【摘要】：生物質(zhì)致密成型技術(shù)可以將生物質(zhì)擠壓成顆粒狀、塊狀和立方狀,可以顯著提高其體積密度,進而降低儲存、運輸和處理成本,致密成型后的生物質(zhì)產(chǎn)品形狀大小均一,可以適用于標(biāo)準(zhǔn)的處理和儲存設(shè)備,也能夠更加方便的進行直接燃燒、與煤共燃、氣化、熱解或其他的熱轉(zhuǎn)化方式。與此同時,通過對污水處理廠產(chǎn)生的大量城市污泥進行焚燒處理是目前最有效的處理方式之一。本文主要研究不同成型因素對得到的污泥-生物質(zhì)成型顆粒燃料能耗及性質(zhì)的影響。主要考察的成型因素有成型壓力(28-110MPa)、成型溫度(30-150℃)、原料含水率(5-25%)、污泥混合比例(0-100%)和原料種類(杉木屑、樟木屑及稻草)等。本論文分析了擠壓能耗、推出能耗、密度、膨脹率、Meyer強度和吸水性等,并進行機理推析。明確了各影響因素對成型能耗及顆粒性質(zhì)的影響,確定了污泥與生物質(zhì)協(xié)同成型的最優(yōu)化條件。成型壓強為物料在模具中的成型提供必要的動力,使松散的生物質(zhì)變得致密均實,提高成型燃料的強度。隨著壓強的增大,成型顆粒的密度增大。顆粒的Meyer強度與壓強沒有顯著關(guān)系,且與生物質(zhì)種類也沒有顯著關(guān)系。成型溫度是影響污泥與生物質(zhì)協(xié)同成型的一個重要因素,污泥與生物質(zhì)能夠在90℃~150℃下成型得到密度大、強度高、膨脹率小的成型顆粒燃料,但溫度升高意味著更多的能耗。水分在成型中起到粘結(jié)劑和潤滑劑的作用,過高和過低的含水率都不利于成型,實驗研究表明原料的混合含水率在10%~15%之間時,顆粒有較大的密度和Meyer強度,同時能耗、膨脹率降低。在與污泥協(xié)同成型時具有一定程度粘度特性的纖維素、半纖維素起到“鋼筋”骨架的作用,污泥粒子填充其中,起到“鋼筋水泥”作用,顆粒粘結(jié)效果好。因而,隨著污泥比例的增大,污泥-生物質(zhì)成型顆粒的密度、強度增大,吸水性降低。通過對不同成型因素下顆粒能耗及性質(zhì)的考察與衡量,得出適宜的污泥-生物質(zhì)成型條件為壓強范圍為55~83MPa,溫度范圍為110~130℃,含水率范圍為10~15%,污泥比例為50%。成型顆粒燃料的燃燒過程具有四個特征階段,分別是水分蒸發(fā)、揮發(fā)分燃燒、固定碳燃燒和燃盡階段。隨著污泥比例的增加,成型顆粒燃料揮發(fā)分失重速率降低,而固定碳燃燒速率升高。
[Abstract]:Biomass compact molding technology can squeeze biomass into granular, block and cubic, can significantly increase its volume density, and then reduce storage, transportation and treatment costs, compact shaped biomass products shape uniform, Can be applied to standard processing and storage equipment, but also more convenient for direct combustion, co-combustion with coal, gasification, pyrolysis or other thermal conversion. At the same time, incineration of a large amount of municipal sludge produced by sewage treatment plant is one of the most effective treatment methods. In this paper, the effects of different briquetting factors on the energy consumption and properties of sludge-biomass pellet fuel were studied. The main factors were 28-110MPa, temperature (30-150 鈩，

本文編號：2338544