断
• 2.6 小结
• 3 新型炉灶的设计
• 3.1 新型炉灶的设计指导思想
• 3.2 新型炉灶的总体结构设计
• 3.2.1 总体结构设计图纸及说明
• 3.2.2 新型炉灶使用条件及方法
• 3.3 燃料及燃烧计算
• 3.3.1 燃烧计算的目的及内容
• 3.3.2 空气量和烟气量计算
• 3.3.3 空气焓和烟气焓计算
• 3.4 炉灶热损失分析
• 3.4.1 炉灶热平衡方程式
• 3.4.2 几种热损失
• 3.5 新型炉灶的主要设计参数
• 3.5.1 炉膛的设计参数
• 3.5.2 烟囱
• 3.5.3 灶体和灶高
• 3.6 新型炉灶创新部分设计
• 3.6.1 进料口及出灰口
• 3.6.2 炉算子
• 3.6.3 余热利用水套
• 3.6.4 插板
• 3.7 施工步骤
• 3.8 小结
• 4 新型炉灶经济评价
• 4.1 评价的目的和意义
• 4.2 经济效益
• 4.3 社会效益
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢