Yu Juan 1Yu Hongliang 2Qi Jing 2Li Qing2
(1. Station de gestion des semences forestières de la province de Liaoning, Shenyang 110036, Chine; 2. Institut de recherche sur la gestion forestière du Liaoning, Dandong, Liaoning 118002, Chine)
Résumé: Le papier utilise un tamis vibrant mécanique à haute fréquence et un calorimètre à cône pour tester les performances des pastilles de biomasse de balle de riz.Les résultats montrent que la transportabilité et le stockage des pastilles de biomasse de balle de riz sont conformes aux normes de combustibles de pellets de biomasse. La performance est proche de celle du charbon brut, et la performance environnementale est meilleure que celle du charbon brut: il peut pleinement répondre aux exigences en tant que source d'énergie alternative et présente un grand potentiel d'utilisation en tant qu'énergie de biomasse.
L'énergie de la biomasse est une source importante d'énergie renouvelable, qui peut largement compenser la pénurie d'énergie conventionnelle. Comparée à d'autres technologies utilisant l'énergie de la biomasse, la technologie du combustible à pellets de biomasse est plus facile à produire et à utiliser en masse. L’utilisation de particules de biomasse est comparable à celle du gaz, du carburant, etc. L’utilisation de déchets agricoles et forestiers tels que les balles de riz, les copeaux de bois, la paille, etc. pour produire des pellets est l’un des avantages économiques et sociaux de la biomasse. Parmi les granulés de biomasse, les granulés d'enveloppe de riz sont un produit émergent.Les granulés d'enveloppe de riz présentent une gamme plus étendue de matières premières, des prix plus bas, de meilleurs effets de formage et des processus de production plus simples. Très bons avantages économiques, écologiques et sociaux.
À l'heure actuelle, la recherche sur les performances des granulés de balle de riz en est encore au stade de l'exploration et n'a cessé de se développer avec l'émergence de nouvelles technologies et de nouveaux instruments.En tant que source d'énergie alternative, l'utilisation de particules d'énergie de la biomasse est devenue largement applicable. Dans cet article, on utilise un tamis vibrant mécanique et un calorimètre à cône à haute fréquence pour tester les performances des pastilles de biomasse de balles de riz, afin de fournir une base pour le développement et l’application industrielle de la technologie du combustible à pellets de biomasse de balles de riz.
1 matériel et méthodes d'essai
1.1 Essais de matériaux et d'instruments
Matériau à tester: pastille de biomasse de balle de riz, cylindrique, spécifications: longueur 80mm, diamètre 8mm.
Instruments: Tamis vibrant mécanique à haute fréquence (Dandong Longchang Machinery Manufacturing Co., Ltd.), calorimètre à cône (société britannique FTT).
1.2 Méthode de détection
Préparation de l'échantillon: En utilisant de la balle de riz comme composant de matière première, un produit moulé en granulés de biomasse de balle de riz a été produit et la qualité du moulage a été sélectionnée pour le test de performance.
Utiliser des tests de performance:
1 Test de performance de transport: Le tamis vibrant mécanique à haute fréquence est utilisé comme dispositif de test pour mesurer le taux de rebut mécanique du produit granulaire.Le diamètre du tamis du tamis vibrant est de 5 mm, 5 kg de produit de granule de biomasse de balle de riz sont placés dans le tamis vibrant pour une fréquence élevée. Traitement par vibration, le temps de traitement par vibration est de 2 h. Une fois le traitement par vibration terminé, la qualité du produit granulaire restant dans le tamis vibrant est mesurée et le taux de récupération mécanique du produit granulaire est calculé. La formule de calcul spécifique est la suivante:
2 Essais de stockage, d'efficacité thermique et de performance environnementale: Conformément à la norme ISO 5660-1, les pellets de biomasse de la balle de riz sont disposés de manière homogène, placés dans la boîte d'essai de combustion et recouverts de la boîte. 100 mm × 100 mm. Placez ensuite la boîte de test de combustion sur la table de combustion du calorimètre à cône, allumez-la et brûlez.A la fin du processus de combustion, arrêtez la mesure et enregistrez les données de test.
2 résultats de test et d'analyse
2.1 Performance du transport
Les granules énergétiques de la biomasse de l'enveloppe de riz sont inévitablement transportées et sont soumises à des vibrations et des bosses plus ou moins importantes, et certaines particules à faible pouvoir liant sont transformées en poudre. Par conséquent, la performance des granulés de biomasse est sérieusement affectée, la fraction de rebuts mécaniques des granulés étant principalement déterminée par la force de liaison des matières premières, elle peut donc être utilisée comme indice pour caractériser les performances de transport des granulés de biomasse de balles de riz. Le taux de rebut mécanique des granulés de biomasse de balle de riz est de 2,5%, ce qui répond pleinement aux exigences de performance de transport des produits granulaires.
2.2 Performance de stockage
La performance de cette étude en matière de stockage de particules consiste principalement à déterminer si les particules de biomasse de balle de riz peuvent facilement provoquer un incendie pendant le stockage et menacent une production sûre.Les indicateurs de performance spécifiques incluent le temps d’allumage et le taux de dégagement de chaleur.
Le temps d'inflammation, également appelé temps d'induction d'allumage, est le temps nécessaire pour détecter le produit du début à la fin du processus d'allumage.Cet indicateur peut mesurer la stabilité thermique du produit.Il est constaté que le temps d'inflammation des particules de biomasse de l'enveloppe de riz est supérieur à 85S. Semblable à la plupart des bois, la stabilité thermique est sûre.
Le taux de dégagement de chaleur est la vitesse à laquelle la chaleur est dégagée par unité de surface après l'allumage du combustible sous l'intensité de rayonnement de chauffage externe définie.Cet indicateur peut être utilisé pour évaluer les performances du matériau en matière de sécurité incendie. Plus le matériau accélère la propagation de la flamme plus facilement En utilisant le calorimètre à cône pour mesurer le taux de dégagement de chaleur des particules de biomasse de balle de riz, le taux de dégagement de chaleur des particules de biomasse de balle de riz augmente rapidement après avoir été allumé, à 305S. Peak, et peut être à 100kW / m 2Le taux de dégagement de chaleur supérieur mentionné ci-dessus est maintenu pendant une longue période de temps. 2, près de la plupart des bois, dans une plage de sécurité.
2.3 Performance thermique
Selon les données de test du tableau 1, la valeur calorifique de la boulette de biomasse de balle de riz est supérieure à 18003,2 kJ / kg, tandis que la valeur calorifique du charbon brut est généralement d’environ 20934 kJ / kg, ce qui indique que la valeur calorifique de la biomasse de balle de riz est proche de celle du charbon brut. Satisfaire pleinement aux exigences d’efficacité thermique des sources d’énergie alternatives, ainsi que le taux de teneur en cendres produit par la combustion complète des boulettes de biomasse de balle de riz (<13% )远小于原煤燃烧后所产生的灰分含量比率(>La valeur efficace de la quantité de monoxyde de carbone (CO) libérée lors de la combustion est de 0,02 kg / kg, soit la valeur efficace (0,06 kg / kg) de la quantité de monoxyde de carbone (CO) libérée lors de la combustion du charbon. Les particules de la biomasse de l'enveloppe de riz sont complètement brûlées par rapport au charbon brut, la perte d'énergie calorifique est faible et la teneur en cendres libérée est moindre.
2.4 Performance environnementale
2.4.1 Performance d'émission de suie
La présente étude utilise principalement la noirceur de la fumée (grade Lingeman) pour évaluer la concentration de fumée émise lors de la combustion du carburant. L’indicateur est divisé en niveaux 0 (tous blancs) à 5 sur 6. Le degré de Ringermann 1 ( Grade) a une concentration en suie équivalente à 0,25 g / m 3, 4 degrés (niveau) équivalent à 2,3 g / m 3, 5 degrés (niveau) équivaut à 4 ~ 5g / m 3Les «normes d'émissions de poussière de four industriel» de la Chine (GB9078.88) stipulent que la noirceur du four à charbon dans les zones de vie urbaines ne doit pas dépasser la classe 1 de Lingeman et que les autres zones ne doivent pas dépasser 2 et que le four à mazout ne doit pas dépasser 1 niveau. Le tableau 1 montre que la noirceur de fumée des granulés de biomasse de balle de riz est inférieure à la catégorie 1. Elle est pleinement conforme à la réglementation chinoise sur les émissions de suie.
2.4.2 Performance d'émission de carbone
La performance en matière d’émission de carbone des combustibles en pellets de biomasse de balle de riz concerne principalement le dioxyde de carbone (CO 2Et le dégagement de monoxyde de carbone (CO), dont la valeur effective d'émission de monoxyde de carbone est de 0,02 kg / kg et le dioxyde de carbone est une sorte de gaz à effet de serre, ses émissions massives ont été à l'origine de l'effet de serre le plus préoccupant au monde Cependant, en tant que combustible organique, le dégagement de dioxyde de carbone lors de la combustion est inévitable et les particules de biomasse de l'enveloppe de riz comme source d'énergie alternative ne sont pas épargnées.
Comme le montre le tableau 1, le dioxyde de carbone (CO) libéré lors de la combustion de pellets de biomasse de balle de riz 2La valeur efficace de la quantité est de 1,42 kg / kg. Le dioxyde de carbone libéré lors de la combustion du charbon brut (CO 2La valeur efficace de la quantité est de 2,6 kg / kg, ce qui représente presque le double de la biomasse du mélange. En outre, le charbon brut produit également de l'anhydride sulfureux (SO) lors de la combustion. 2), les oxydes d’azote et autres gaz polluants, ainsi que les particules de biomasse ne présentent aucun problème de pollution.
3 conclusions
Dans cet essai, les performances de détection des granulés de biomasse de balle de riz ont été testées et l’important indice de caractérisation de sa performance a été excellent: les performances de l’utilisation des granulés de biomasse de coque de riz sont excellentes et certains indicateurs sont supérieurs au charbon brut, notamment les indicateurs de performance environnementale. Les émissions de monoxyde de carbone (CO) ne sont que de 0,02 kg / kg, le dioxyde de carbone (CO 2L’émission n’est que de 1,42 kg / kg, ce qui est bien inférieur à celui du charbon brut. Ses indicateurs de performance et d’émission de pollution peuvent pleinement répondre aux besoins des sources d’énergie alternatives, ce qui indique que les produits de boulettes d’énergie issus de la biomasse de la balle de riz ont de grandes perspectives d’utilisation.
Références:
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