Цзян Янь, Цюй Цзинся, Го Цзюнь, Лю Риксин, Чжан Далей
Аннотация: Проанализированы технические условия, система оборудования и фактическая эксплуатация топливных гранул биомассы при температуре окружающей среды. Изучены эффекты степени сжатия, типа сырья и содержания влаги в сырье по плотности топлива гранул. Плотность гранулированного топлива в условиях более низкого потребления энергии. Исследовательская работа заложила основу для разработки и промышленного применения технологии топливных гранул биомассы.
0 Предисловие
В последние годы производство топливных гранул биомассы привлекло большое внимание и широко распространенное беспокойство, национальный план развития отрасли возобновляемой энергетики И связанная с этим политика также сыграла огромную роль в содействии применению топливных гранул биомассы.
Ключом к производству топливного топлива из биомассы является хорошая производительность и простота использования оборудования для производства топлива на основе гранул. В этой статье используется самодельное топливо для топливных гранул, исследование стеблей кукурузы, стеблей фасоли, рисовой шелухи, тростника и других четырех видов сырья при комнатной температуре Условия, доступ к серии разработки производственного оборудования и производства твердых частиц топлива имеют определяющее значение закона.
1 тест
1.1 испытательное оборудование и источники сырья
Испытательное оборудование, используемое в Институте энергетики провинции Ляонин, разработало машину для производства биомассы BIO-C37.
В соответствии с производственной мощностью формовочного оборудования и требованием зернистости сырья материал кукурузных стеблей, стеблей бобов, тростников и других материалов измельчается, размер измельченного материала меньше 10 мм, опилки, рисовая шелуха и другие материалы могут быть непосредственно формованы без дальнейшего дробления. Четыре вида сырья из кукурузного стебля, бобового стебля, рисовой шелухи и тростника были взяты из района Инкоу провинции Ляонин, а опилки были отходами деревообрабатывающего завода в Даляне. Солома для рисования, рисовый корпус и бобовый стебель были произведены в прошлом году, Производятся в текущем году.
1.2 тестовый контент
① Пять видов сырья, кукурузных стеблей, рисовых корпусов, опилок, тростника и бобовых стеблей использовались для проверки влияния различных сырьевых материалов в условиях коэффициента сжатия кольца (давление 25-65 МПа) 3,5, 4,0, 4,5, Условия формования, прогнозируемая тенденция формования топлива в виде частиц.
② Характеристики качества, плотности и рисунка качества формованных гранул были испытаны в условиях 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 степени сжатия кольцевой пресс-формы с кукурузными стеблями, рисовых корпусов, опилок, тростника и бобовых стеблей , Для определения качества различных типов формования сырья, плотности и отношения отношения сжатия.
③ Для определения оптимальной степени сжатия формовочного кольца потребление энергии в системе завода было проверено с использованием 9%, 12%, 15%, 18%, 21% кукурузных стеблей и тростников в качестве сырья, Качество внешнего вида, плотность, нарисуйте характеристическую кривую, чтобы определить наиболее подходящий диапазон влажности этого типа соломы.
(4) Стебли кукурузы и тростники с 4 видами частиц (более 10 мм, 5 ~ 10 мм, 1-5 мм, менее 1 мм) испытывались в условиях определения оптимальной степени сжатия формовочного кольца и оптимального содержания влаги. Появление качества продукта, плотность, для определения наиболее подходящих соломинок, образующих диапазон размеров.
2 результата и обсуждение
2.1. Принцип анализа топлива топливом гранул биомассы
Плотно структурированные, менее плотные материалы биомассы, подвергнутые внешним воздействиям, материал будет подвергаться перестановке, механической деформации, упругой деформации, фазе пластической деформации неэластичных или вязкоупругих молекул целлюлозы, переплетенных и скрученных между, Так что материал уменьшается по размеру и плотности (рис. 1).
2.2. Различные материалы биомассы при условиях формования с одинаковой степенью сжатия
Рисунок 2 - кукурузный стебель, тростник, бобовый стебель, плотность топлива частиц опилок и коэффициент сжатия отношения между материалом, как видно из рисунка 2, стебли кукурузы и камыши, образующие частицы, необходимые для достижения более высокой плотности с одинаковой степенью сжатия; Большие коэффициенты сжатия необходимы для того, чтобы сформированные частицы достигли более высоких плотностей, что отражает различия в организационной структуре и составе различных типов материалов биомассы, которые в основном состоят из целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина и т.п., Лигнин является естественным полимерным соединением с трехмерной структурой, состоящей из структурного мономера фенилпропана, лигнин практически не растворяется в воде и обычных органических растворителях и не размягчается при нагревании при комнатной температуре и его содержании Это мало влияет на формирование материала. Целлюлоза является одним из основных компонентов растительной клеточной стенки и представляет собой линейный полимер, состоящий из глюкозы. Чем выше содержание целлюлозы, тем более развитой механической организацией растительных клеток, тем больше потребность в образовании частиц Давление.
Содержание целлюлозы в биомассе определяет легкость образования при комнатной температуре. Анализ содержания целлюлозы в биомассе подтверждает результаты испытаний (таблица 1).
Коэффициент сжатия кольцевой формы определяет размер формовочного давления стеблей кукурузы, тростника и других сырьевых материалов, меньше содержания целлюлозы по внешней силе, легко деформируемой при сжатии, поэтому форма литейного кольца, необходимая для степени сжатия, мала, то есть формирует давление, чем Малое содержание целлюлозы в опилок является высоким, пресс-форма литейного формования требуется, когда степень сжатия велика, то есть давление формования больше. Поэтому использование коэффициента использования исходного сырья биомассы для производства топливного гранулята должно быть использовано в степени сжатия кольца, волокно исходного материала Материал биомассы, близкий к содержанию одной и той же формы пресс-формы сжатия.
2.3. Такая же биомасса в анализе формообразования с разной степенью сжатия
Различные материалы в различной степени сжатия, формирующие тест на форму и расчетные данные в Таблице 2 ~ 4.
Как видно из таблиц 2-4, с увеличением степени сжатия кольцевой формы плотность частиц увеличивается, расход энергии увеличивается, а выход увеличивается для нескольких из вышеуказанных исходных материалов. Когда достигается определенная степень сжатия, плотность формованных частиц увеличивается Малый расход энергии увеличивался соответственно, но урожай уменьшался. Эксперименты показали, что соевая соя в качестве сырья, степень сжатия 4,0 кольцевой формы, кукурузные стебли в качестве сырья, степень сжатия 4,5 кольца, опилки Сырье, степень сжатия 5,0-кольцевого режима, плотность твердых частиц топлива могут соответствовать требованиям к качеству и оборудованию, более низкому потреблению энергии.
Тот же исходный материал в разной форме кольца сжатия, плотность топлива в виде частиц увеличивается с увеличением степени сжатия, и в определенном диапазоне степени сжатия плотность остается относительно стабильной, когда степень сжатия увеличивается до некоторой степени, Из-за слишком большого давления сырье не может быть легко выгружено и не может быть образовано. Из-за большого размера шелухи риса и высокого зольности рисовая шелуха трудно образовать гранулы. Для того же материала, чтобы получить более высокую плотность частиц, Более высокая степень сжатия кольца.
2.4. Размер исходного материала в условиях литья
Как показано в таблице 5, с увеличением размера частиц кукурузных стеблей и рудных материалов плотность образовавшихся частиц постепенно уменьшается, а когда размер частиц сырья составляет более 10 мм, образующий эффект очень низок , Даже если размер частиц исходного материала слишком мал, он также будет влиять на плотность частиц. Поэтому более целесообразно сохранять размер частиц на уровне 1-5 мм, когда в качестве сырья используется топливо для биомассы, такое как кукурузные стебли и тростники.
2.5 Влажность сырья в зависимости от плотности твердых частиц
Связь между плотностью материальных частиц и содержанием влаги показана на рис. 3 и рис. 4. Из рисунков 3 и 4 видно, что с увеличением содержания влаги в исходном материале плотность формованного топлива гранул будет возрастать, а когда она достигнет определенного подходящего При содержании влаги плотность топлива в гранулах достигает максимума и остается относительно стабильной. Когда содержание влаги в исходном сырье увеличивается до определенной степени, плотность топлива гранул начинает уменьшаться, что в конечном итоге приводит к деформированию.
Живые организмы, существующие в водном материале биомассы, когда соответствующее количество связанной воды и свободной воды, которая имеет эффект смазки, внутреннее трение между частицами становится малым, повышение мобильности, для облегчения скольжения, установленные частиц под давлением. когда отношение слишком низкое, то частицы не полностью вытянуты, в сочетании с окружающими частицами не достаточно плотно, она не может быть отлита, когда содержание влаги слишком высоко, хотя частицы могут быть в достаточной степени напряжены до максимального главного напряжения в вертикальном направлении, это может вести между частицами, но По мере того как сырьем больше воды выжимается, распределяется между слоями частиц, что делает слой частиц не может быть близким, и поэтому его нельзя отливать.
Поэтому с кукурузными стеблями, камышами и другой биомассой в качестве сырья для производства топливного гранулята содержание влаги в сырьевых материалах должно поддерживаться на уровне от 12 до 18%, более подходящее, лучшее содержание влаги 15%.
3 Заключение
В нормальных условиях, исходное сырье биомассы в процессе компрессионного формования, частицы деформируются в форме зацепления связывания, и связывания между частицами в форме слоев, соединенных друг с другом. Исходным сырьем содержания целлюлозы определяет легкость формования , тем выше содержание целлюлозы, тем более легко формуется. размер частиц и содержание влаги в сырье оказывает существенное влияние на условии формования, размер частиц 1 5 мм ~, когда содержание воды от 12% до 18%, максимальная плотность частиц топлива производится.
Ссылки:
«1» Shengkui Chuan, группа Цянь Сян, В Джи рубленых стебли хлопчатника сжатия высокой плотности формованного тест исследование «J» Чжэцзян университета (сельское хозяйство и науки о жизни), 2003, 29 (2): 139-142.
«2» Хуан обратно цвета, Ю. Guosheng влияет на нормальной под высоким давлением топлива из биомассы плотных объемных Study «J» в форме устройства факторов деревообработки, 2005 (11): 10-14.
«3» Го Канцюань, Чжао Донг. Деформационные и комбинированные формы частиц при прессовании формовочных материалов J. Journal of Agricultural Engineering, 1995 (3): 139-143.
«4» Мэн Лингки, Чжан Ламинг, Чэнь Цзинъюнь. Дизайн пресс-кольцевой системы гранулятора «Дж». Разработка и внедрение электромеханических изделий, 2004 (9): 1-5.
