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镇江家用生物质能源颗粒炉的 试验研究

来源: 发布时间:2019-03-03 5419 次浏览

  摘要:利用DR230型温度智能巡检仪等试验仪器,测定了家用生物质能源颗粒炉在不同成型燃料下的 多个热性能参数。试验结果表明:不同成型燃料燃烧的 结果差别不大,燃料适应性强;生物质成型颗粒燃料炉所排烟中CO,NO
  X、烟尘浓度等环保指标远远低于燃煤炉,符合工业锅炉大气污染物排放标准要求。
  家用生物(Organism)质能源颗粒炉采用汽化燃烧技术(Technology),操作简便、点火容易、火力强度(strength)大且易控制、热效率高,只需要一次性将适量颗粒状燃料投入料斗中,燃烧时用附设的 旋钮调节燃料投放的 多少,从而调控火力的 大小,燃烧状态与秸秆、木材等原材料燃烧时完全一样,而且无烟、无呛味。由于燃烧充分,基本没有灰烬。使用(use)方式与燃煤灶相近,却比燃煤灶具干净,比燃气灶具安全(safe),适用于广大农村地区的 生活炊事用能。
  1生物质(material)成型颗粒燃料炊事炉的 工作原理
  生物(Organism)质能源颗粒经燃料炉加料口加到炉膛内的 炉篦上,通过一次风道点燃颗粒燃料,待颗粒燃料燃烧后,调节一次风道的 挡风板,使颗粒燃料缺氧燃烧,产生可燃气体;同时调节二次风道的 挡风板,使产生的 可燃气体在炉灶15燃烧。生物质能源颗粒若使用添加剂,则应为农林产物,并且应标明使用的种类和数量。欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值,但要求销售商应予以标注。瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。待生物质成型颗粒燃料产气结束时,调节一次风道的 挡风板和调节二次风道的 挡风板,使余炭继续燃烧直至燃尽。水套可吸取烟道和炉体侧面余热,以提高炉子的 热效率(efficiency)。其结构简见1。
  2试验研究
  2.1试验方法
  根据GB/T 16155-1996《家用炊事水暖煤炉热性能(xìng néng)试验方法》、GB 9079-1988《工业炉窑烟尘测试方法》、GB/T 213-2003《煤的 发热量(Heat)测定(gage)方法》、GB/T 5186-1985《hjc黄金城官网发热量测试方法》、GB 6412-1986《家庭用煤及炉具试验方法》及GB 13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》,对生物质成型颗粒燃料炊事炉热性能及环保指标进行试验。
  2.2试验程序及计算
  2.2.1试验程序
  将水箱内的 水充满水套,并记录进水温度θj1,在蒸发锅内,将温度为25℃的 水装入蒸发锅内盖上锅盖,并记录初始蒸发锅水量(Gn1)。生物质能源颗粒若使用添加剂,则应为农林产物,并且应标明使用的种类和数量。欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值,但要求销售商应予以标注。瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。通过炊事炉的 进料装置向炉内加生物质成型颗粒燃料,点火并记录引火物起燃时刻t1,坐上蒸发锅,开始试验。水套水温度升至75℃时,开启阀门,向水桶内放水。同时观察出水温度变化情况,调节限流阀门,控制出水温度为75~80℃。当出水温度低于75℃时,关闭阀门停止放水。放水期间,每隔2min记录1次出水温度,计量此次出水量和平均出水温度。重复这一过程(process)。试验期间,每隔10min记录1次进水温度。锅水温度升至沸点(Boiling Point)时,打开锅盖并记下此时刻t2和锅水温度θn1,开始炊事火力强度试验。锅水蒸发期间,每隔5min记录1次锅水温度,并计算平均温度值。锅水蒸发1h后,盖上锅盖,并马上称量剩余锅水量Gn2,结束炊事火力强度试验。通过调节一次和二次风门,将炊事炉调整至稳定燃烧状态,进行效率试验。计算全过程的 水套总出水量G
  C、平均出水温度(temperature)θc和平均进水温度θj。结束采暖试验时测量水套的 容水量Gt及其温度θt。
  2.2.2试验结果的 计算
  2.3试验结果
  试验燃料为
  ①液压成型稻秆;
  ②液压成型玉米秸秆;
  ③液压成型高粱秆。颗粒燃料的 直径为6mm或8mm,长度为20~30mm,体积质量为1.0t/m3,含水率为7.0%,他们的 应用基低位发热量分别为13498,14684,14258kJ/kg。在生物质成型颗粒燃料炊事炉上试验,各参数结果见2。
  3结语
  1)由3中生物质成型燃料试验得出,根据其燃烧特性设计出的 生物质成型颗粒燃料炊事炉的 上火速度、炊事火力强度、燃料消耗量、炊事效率(efficiency)、余热效率、排烟温度(temperature)、排烟含尘量等热性能参数(parameter)达到了设计要求,而且3中成型燃料试验的 结果差别不大,燃料适应性强,证明了该设计方法的 正确性和科学性;同时该生物质成型颗粒燃料炊事炉价格(price)与同容量燃煤炉价格相当,操作也比较容易,大大提高了生物质能的 利用率,具有较高的 经济效益。生物质颗粒原料的密度一般为 0.1—0.13t/m3,成型后的颗粒密度 1.1—1.3t/m3,方便储存、运输,且大大改善了生物质的燃烧性能。
  2)由试验可看出,生物(Organism)质(Biomass)成型颗粒燃料炊事炉排烟中CO,NO
  X、烟尘浓度等环保指标远远低于燃煤炉,符合工业锅炉大气污染物排放标准要求,具有较好的 环保效益。
  3)该生物质成型颗粒燃料炊事炉的 研制成功,必将推动中国生物质(秸秆)成型业的 大力发展,开辟秸秆利用新途径。这对于中国以秸秆代替煤炭,实现能源的 可持续发展具有重要的 现实意义和深远的 历史意义。
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