【摘要】：燃池是一種利用生物質(zhì)進行陰燃實現(xiàn)供暖的方法。為推動燃池在南方的應(yīng)用,解決南方寒冷地區(qū)冬季供暖的問題,本文自主研制燃池陰燃臺,基于稻桿陰燃進行南方供暖燃池研究。本研究首先通過對稻桿陰燃機理的分析以及結(jié)合稻桿的物理特性,自主研制了尺寸為600×560×300mm的燃池陰燃臺。以南方水稻秸稈為燃料進行陰燃實驗,探究不同含水率、長度尺寸以及不同進氣口位置對稻桿燃池陰燃過程特性的影響。從自然含水率按相同的梯度選取5個含水率(實際含水率:10.0%、15.3%、19.4%、24.6%和31.4%)進行實驗。實驗表明:1)不同含水率的的稻桿呈現(xiàn)整體陰燃傳播形式;2)隨著含水率的增加,對稻桿陰燃內(nèi)部干燥過程的影響顯著,干燥速率逐漸降低;維持300℃以上高溫的時間隨著含水率的增加呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢,其中含水率為19.4%的時間最長約為7h;3)含水率對稻桿陰燃的收縮率、最高溫、內(nèi)部炭氧化過程以及失重特性等影響均較小。選取不同長度的稻桿(0—10cm、15—25cm、35—40cm)進行陰燃實驗。實驗發(fā)現(xiàn):1)不同長度的稻桿出現(xiàn)不同升溫速率,其中長度為30—40cm的稻桿升溫最快;2)不同長度對稻桿陰燃維持高溫的時間影響顯著,其中長度為15—25cm的稻桿維持300℃以上高溫的時間最長。3)不同長度對稻桿陰燃的收縮率、最高溫度、內(nèi)部炭氧化以及失重特性影響不明顯。采取堵塞實驗裝置不同位置的進氣口,來實現(xiàn)不同進氣口位置對稻桿陰燃影響的實驗。分析結(jié)果得到:1)隨著供氧量減少,在陰燃初始階段越不容易點燃,下部進氣比上部進氣燃燒更充分;2)下部進氣的整體陰燃時間與比上部進氣長120min以上;3)不同進氣口位置對稻桿陰燃的收縮率、最高溫度、內(nèi)部炭氧化過程以及失重特性等影響不顯著。最后,根據(jù)實驗研究結(jié)果結(jié)合南方農(nóng)村地區(qū)實際情況,以燃池的主體、排煙系統(tǒng)以及陰燃產(chǎn)物處理方式作為設(shè)計參數(shù),提出了初步的計算方法。首先采用概算法確定了供暖房間的熱負荷,然后確定了燃料質(zhì)量以及燃池高度,計算出設(shè)計燃池的體積;并確定了排煙系統(tǒng)中排煙口和進氣口的大小及位置,以及提出陰燃產(chǎn)物處理的初步設(shè)計;基于熱量梯級作用解決局部高溫的問題;同時提出了燃池砌筑要求和材料選擇的要求。為南方住宅建造供暖燃池奠定基礎(chǔ),也為南方寒冷地區(qū)利用生物質(zhì)能供暖提出新思路。
【圖文】：

區(qū)供暖研究現(xiàn)狀區(qū)用能現(xiàn)狀按照較為普遍的供暖界限的確定[1]是在蘇聯(lián)的氣候計算方溫度低于 5℃為冬天；將年累計日平均氣溫不變低于或者等等于 90 天的區(qū)域定義為集中供暖區(qū)[2]。目前，這樣的劃分國的實際情況進行詳細的劃分。1957 年，為了更好地結(jié)合用了蘭可楨的劃分標準——南北供暖線，即以各地最冷月來定義。這條線的具體位置為：從江蘇的蘇北灌溉總渠為陽以西，沿伏牛山—秦嶺，至甘肅南部的徽成和武都，東秦嶺—淮河線基本一致。分界而言[3]，該線也是亞熱帶與暖溫帶的分界線，在我國示。此線以北，，冬季主要采用集中供暖形式進行取暖，但方部分寒冷地區(qū)的居民卻只能自己解決。因此，南方地區(qū)之而來。

第 1 章 文獻綜述所示的取暖工具，該取暖方式采用顆粒物質(zhì)的內(nèi)部陰燃燃燒過程，通過生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化為熱能進行供熱，其中取暖采用的燃料一般為木炭或者生物糞便等，但由于利用木炭取暖時，會釋放出濃度相對較低的氣體，而且廢棄中含有大量的CO有毒氣體，容易造成人們窒息甚至死亡。室內(nèi)的空氣溫度低，根本無法起到供熱效果，尤其是進入冬季晚上，室內(nèi)的溫度普遍低于城市，農(nóng)戶的生活質(zhì)量不高，農(nóng)民的生產(chǎn)和生活受寒冷氣候的嚴重影響。并且傳統(tǒng)的供熱方式不僅浪費大量的生物質(zhì)能源，還不能提高農(nóng)民的生活質(zhì)量，遠遠落后于北方城市的集中供熱。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S210.7

【參考文獻】

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本文編號：2625268