【摘要】：我國生物質(zhì)資源品種多、分布廣以及產(chǎn)量大,推廣生物質(zhì)能的高效利用已成為國家“十三五”期間的一項重要舉措。其中農(nóng)作物秸稈占到生物質(zhì)資源總量的47%,且通常生物質(zhì)秸稈的收獲時間比較集中,故需要長久儲存。但新收秸稈的含濕量往往在50%以上,若不及時進(jìn)行良好的干燥,非常容易造成秸稈的腐爛,利用價值大大地降低。傳統(tǒng)的晾曬法干燥又受天氣因素的影響,干燥時間較長。本文將結(jié)合內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的高溫?zé)煔?引入直管氣流干燥技術(shù),在實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)秸稈顆粒干燥的同時又能夠利用煙氣的余熱,實(shí)現(xiàn)共贏。首先,本文著重研究了煙氣溫度、煙氣流量、顆粒流量、顆粒初含濕量及顆粒粒徑五個單因素對干燥過程的影響。針對玉米秸稈顆粒,搭建了一套天然氣發(fā)電機(jī)煙氣余熱回收干燥管的實(shí)驗系統(tǒng),通過控制變量法進(jìn)行了不同工況下的實(shí)驗,測量了顆粒出口含濕量、顆粒出口溫度及煙氣出口含濕量、煙氣出口溫度等參數(shù),依此為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算了干燥過程中的總傳熱量、水分蒸發(fā)吸收的熱量及顆粒溫升吸收的熱量,同時繪制干燥曲線反映干燥規(guī)律,獲得了顆粒出口含濕量隨煙氣溫度的改變呈線性變化關(guān)系、煙氣流量及顆粒流量改變時存在最佳氣固比使水分的蒸發(fā)量最大,且最佳氣固比的關(guān)系式為Gp=0.257Gg-0.002、顆粒初含濕量的增加不會引起傳熱量和水分蒸發(fā)量的大幅變化及較小的顆粒粒徑可有效增加水分的蒸發(fā)量等結(jié)論,為最佳干燥條件的確定提供了有力地支撐。另外,通過對干燥過程傳熱傳質(zhì)的分析,合理地提出了假設(shè),從動量方程、能量方程、質(zhì)量方程出發(fā)建立了煙氣流直管干燥的數(shù)學(xué)模型,編寫了MATLAB程序?qū)ζ淝蠼狻２⒂脤?shí)驗數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了校核,最終使模型更加接近實(shí)際情況,能夠用來指導(dǎo)和優(yōu)化煙氣流直管干燥設(shè)備的設(shè)計。最后,在數(shù)學(xué)模型計算結(jié)果的指導(dǎo)下,確定了30kw天然氣發(fā)電機(jī)煙氣余熱回收干燥設(shè)備的干燥管長、管徑以及最佳進(jìn)料參數(shù)。在此干燥條件下,生物質(zhì)秸稈顆粒干燥后的含濕量基本維持在20%左右,達(dá)到了長期儲存的條件,成功解決了傳統(tǒng)晾曬法導(dǎo)致生物質(zhì)不易干燥的問題。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2798728