生物質顆粒燃料生產原料含水(shuǐ)率、成型溫度和原(yuán)料粒徑對抗跌碎性和
發布日期:2020-10-24
生物質成型顆粒燃料的耐久性(xìng)直(zhí)接影響著生物質成型燃料的儲存及運輸,是生物質成型燃料能否(fǒu)實現工業化應用的重要指標。研究生物(wù)質成型燃料的抗跌碎性、抗滲水性等儲運特性的影響因素(sù)和影響規律將為生物質成型燃料工業化生產提供理論依據,對生物質成型燃料產業化發展具有指導意義。因此要(yào)對(duì)生物(wù)質成型(xíng)燃料進行耐久性能檢(jiǎn)測試驗。本文主要(yào)從生物質成型燃料的物理品質的角度,研究原料種類、原料含水率、成型溫度和粉碎粒度變化等外在因素(sù)對生物(wù)質(zhì)成型燃料儲運性能的影響(xiǎng),為生物質(zhì)成型燃料滿(mǎn)足產業化應用提供基礎數據。
1、生物質成型燃料耐久性的概(gài)念和測試方法
生物質成型燃料的耐久性是評價生(shēng)物質成型燃料品質的重要性能指標(biāo),一般包括生物質成型燃料的(de)抗跌(diē)碎性、抗變形性、抗滲水性和抗吸濕性等(děng)幾個指標(biāo)。生(shēng)物質成型燃料的耐久性影響生物質(zhì)成型(xíng)燃料的包裝、運輸及儲(chǔ)存性能,可以通過抽樣試驗判斷生物質成(chéng)型燃料的耐久(jiǔ)性是否(fǒu)滿足包裝、運輸及儲存性(xìng)能的要求。
生物質(zhì)成(chéng)型燃料在生產和搬運過程,由於碰撞和跌落等動作會(huì)造成生物質成型燃料破碎,影響生物質成型(xíng)燃料的耐久性,所以要求(qiú)生物質成型(xíng)燃料具有(yǒu)一定的抵抗跌落和撞擊的性能,稱(chēng)為生物質成型燃料的抗跌碎性。抗(kàng)跌碎性主要反映生物質成型燃料在搬運(yùn)過程中承受一定的跌落和翻滾碰撞時抗破碎的能力,反映生物質成型燃料(liào)在實際條件下的運輸要求。抗變形性主要反映生物質成型(xíng)燃料在承受(shòu)外界(jiè)壓力作用(yòng)條件下抗破裂的(de)能力,決定(dìng)生物質成型燃料的使用及堆放要求。抗(kàng)滲(shèn)水性、抗吸濕性分別反映生物質(zhì)成型燃料的滲水能力和吸收(shōu)空氣中水(shuǐ)分的能力,決定了生物質成型燃料貯(zhù)存性能(néng),同(tóng)創新能源生產銷售(shòu)的秸稈顆粒(lì)機秸稈壓塊機專業壓製生物質成型(xíng)燃(rán)料,同時我們還(hái)有大量(liàng)的楊(yáng)木木屑和玉米秸稈顆粒燃料出(chū)售。
1)抗滲水性
目前生物質成型燃料抗滲水性(xìng)能的測試方法和評價指標還(hái)沒有(yǒu)統一的標準(zhǔn)。本次試驗(yàn)中參照(zhào)目前科研人員通常采(cǎi)用的(de)方法(fǎ),即將成型燃料樣(yàng)品置(zhì)於27的水麵T25mm處,連續觀察成型燃料的形態直至成型燃料完全剝落分解為止,以成型燃料在水中保持完整形態(tài)的時(shí)間作為評價(jià)成型燃料抗滲水性的技術指標,每個樣品(pǐn)記(jì)錄5次,取平均值。
2)抗跌碎性生物質成型燃料的運輸或(huò)移動過程中會因跌落損失一定的重量,成型燃料跌落後殘存的質(zhì)量百分數(即總質量與損失量的(de)差(chà)值除以總質量)反映了產品的抗跌碎能力的大小。成型燃料抗跌(diē)碎性(xìng)的(de)測試參照煤的抗碎(suì)強度測定方法進行,將長度為60~100mm的燃料棒,從2m高處自由落下(xià)到堅硬的地板上,然後將落(luò)下的燃料棒中大於25mm的燃料棒(bàng)再次落下,共落下三次,以破碎後大於(yú)25mm的燃料(liào)棒占原燃料棒(bàng)的質量百分數,表示燃料棒的抗跌碎強度。
3)抗(kàng)變形性
生物質成型燃料堆(duī)放時要承受一定(dìng)的壓為,其承受能力的大小反映生物質(zhì)成型燃料的抗變形性能力的大小。以生物質成(chéng)型燃(rán)料樣品在連續加載受力時變(biàn)形破裂的最大壓力表(biǎo)示,它反映生物質成型燃料(liào)的抗變形性(xìng)及滿足堆放(fàng)要(yào)求(qiú)。每種樣品記錄5次,取(qǔ)最大值。
4)抗吸濕(shī)性
生物質成型燃料的抗(kàng)吸濕性反應了生物質成型燃料吸(xī)收空氣中水分的能力。其增重的百分比反(fǎn)應了(le)抗吸濕能力的大小。測試方法是把成型燃料放在相對濕度為100%的密閉環(huán)境中,觀察它的質量變化。
在預備性試驗中,對具有良好鬆弛(chí)密度(dù)的(de)成型燃料,它具有很好(hǎo)的(de)抗(kàng)變(biàn)形性和抗吸濕性。把成型燃料堆(duī)積2.5米左右的高度時,底部的成型燃料沒有發生變形現象,並且在力學性能(néng)試驗機上的試驗發現,它抗變形性的能(néng)力很強。對於抗吸(xī)濕性,預備(bèi)試驗的方法是把成型燃料放在相對濕度為100%的密閉環境中,每天觀察測量一次,一個月後發現含水率增(zēng)加了,而其它(tā)性能沒有發生(shēng)什麽(me)改變,能夠(gòu)滿足包裝、儲存和運(yùn)輸的要求,因此對於燃料棒的儲存條件沒(méi)有什麽特殊的要求,因此在本次課題研究中對於成型燃料的耐久性就隻作抗跌碎性和抗滲水性試驗。
2、原料含水率對成型燃(rán)料抗跌碎(suì)性和抗滲水性的影響
1)抗跌碎性
在前麵已經進行了含水率、成型溫度和粒徑對成(chéng)型(xíng)燃料鬆弛密度的影響(xiǎng)的一係列試驗。由於成型燃料在實際使用中要(yào)滿足一定的鬆弛密度,這樣有利於成型燃料的包裝、儲存(cún)、運輸和使用要求,因此在進行抗跌碎性和抗滲水性試驗中,隻選取成型燃料(liào)鬆(sōng)弛密度較優的成(chéng)型燃料為研究對象的。對於具有良好鬆弛密度的成型燃料棒(bàng),它的抗跌碎性能力(lì)都很強,大部分成型燃料的抗跌(diē)碎性都大(dà)於95%,具體(tǐ)的如下,芒草的抗跌碎性為95.47%~97.34%;木屑燃(rán)料棒抗跌碎性為93.65%~97.15%:稻殼成(chéng)型燃料抗跌碎性為96.53%~98.17%;稻草成型燃料的抗跌碎性為96.46%~99.52%,這就說(shuō)明成型燃料都能滿足在包(bāo)裝(zhuāng)、存儲、運輸(shū)和使用過程中的要(yào)求,這些無謂的損耗很小。
總體上看,生物質(zhì)成型燃料的抗跌(diē)碎性能力隨著含水(shuǐ)率的增加而降低,但下降趨勢不明顯。含水率在5.
5%~10.0%範圍內,抗跌碎性能力變化不大,當(dāng)含水率大於(yú)10.
0%時,抗跌碎性能力下降較為迅速(sù),當成型燃料具(jù)有良好的(de)鬆弛密度時,抗跌碎性能(néng)力都能滿足包裝、儲存、運輸和使用的要求。
2)抗滲水性
抗滲水時間與原料(liào)的含水率(lǜ)存在著一定的規(guī)律性,當含水率太低時,成型(xíng)燃料的抗滲水性差,並且隨著含水率的提高抗滲(shèn)水性能(néng)力增強,而後又隨著含水率的(de)提高而降低,直至原料無法壓縮成(chéng)型。芒草成型燃(rán)料的抗滲水分解時間(jiān)為3~26h;木屑成型燃料的抗滲水分解時(shí)間為4~17h;稻殼成型燃料抗滲水時間為6~21h;稻草成型燃料抗滲水時間為5~28h。很(hěn)明顯的看(kàn)出成型燃料的抗滲水時間與含水率的關係,四種生物質表現出相同的(de)規律性。在可成型含水率範圍內,抗滲水時間隨著含水(shuǐ)率的增加而增大,到達一定程度(dù)時抗滲水時間(jiān)開始減小,直至成(chéng)型燃料無法成型,在試驗(yàn)範圍內,四(sì)種生物質成(chéng)型燃料抗滲水時間最長的含水率區間在7%~9%之間。
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生(shēng)物(wù)質(zhì)顆粒燃料成型水分要求(qiú)與顆粒硬(yìng)度
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