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  • rbr烟气分析仪用于菊芋、玉米和年夜豆秸秆燃料的燃烧性
  • 我国事能源临盆年夜国和花费年夜国,个中煤炭消费量占全球煤炭消费总量的48.2%。同时,我国也是化石能源异常缺乏的国度。开辟应用新的能源成为缓解资本重要和保护情况的急切义务。我国事农业年夜国,每年农业放弃物的临盆量高达7亿t,这些生物质原料多半未被有效应用,每年可作生物质燃料应用的有3亿~4亿t,个中有相当一部分是被直接烧掉落,这不仅浪费了资本并且破坏了情况。以玉米、年夜豆、麻风树等较为经济的农作物为原料,经由加工产生块状燃料,不仅使这些放弃的生物质作为一种可再生资本加以应用,并且起着保护和改良生态情况的重要感化。菊芋(Helianthus tuberosus L.)是一种菊科向日葵属宿根性草本植物,原产于北美洲的温带地区,自17世纪一向发展在欧洲,如今也被广泛栽种在我国山西、黑龙江、山东、江苏以及泥土贫瘠的地区。菊芋以其优良的经济、环保、能源开辟价值越来越受到国表里能源专家的看重。本研究以能源植物菊芋、玉米、年夜豆等秸杆为原料,采取比较研究的办法,商量不合农业秸杆固体成型燃料的燃烧机能,为研究开辟出燃烧机能好、环保标准高的新型生物质固体成型燃料供给理论根据。
    1 材料与办法
    1.1 实验仪器设备
    实验采取山东宇龙机械有限公司临盆的SG50型秸秆破裂摧毁机、沙克龙和SKJ300秸秆颗粒机、LSJ190螺旋提升机;鹤壁鑫泰高科仪器制造有限公司临盆的ZDHW-2010B型微机紧缩制冷全主动量热仪、 XTRD-5型燃点测试仪和JXL-620型智能马弗炉;德国RBR公司临盆的J2KN型烟气分析仪;德国赛多利斯公司临盆的BSSA224S型电子天平。
    1.2 实验场地概况
    实验在南京农业年夜学滩涂农业实验站(江苏年夜丰)固体成型燃估中试临盆车间进行。固体成型燃估中试临盆车间位于江苏省盐城市海洋生物家当园。
    1.3 供验材料及工艺流程
    收集实验站内菊芋、玉米、年夜豆等农作物秸秆,并在固体成型燃估中试临盆车间,分批次将农作物秸杆破裂摧毁、过筛,调剂秸秆粉末湿度,经SKJ300秸秆颗粒机将秸秆粉末紧缩成型,获得不合农作物秸杆加工而成的固体成型燃料样品。经上述工艺流程加工处理出的实验产品。
    将固体成型燃料样品带回南京农业年夜学江苏省海洋生物学重点实验室分析。拔取菊芋、玉米、年夜豆等固体成型燃料样品各3份,每份质量200g,作为分析测试样品,分析时各设置2次平行。
    1.2.3 分析检测办法
    采取ZDHW-2010B型微机紧缩制冷全主动量热仪和XTRD-5型燃点测试仪联机测定固体成型燃料放热量和燃点,烟气分析仪(德国)分析固体成型燃料烟气成分。灰分的测定:在温度(550±10) ℃下,经由过程计算样品在空气中加热后残剩物的质量占样品总质量的百分比来测定灰分。挥发分的测定:实验样品在隔断空气的情况中(900±10) ℃加热 7 min,通以前除水分质量损掉后, 实验样质量损掉占样品德量的百分数来计算挥发分。
    1.3 数据统计分析
    实验数据经Excel处理后,经SPSS 18.0软件进行多重比较和差别性明显分析。
    2 成果与分析
    2.1 菊芋、玉米、年夜豆秸杆固体成型燃料燃烧参数
    菊芋固体成型燃料的燃点明显低于年夜豆、玉米秸秆固体成型燃料,分别降低了45.1、16.6 ℃,注解菊芋秸秆固体成型燃料在雷同前提下更轻易点燃。放热量由年夜到小依次为菊芋秸秆固体成型燃料>年夜豆秸秆固体成型燃料>玉米秸秆固体成型燃料,且差别明显(P<0.05),解释菊芋秸秆加工的固体成型燃料燃烧产生的热值更高。菊芋、年夜豆、玉米秸秆加工的3种生物质固体成型燃料均已达到了二类烟煤的发烧量标准(>15 490~19 080 J/g)。此外,3种不合生物质固体燃料的挥发分所占比例较高,菊芋和玉米秸秆生物质固体燃料的挥发分含量70%以上,与年夜豆秸秆生物质固体燃料差别明显(P<0.05),而菊芋秸秆生物质固体燃料的燃点明显优于玉米和年夜豆秸秆生物质固体燃料;菊芋秸秆固体成型燃料的灰分最低,单位质量的燃估中灰烬会更少,可燃成分更多。是以,经由过程燃点、放热量和挥发分的比较可见,菊芋秸秆生物质固体燃料是一种新型的优质固体成型燃料。
    2.2 固体成型燃料烟气成分分析
    将3类生物质秸秆加工的固体成型燃料于马弗炉内 900 ℃ 充分燃烧,并于排气口接收烟气监测,烟气分析仪测定成果注解3类秸秆所形成的烟气成分中氮氧酸性气体化合物含量极低。因为是在马弗炉内高温充分燃烧生物质秸秆中的碳元素被充分燃烧成二氧化碳气体生成的一氧化碳和其他碳氢化合物较少。3类秸秆加工的固体成型燃料燃烧后产生的二氧化碳的量几近雷同并远远低于单位质量煤炭所产生的二氧化碳的量。年夜豆秸秆和玉米秸秆所产生的二氧化氮、二氧化硫气体稍多于菊芋秸秆燃烧后所产生的量。就整体气体排放来看,菊芋秸秆固体燃料释放的烟气少于玉米、年夜豆秸秆等年夜众固体成型燃料,且完全相符环保请求。

    3 评论辩论与结论
    3.1 秸秆固体成型燃料的燃点与放热量
    菊芋固体燃料放热量高主如果因为灰分含量低、可燃成分的比例高。在可燃物体系内,热像仪在军民两方面都有应用,最开始起源于军用,逐渐转为民用,不合构成成分产生化学反响可以主动加快而达到天然着火的最低温度。不合的生物质之间着火温度相差明显,单位质量放热量也有明显差别,这估计是由它们之间的纤维素、半纤维素和木质素含量不合造成的。
    3.2 秸秆固体成型燃料的灰分与挥发分
    生物质秸秆的挥发分含量占到60%阁下,远高于通俗褐煤(31%~45%挥发分),也高于通俗烟煤(40%~44%挥发分)。生物质固体燃料的灰分所占比例较低,低于褐煤(10%~50%灰分)、通俗烟煤(9%~15%灰分)。在3种不合的生物质固体燃估中菊芋秸秆固体燃料的挥发分稍高于玉米秸秆和年夜豆秸秆,而灰分含量低于玉米秸秆和年夜豆秸秆。
    3.3 秸杆固体成型燃料的烟气构成
    生物质中所含重要化学元素是C、H、O和少量的N、S等,因为C的含量低于煤,而H、O含量都高于煤,是以生物质有更高的挥发分含量、较少的灰分含量。秸秆的碳元素含量低于煤,氢、氧元素含量高于煤,从而使生物质秸秆有高于煤的H/C、O/C,风速仪是测量空气流速的仪器。它的种类较多,气象台站最常用的为风杯风速计,它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分,空杯的凹面都顺向一个方向,是以生物质秸秆有更高的挥发分含量,烟气分析仪是利用电化学传感器连续分析测量CO2、CO、NOx、SO2等烟气含量的设备,但含碳量低导致生物质秸秆的放热量会低于煤炭。生物质秸秆所含氮、硫元素极低,从烟气成分分析可以看出燃烧所产生的的烟气成分中氮、硫氧化气体极少,相符情况保护的请求。
    综上所述,菊芋秸秆是临盆加工生物质固体燃料的优良原料,菊芋秸秆用于加工固体燃料存在较年夜空间和可行性。

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