我国农村秸秆成型燃料规模化技术研究

论文题目: 我国农村秸秆成型燃料规模化技术研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 农业生物环境与能源工程

作者: 樊峰鸣

导师: 张百良

关键词: 秸秆成型燃料,规模化,我国农村,储运特性

文献来源: 河南农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 我国农作物秸秆资源非常丰富,每年秸秆量超过6亿t,有3.5亿t可以作为能源使用,是清洁的可再生能源。但是,由于秸秆燃烧方法与利用途径单一、陈旧,秸秆能源燃烧效率低,甚至部分粮食主产区出现秸秆就地焚烧现象,造成秸秆资源浪费,加重化石燃料利用带来的污染。为此,生物质能转换技术的研究受到各方面的高度重视,其中秸秆固化成型燃料（STRAW DENSIFICATION BRIQUETTING FUEL,以下称SDBF）技术可将农村松散秸秆压缩成高密度的、可替代煤的优质燃料,SDBF的规模化应用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现实意义。随着SDBF技术研究的深入,已受到人们越来越多的关注。能否使其成为农村能源的升级产品,关键在于SDBF规模化技术的解决程度。 本课题是国家科技部农业科技成果转化资金项目“秸秆生物质压块成型燃料生产线设备的组装配套与中试转化”（02EFN214100397）及河南省科技攻关项目“秸秆生物质成型关键技术及配套设备产业化研究”（0124110304）项目的部分研究内容,同时得到国家科技部“十五”科技攻关项目“生物质成型关键技术及配套设备研究”（2001BA403804）的支持。本文通过对影响SDBF规模化技术的主要物化特性进行了试验研究,对SDBF规模化技术的经营管理进行了探索,对SDBF规模化技术发展的循环经济价值进行了评析,并在5个地市进行了综合试验示范。通过上述研究工作取得了如下成果: 1.采用模糊数学评价方法,构建Weaver-Thomas模型,并对成型技术进行了综合技术经济评价;确定了农村规模化发展SDBF的主导技术。根据我国国情,选择其中有较高产业价值和产业化发展前景的SDBF技术进行了示范,用试验和实证分析了SDBF规模化技术的市场潜力。 2.实验研究了SDBF的松弛密度的影响因素,分析了满足成型燃料规模化运输、贮藏、搬运和燃烧等使用条件。粉碎粒度和原料含水率对SDBF松弛密度的影响非常显著:对于HPB-Ⅲ系列秸秆成型机,原料含水率为10～15%wb,SDBF的松弛密度0.8～1.2 g·cm-3,适合规模化运输、储存和燃烧应用;秸秆原料含水率大于18%wb时,SDBF的松弛比成倍增加,松弛密度降低到0.8 g·cm-3以下,不能满足生产及使用要求。 通过SDBF的耐久性实验,分析了SDBF规模化技术要求的燃料储运特性。HPB-Ⅲ液压成型机正常生产的SDBF抗跌碎失重率Rs≤5%,抗渗水开裂分解时间T≥4h,SDBF的抗跌碎性能和抗渗水性能满足规模化运输和储存的要求。 3.试验研究了SDBF作为工业锅炉、民用炊事炉灶、家庭取暖炉等替代燃料的燃烧性能。结果发现SDBF完全可以替代煤用于锅炉、民用炊事炉灶和家庭取暖炉等。 4.通过河南省5个地区6个地点的示范试验,结果认为: 1) 规模化经营是发展SDBF技术的重要途径,加工设备应实行企业化管理体制;生产

论文目录:

摘要

第一篇 秸秆成型燃料规模化生产技术综述

第一章 绪论

1 研究背景

2 国内外成型燃料规模化技术研究进展

3 秸秆成型燃料规模化技术应用前景

4 研究目的和意义

5 研究方法和内容

第二章 以秸秆成型燃料为中心的能源系统循环经济分析

1 循环经济的概念

2 秸秆成型燃料技术综合评价与设备选择

2.1 模糊评判法及Weaver-Thomas模型的构建

2.2 秸秆成型燃料主导技术的确定

3 HPB-Ⅲ型秸秆成型燃料生产系统

4 秸秆成型燃料供能系统的循环经济分析

4.1 燃烧秸秆成型燃料CO_2的循环流动

4.2 应用秸秆成型燃料的系统能量流动分析

4.3 秸秆成型燃料的环境和经济效益分析

5 本章小结

第二篇 影响秸秆成型燃料规模化生产的关键技术研究

第一章 秸秆资源的收集与预处理

1 秸秆资源的收集

1.1 秸秆收集的障碍分析

1.2 秸秆原料的规模化储备

1.3 秸秆原料预处理

1.4 秸秆原料的粉碎

2 秸秆成型燃料生产原料的供应

3 本章小结

第二章 松弛密度对秸秆成型燃料规模化生产的影响

1 秸秆化学成分及成型机理分析

2 秸秆成型燃料的松弛密度

2.1 松弛密度和松弛比

2.2 松弛密度的测定

3 原料粉碎粒度和含水率对秸秆成型燃料松弛密度的影响

3.1 实验材料及设备

3.2 实验方法与内容

3.3 实验结果分析

3.3.1 原料含水率对松弛密度的影响

3.3.2 原料粉碎粒度对松弛密度的影响

4 讨论

5 本章小结

第三章 秸秆成型燃料的储运性能对规模化技术的影响

1 秸秆成型燃料耐久性的概念

2 实验

2.1 实验目的

2.2 实验材料准备

2.3 实验方法与过程

3 实验结果分析

3.1 原料粉碎粒度及成型直径对秸秆成型燃料抗跌碎性和抗渗水性的影响

3.2 原料的含水率及成型直径对秸秆成型燃料抗跌碎性和抗渗水性的影响

4 本章小结

第四章 秸秆成型燃料的燃烧性能对规模化应用的影响

1 实验目的

2 实验仪器

3 实验材料和方法

4 实验结果分析

4.1 秸秆成型燃料的点火性能

4.2 秸秆成型燃料的燃烧过程

4.3 秸秆成型燃料的燃烧与封火特性分析

4.4 秸秆成型燃料燃烧过程焦油的影响与控制

5 本章小结

第五章 秸秆成型燃料的规模化经营措施

1 我国农村对秸秆成型燃料的市场需求

2 秸秆成型燃料规模化经营障碍

2.1 农村发展秸秆成型燃料的资金和价格障碍

2.2 农村发展秸秆成型燃料的管理障碍

2.3 农村发展秸秆成型燃料的政策障碍

2.4 农村发展秸秆成型燃料的信息传播障碍

3 秸秆成型燃料规模化经营对策

3.1 非市场化管理方法与生产规模的确定

3.2 积极的政策环境

4 本章小结

第六章 秸秆成型燃料的价格方案

1 影响秸秆成型燃料价格的因素

2 秸秆成型燃料的价格补贴

2.1 秸秆成型燃料的价格补贴折算方法

2.2 秸秆成型燃料的价格补贴核算

3 本章小结

第三篇 秸秆成型燃料农村综合试点示范及结论

第一章 秸秆成型燃料规模化技术示范案例

1 案例介绍

2 典型案例的基本信息

3 秸秆成型燃料的生产与应用

3.1 生产成本分析

3.2 纠庄经营模式

4 秸秆成型燃料对纠庄能源结构和生态环境的影响

5 本章小结

第二章 结论与建议

1 结论

2 建议

参考文献

英文摘要

在读博士期间主要研究工作和发表论文

发布时间: 2005-09-09

参考文献

• [1].秸秆成型燃料燃烧过程中沉积腐蚀问题的试验研究[D]. 赵青玲.河南农业大学2007

相关论文

• [1].秸秆干燥过程的实验研究与理论分析[D]. 雷廷宙.大连理工大学2006
• [2].农作物秸秆资源综合利用的战略研究[D]. 陈琳.南京林业大学2007

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