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秸秆阴燃实验台的改进和实验

付加庭  
【摘要】: 农作物秸秆是我国许多农村地区的主要能源,阴燃是一种传统的取暖方式。本研究在以往工作的基础上进一步实验探索玉米秸、麦秸阴燃过程特性。这些研究对于基于传统方式开发秸杆能源利用新技术,具有十分重要的意义。 针对现有阴燃实验装置和实验方案存在的问题对阴燃炉烟道、烟腔、秸杆在炉中的堆积方式和数据采集软件进行了改进,减少了环境因素对阴燃过程的影响。 实验检测了玉米秸杆密度(单株玉米秸质量/玉米秸体积)和多种作物秸杆成分。结果表明:(1)由于玉米秸自然干燥后内部存在大量孔隙,秸杆密度仅为170 kg/m~3,小于木材密度(400-700 kg/m~3),甚至小于秸杆粉的密度(200-300 kg/m~3)。这表明用机械方式压缩干秸杆以减少储存体积较为困难。(2)尽管不同秸杆元素含量相差不大,化学成分却有一定的差别,且和元素组成没有显著联系。 对有序纵向、横向排列,且堆积密度为50 kg/m~3的玉米秸、麦秸进行了多次重复实验,结果表明:(1)有序堆积的玉米秸、麦秸阴燃床层收缩率和堆积密度间的关系分别为sh=1-ρ×0.5869%和sh=1-ρ×0.4366%。且主要沿长度和高度方向收缩。(2)表面是否覆盖灰对于秸杆阴燃失重速率和气体成分有显著影响。(3)相同堆积密度下麦秸阴燃失重速率显著大于玉米秸。(4)阴燃传播过程随机性仍然较大,这说明仅以堆积密度和堆积方式很难较精确控制阴燃过程。 在此基础上,提出秸杆阴燃技术进一步探索途径,即将秸杆粉阴燃和低热值气体超焓燃烧相结合,解决目前阴燃传播过程难以控制和气体产物污染问题。


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