秸稈自然對流正向陰燃規(guī)律的研究.pdf

1、秸稈是一種分散分布、能量密度低的可再生能源，直接燃燒用于炊事是農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)的、主要的應(yīng)用方式，在北方地區(qū)，利用秸稈在炕連灶的灶堂中長時(shí)間陰燃進(jìn)行冬季夜間取暖也較常見.近些年來，一種新型的利用秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物陰燃進(jìn)行取暖的設(shè)施--燃池--開始在北方出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用.這種自發(fā)的應(yīng)用方式具有經(jīng)濟(jì)性好，設(shè)備簡單的優(yōu)點(diǎn)，又能充分利用秸稈資源，應(yīng)該具有一定的發(fā)展前景.但由于這方面的研究較少，目前的應(yīng)用也存在著一些問題，如熱效率低、燃燒不完全、燃燒速度

2、控制方面存在很多問題等.因此研究秸稈陰燃過程，對于農(nóng)村目前這種應(yīng)用方式的評價(jià)和改進(jìn)，以及相關(guān)應(yīng)用方式的提出，具有重要的意義. 為了研究秸稈陰燃規(guī)律，設(shè)計(jì)制作了裝料框體積為52×40×55cm，整體尺寸為67x52x100cm的自然對流正向陰燃實(shí)驗(yàn)臺.設(shè)計(jì)制作了相應(yīng)的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，配備了氣體分析儀器和質(zhì)量監(jiān)測儀器，編制了數(shù)據(jù)采集軟件，使該實(shí)驗(yàn)臺能實(shí)現(xiàn)秸稈陰燃過程中的溫度、質(zhì)量以及煙氣成分進(jìn)行同步實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄. 對麥秸、玉

3、米秸和草坪高羊茅草進(jìn)行了三種堆密度(40、50和60 kg/m<'3>)和不同進(jìn)風(fēng)量的單因素實(shí)驗(yàn)和部分重復(fù)實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)表明:(1).高羊茅草陰燃速度明顯小于麥秸和玉米秸.堆密度為40kg/m<'3>的高羊茅草在爐中最大失重速率為20g/min，在爐中燃燒時(shí)間為1485min，而麥秸和玉米秸相應(yīng)的為33.3、60g/min，對于的陰燃時(shí)間分別為364min、534 min.而且在實(shí)驗(yàn)堆密度范圍內(nèi)，堆密度對麥秸和玉米秸的陰燃速度影響很大，對高

4、羊茅草陰燃速度影響并不明顯.(2).麥秸陰燃過程中內(nèi)部各點(diǎn)在點(diǎn)燃后60min內(nèi)先后迅速升至400℃以上，然后均緩慢上升直到燃盡，各點(diǎn)溫度根據(jù)在爐中的位置不同以不同的規(guī)律下降.這表明麥秸在陰燃爐中的陰燃過程并不明顯呈燃燒波向下傳播，更多表現(xiàn)為整體陰燃.另外，麥秸的陰燃過程內(nèi)部最高，達(dá)到897℃，壁面溫度40℃以上持續(xù)6h以上.各種堆密度的高羊茅草陰燃過程壁面溫度40℃以上持續(xù)時(shí)間最長，均在17h以上.(3).三種物料陰燃?xì)怏w產(chǎn)物中，CO與

5、CO<,2>摩爾比的變化規(guī)律類似，均從點(diǎn)火時(shí)的0，4～0.5降至最后接近0.1，玉米秸、高羊茅草陰燃過程中平均CO/CO<,2>在0.2以下，麥秸相對高一點(diǎn)，但不超過0.3，與農(nóng)村炊煙(0.15～0.3)相當(dāng).(4).三種秸稈陰燃灰碳含量一般為3﹪～8﹪，比文獻(xiàn)資料記載的流化床中生物質(zhì)燃燒灰碳含量(5﹪-15﹪)低.麥秸、玉米秸的陰燃灰堆積呈外凸?fàn)?，高羊茅草則為內(nèi)凹狀. 應(yīng)用反平衡法和爐體散熱計(jì)算兩種方法對實(shí)驗(yàn)臺中秸稈陰燃熱效率