玉米秸秆粒化及水分吸附和燃烧性能研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yizaiyouzhe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着世界对能源需求的日益扩大,生物质能作为一种新型可再生能源,其应用范围正在迅速增长。利用生物质转化为生物质能可以有效地降低对化石燃料的能源依赖。玉米秸秆是我国东北地区分布最广、储量最丰富的生物质原料之一。合理利用玉米秸秆对减少环境污染,解决能源供给问题具有重大意义。在以往研究中,粒度分布和含水率对生物质燃烧过程的影响存在一定分歧,本文以玉米秸秆为原料对此进行研究,内容包括三个部分:(1)玉米秸秆粉末粒度分布的研究;(2)玉米秸秆、粉末及其成型颗粒水分吸附特性的研究;(3)玉米秸秆燃烧过程及影响因素(升温速率、粒度分布和含水率)的研究。主要内容及结果如下:首先,粒度分布是生物质转化为生物质能的影响因素。本研究使用刀片式和锤片式粉碎机获得的玉米秸秆粉末。三种常用粒度分布模型:Rosin-Rammler(RR)分布模型、正态分布模型和对数正态分布模型用于粒度分布分析。结果表明,RR分布模型(0.998≤Adj.R2≤0.999)最适合用于描述玉米秸秆粉末的粒度分布,其次为正态分布模型(0.744≤Adj.R2≤0.981)和对数正态分布模型(0.742≤Adj.R2≤0.943)。随着两种粉碎机粉碎筛网孔径增大,其获得的粉末粒度分布范围变宽,整体粒径增大。粒度分布特征参数(RR分布参数、几何平均粒径、质量相对跨度和均匀度指数)的结果显示刀片式粉碎机在粉碎玉米秸秆时的粉碎性能要优于锤片式粉碎机。其次,对玉米秸秆、玉米秸秆粉末及其成型颗粒的水分吸附过程和影响因素进行研究。结果表明所有样本的水分吸附过程均分为三个阶段:(1)初始水分吸附速率很大但迅速降低;(2)吸附速率小且缓慢降低;(3)吸附速率保持恒定几乎接近零。相同外界环境中玉米秸秆粉末的吸附速率和平衡含水率最大。相对湿度(60%~80%)和温度(20℃~40℃)与吸附速率和平衡含水率正相关。相对湿度对吸附速率和平衡含水率的影响大于温度。玉米秸秆、玉米秸秆粉末及其成型颗粒的密度与吸附速率和平衡含水率负相关,密度增大,吸附速率与平衡含水率均降低。Page模型(0.985≤Adj.R2≤0.999)比Peleg模型(0.957≤Adj.R2≤0.998)更适合描述水分吸附动态过程;Modified Halsey模型(Adj.R2≥0.999)作为吸湿等温线模型精确拟合了本实验中相对湿度、温度与平衡含水率的数据。Page模型和Modified Halsey模型在实际中可分别用于预测瞬时含水率和平衡含水率。最后,通过热重法研究玉米秸秆的燃烧过程并分析升温速率、粒度分布和含水率对燃烧过程的影响。基于TG/DTG曲线可将燃烧过程分为四个阶段:(1)水分和低沸点有机物的蒸发阶段;(2)挥发成分析出和燃烧阶段;(3)焦炭燃烧阶段;(4)燃尽阶段。燃烧过程主要的质量损失发生在第二阶段,占总失重的50%以上。升温速率增大使玉米秸秆着火温度和峰值温度向高温区迁移。含水率上升使玉米秸秆着火温度后移,最大失重速率降低。燃烧特性参数和动力学参数分析表明升温速率增大、含水率降低会使燃烧过程更加剧烈,但几何平均粒径在0.18~0.9mm内变化对燃烧过程几乎无影响。
其他文献
盐湖水氯镁石是钾肥工业提取氯化钾之后的废卤水经日晒蒸发结晶后的产物,在开发早期对其处理手段较少,大多就地排放。目前虽开展综合利用研究,但当前处理手段效率普遍较低,使得水氯镁石在盐湖地区大量堆积、泛滥成灾,盐湖水氯镁石的综合利用问题是实现盐湖地区绿色循环发展的关键。本研究以盐湖水氯镁石为原料,对隔膜电沉积法制备氢氧化镁的工艺及过程进行了研究。研究内容包括:循环电解过程中产物的物性变化以及影响因素的分
飞机在使用一段时间后,表面受外力,辐射和各种复杂气流冲刷等作用,出现龟裂、老化、起皮和脱落等损伤,需要定期对飞机外表面原有涂层进行去除。激光除漆作为激光清洗技术中的一个重要分支,相比传统除漆工艺,具有无污染、效率高、成本低等优点,是目前工业清洗领域的一个重点研究方向,在航空航天领域具有很广泛的应用前景。本文针对有工业应用需求的7075铝合金飞机蒙皮进行了激光除漆研究,开展了不同类型工艺参数下的激光
永磁涡流调速技术是一种新型节能环保的电机调速技术,因其具有可靠性高,对中性好,可空载启动,过载实现保护,减少系统振动等优点而掀起了国内外大量学者的研究热潮。广泛应用于电力、冶金、矿山、化工,石油等诸多领域。该技术的应用与发展对响应国家节能减排的号召,提高系统工作效率等方面具有有深远的意义。本文基于麦克斯韦方程组等电磁场理论基础,利用有限元分析方法对套筒式永磁涡流调速器进行了系统研究,论文的主要研究
随着汽车技术的不断发展,汽车智能化逐渐成为行业发展新趋势。智能驾驶技术在近年来受到广泛关注,围绕其展开的研究工作也越来越多。车辆进行车道变换是车辆行驶中最常见的一种行为。在人类驾驶车辆的过程中由换道所引发的交通事故较多,因此如何使用智能驾驶技术使车辆换道更为高效和安全逐渐成为近年来研究的热点问题。本文针对无人驾驶车辆在高速公路场景下进行换道的路径规划以及横向跟踪控制问题展开研究。针对不同的换道场景
由于飞行器在空中飞行时间较长,振动时间长,振动幅度大,振动超标、摩擦、疲劳失效等故障问题越来越严重,传统的纤维增强材料和纤维金属材料,并不能满足越来越苛刻的工作环境。带金属外层的多粘弹性层纤维增强复合材料(MVFLM)兼具纤维增强复合材料,粘弹性材料和金属材料的优点,其重量轻、减振降噪能力强、抗冲击性能好、抗疲劳性能突出、耐腐蚀、易于维修,成本较低,可在飞行器等武器装备的振动及噪声治理中发挥关键作
随着计算机硬件水平的提高和深度学习的发展,使得计算机视觉技术得到了极大的发展。基于视觉的目标跟踪是计算机视觉领域一个重要的研究方向,在服务业,工业和特种行业等多个领域都有着极大的需求。其中一种应用场景就是在自然场景下,移动机器人跟踪任务开始时,随意指定跟踪目标对目标进行非接触式的长时间跟踪。针对该场景分析,其难度在于需要对不同的目标,在外界环境变化的情况下实现长时间的稳定跟踪。现有的目标跟踪算法大
随着工业对冷轧板带质量的要求不断提升,出口板形的质量成为了衡量冷轧带钢质量的最重要指标之一.本文对某钢厂1250mm冷连轧机的带钢生产数据应用神经网络模型进行建模,旨在提高板形预测的精度.并且对深度神经网络做出改进,改进后的模型预测精度进一步提高.具体工作如下:1.传统神经网络算法建模:对带钢生产数据进行预处理,删除空值、无关列以及噪声数据,选择输入变量和输出变量.使用python实现BP神经网络
近年来离子液体作为一种绿色溶剂,被广泛应用于电化学领域。现代铝工业采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产铝。由于高温性,该工艺能耗很高,而离子液体作为电解质的应用为低温电沉积铝找到了新的方向。另一方面,铝金属价格低廉,在空气中具有优异的稳定性,能在电化学反应中交换三个电子,所以铝离子电池在能源储存方面备受关注。然而由于其离子液体电解质存在对水敏感、有较强腐蚀性等缺点,导致铝离子电池的发展受到限制;而在室
近些年由于传统汽车的大量生产与使用,燃油所消耗的石油资源与日俱增,而石油资源又是一种不可能再生的资源,因此对新能源汽车的研究成为当下的研究热点。论文通过对中外文献的大量阅读,就电动汽车中的电机转速控制方面展开研究工作,由于电机是电动汽车的核心动力部件,电机控制的好坏将会影响直接影响汽车的行驶性能与行驶安全性,优异的电机控制会给驾驶员带来良好的驾驶体验,因此对电机的控制在现实应用中具有很重要的研究意
装配线是一种将产品以流水线的方式完成所有工序并转换成最终产品的一种生产组织形式,在不改变或者较少改变生产设施的前提下,通过对装配线进行合理的组织与排序优化,可以减少制造成本和加快生产响应速度。随着社会的发展,装配线经历了从一条装配线只能装配一种产品的单一装配线发展到一条装配线能够装配多种产品的混流装配线。目前,全球工业4.0的要旨在于在制造过程中尽可能多的拓展更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方