小型外热式生物质炭化炉的改进与试验

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目前,我国正在大力发展城镇化,随着广大市民生活水平的提升以及能源问题的日益严重,我们正面临着经济增长和环境保护的双重问题,为了解决这两个问题,就要大力发展可再生能源。本课题主要研究生物质的炭化技术,即一种小型生物质炭化炉的研究试验,此炭化炉能同时生产生物炭和可燃气,不仅提高了生物质能的品质,还给广大农民带来了便利,所以研究此炭化炉具有重大意义。  本文的主要内容有生物质炭化炉的基本原理,炭化炉的总体方案,炭化炉的有限元热分析,样机加工以及炭化试验几个章节。通过ANSYS软件对炭化炉进行温度场热分析,探索炭化炉各位置的温度变化,为炭化炉的改进提供参考。首先对样机进行改进,此炭化炉主要由炭化室、燃烧室、进风口、保温层和盖子等几部分组成,将燃料从炉门加入燃烧室并点火,燃料燃烧产生大量的热量,而在燃烧室外壁上有八块散热片,热量通过散热片传到炭化室,对里面的生物质原料进行加热,从而实现生物质的炭化。其次,对油菜杆、棉杆和树枝进行炭化试验,计算炭化炉的炭化率,测量生物质炭的热值,对生物质炭进行工业分析和元素分析,还对可燃气体进行组分测量,从而判断炭化炉的效果好坏。  试验结果表明:此炭化炉的炭化率在40%左右,可燃气的成分主要是CO、H2和CH4等,而树枝炭化可燃成分达60%,秸秆类炭化可燃气成分达35%左右,故炭化炉的炭化效果很好,将可燃气加以净化,可以直接用于炊事。所以此炭化炉结构设计合理,具有很好的应用前景。
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