一、生物质固化成型设备的研究(论文文献综述)
亓冬鑫[1](2021)在《生物质成型燃料气化反应特性研究》文中指出我国的经济总量已经突破100万亿元,经济的快速增长对能源的需求更高,我国经济进入高质量发展阶段,而当下全球局部地区动荡,能源供应极不稳定,能源问题与环境问题的双重危机下,国家需要清洁稳定的能源来支持发展。因此,生物质能源作为碳零排放的清洁能源,同时生物质燃料气化成为当下生物质能源清洁应用的主要趋势,应用生物质半焦气化耦合燃烧式锅炉,提高燃料利用率,对生物质能源的规模化应用有着重要意义。本文的创新点对几何尺度下生物质成型燃料的气化过程进行研究,基于CFD软件模拟成型燃料层的堆积厚度和成型燃料的密度对气化效果的影响,并通过生物质半焦气化耦合燃烧式锅炉进行试验,试验验证模拟结果的准确性,研究主要内容和结论如下:结合生物质成型燃料的成型过程、机理和影响因素,根据成型燃料的特性,总结适用于气化成型燃料性能指标,用于气化生物质成型燃料的密度要求不宜超过1 000kg/m3,破碎率要小于5%,成型燃料含水率要控制在15%以下,成型燃料的灰分不宜超过20%。建立生物质成型燃料气化室模型,利用Fluent进行仿真模拟研究成型燃料层在不同的堆积厚度下的气化效果,燃料层堆积厚度分别取20cm、25cm、30cm、35cm、40cm。通过对气化过程中气化气中有效组分的出口流量和生成量进行对比,结果表明气化气中有效组分的量并没有随着燃料的成倍增加而达到理想的翻倍效果,用于气化的燃料层的堆积厚度需要控制在一定范围内,成型燃料的密度为700kg/m3时,气化时的堆积厚度控制在25cm-30cm左右。在相同的工况下,设置成型燃料层的堆积厚度为30cm,仿真模拟成型燃料密度为600kg/m3、700 kg/m3、800 kg/m3、900kg/m3时,分别从气化气中的有效组分、气体热值、不同密度的成型燃料炭转化率方向进行分析,成型燃料的密度从600kg/m3到900kg/m3时,其碳转化率从79.15%下降至76.49%,表明成型燃料气化反应不充分,成型燃料的密度不宜过高或过低,燃料层堆积厚度为30cm时,生物质成型燃料的适宜密度应该控制在700-800kg/m3。通过生物质半焦气化耦合燃烧式锅炉进行实验研究,得到实验与模拟的结果比较吻合,计算了不同工况下的气化产率和气化效率,通过对半焦和锅炉灰渣的含碳量分析,验证了半焦气化耦合燃烧能够有效提高燃料的利用率。最后以经济性评价为依据,通过对生物质半焦气化耦合燃烧式锅炉、燃煤锅炉、燃气锅炉和电锅炉的系统投资、运行费用和费用年值进行对比,得出结论:生物质锅炉受燃料价格变动影响较小,且费用年值最低,具有更好的经济性。
马超[2](2021)在《超声振动玉米秸秆固化成型工艺试验研究》文中认为能源是社会进步和经济发展的重要物质基础,也是人们从事生产活动的重要基础,随着社会的发展,人们逐渐意识到了化石能源的日益耗尽和环境污染带来的巨大问题,提高能源利用效率、调整能源结构、开发和利用可再生能源将是未来能源发展的必然选择。然而农业作物秸秆通常松散程度高、堆积密度较低,给收集、运输、储存和应用会带来一定的困难,秸秆固化成型燃料,是秸秆综合利用的主要方式之一,不仅能够将秸秆最大化利用,还能够减少秸秆在直接焚烧处理时对环境的污染,提高能量密度、形成商品能源,降低了火灾发生的隐患,解决了秸秆的收集、运输和储存问题。传统的生物质燃料成型过程需要高温高压、添加剂等问题,本研究通过超声振动对玉米秸秆进行固化成型,采用单因素试验法和二次回归旋转组合试验法,以秸秆粒径、成型压力、压缩时间、原料含水率和超声波功率为影响因素,对成型燃料的密度、松弛密度、抗破碎性、抗渗水性和抗吸湿性进行了研究,该研究对缓解农村能源压力、改善能源结构和卫生环境具有重要意义,主要研究结论如下:(1)通过单因素试验获得了成型燃料密度、松弛密度、抗破碎性、抗渗水性和抗吸湿性随原料粒径、含水率、成型压力、压缩时间和超声波电源功率变化的规律。无超声波振动时,燃料的不具备抗破碎性,不能满足储存运输的要求,超声波电源功率过大时,燃料内部易炭化。(2)通过二次回归旋转组合试验法建立了各影响因素与成型燃料密度的数学回归模型,通过方差分析验证了模型显着,确定了影响成型燃料密度的主次顺序为原料粒径、成型压力、原料含水率、超声波电源功率、压缩时间。(3)通过二次回归旋转组合试验法建立了各影响因素与成型燃料抗破碎性的数学回归模型,通过方差分析验证了模型显着,确定影响成型燃料密度的主次顺序为超声波电源功率、成型压力、压缩时间、原料粒径、原料含水率。(4)分析了各个因素对成型燃料密度和抗破碎性的因子贡献率,获得了最优工艺参数组合为原料粒径1.5mm、含水率10%、成型压力379k Pa、压缩时间70s、超声波电源功率250w,成型燃料密度和抗破碎性分别为1381.14 kg/m3和97.58%。
冯新新[3](2021)在《秸秆成型燃料集中供暖温室气体减排研究》文中研究表明秸秆成型燃料是我国农作物秸秆资源新型能源化利用的重要方式,秸秆成型燃料集中供暖工程对于实现农业废弃物秸秆资源的循环利用、推动秸秆综合利用的发展、节约化石能源、减缓温室效应等意义重大。本研究综合采取文献研究与实地调研,系统梳理了我国秸秆成型燃料集中供暖的发展现状,定量对比分析了生物质成型燃料与燃煤等几种集中供暖方式的燃料成本,构建了以秸秆自然腐解为背景的秸秆成型燃料集中供暖工程温室气体减排量的定量估算方法体系,并以甘肃临洮县秸秆成型燃料集中供暖工程为例开展了案例研究,全面定量评价了该工程减排能力。最后结合研究对秸秆成型燃料集中供暖工程的推广提出政策建议。主要研究结论如下:(1)综合考虑燃料热值、单价及供暖锅炉热效率三方面影响集中供暖燃料成本的主要因素,定量对比分析了当前国内几种不同集中供暖方式的燃料成本。结果表明:受热值较低和成型加工成本高等因素影响,当前国内生物质成型燃料成本整体略高于燃煤,但两者均远低于天然气和柴油。与此同时,生物质成型燃料相对燃煤的集中供暖燃料成本高低受资源获取难易程度、技术设备是否先进等方面的影响,两者高低存在地域差异。(2)按照“资源替代量→温室气体减排量”的步骤,提出了秸秆成型燃料集中供暖温室气体减排量估算方法和参数体系。该方法体系包括项目边界、基准线排放量、项目排放量和泄露量四部分内容,其中基准线排放为秸秆露天堆放自然腐解的温室气体排放量、替代的化石燃料煤炭供暖的排放量和秸秆利用产生的灰渣还田替代的化肥生产的能耗排放量之和,项目排放量为工程运输活动等产生的化石燃料消耗、秸秆加工成型等产生的电力能耗以及秸秆成型燃料燃烧供暖产生的利用排放之和,项目泄露量为零。计算总公式为:“秸秆成型燃料集中供暖工程净减排量=基准线排放量-秸秆利用过程能耗排放-项目泄露量。”(3)利用上述方法体系,对临洮县秸秆成型燃料集中供暖工程进行案例研究。结果表明:2019-2020年一个供暖季,临洮县秸秆成型燃料集中供暖工程基准线排放量为2604.47 t CO2,项目排放量为150.80 t CO2,净减排量2453.68 t CO2,约相当于减少了862.95 t标准煤的CO2排放量。实施秸秆成型燃料集中供暖项目的净减排量相当于项目排放量的16.3倍。临洮县秸秆成型燃料集中供暖工程每消耗1 t玉米秸秆原料,将会减少1.56 t的CO2排放。(4)为进一步加快生物质成型燃料集中供暖推广,迫切需要构建完善的秸秆收储运销体系、加强相关技术设备的研发、出台相关扶持政策、提高公众的节能环保和清洁供暖意识。
蔡丹艳[4](2021)在《生物质颗粒成型环模特性分析与优化设计》文中研究表明随着生物质能源的兴起与应用,生物质固化成型技术得到了推广与发展。环模式生物质颗粒成型机是生物质固化成型技术领域至关重要的机械之一,而环模则是环模式颗粒机致密成型的关键部件,一定程度上决定了生物质颗粒机的性能、效率与生成颗粒产品的质量。但目前环模式颗粒成型机仍存在耗能高、产量低、环模磨损严重、成型颗粒质量差等诸多问题。为提高环模式生物质颗粒机的制粒性能,本文对环模式生物质颗粒机的成型机理及部件受力进行分析,并根据蜜蜂巢穴抗压能力强等特性设计一种仿生环模,通过对仿生环模生物质颗粒机的仿真分析与实际制粒试验验证该环模式生物质颗粒机的可行性与优质性。(1)对环模式生物质成型机理进行分析,以及对挤压区域的物料及挤压成型关键部件进行受力分析。得出物料致密成型所需摄取角条件,进而分析得出设计环模式生物质颗粒机时需考虑环模与压辊的材质,从而提高物料摄取量,提高产能。同时对压辊个数、环模与压辊间隙、环模与压辊直径比等关键部件参数关系进行分析与计算。(2)为了提升后续试验研究中秸秆粉料致密成型过程的离散元仿真所需参数的准确性,以玉米秸秆粉料为研究对象,利用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with JKR粘结接触模型开展玉米秸秆粉料致密成型离散元仿真模型参数标定研究。通过Plackett-Burman试验与Box-Behnken试验得出各项参数数值,并通过试验验证了选取参数的准确性。(3)受蜜蜂巢穴排布紧密、抗外力强的启发,针对目前成型颗粒质量参差不齐,成型机环模磨损失效损耗率大等问题,设计了一种蜂窝结构仿生环模。同时,对环模的各项参数尺寸进行分析与设计,通过CATIA软件对设计的环模结构进行三维建模,并运用EDEM软件对使用该环模的生物质颗粒机的致密成型过程进行离散元仿真,通过后处理分析得出该种蜂窝仿生环模可用于环模式生物质颗粒机制粒。(4)采用仿生环模生物质颗粒机进行制粒试验,设备运行流畅,能够稳定进行制粒作业。对仿生环模生物质颗粒机制备的颗粒进行密度、抗跌碎性、抗变形性等一系列性能检测,得出制备的颗粒各项性能均符合相关标准且优于普通环模制备颗粒。
张建超,德雪红,李震,郭文斌,于立坤[5](2020)在《生物质固化成型机理及设备的研究现状》文中研究指明从生物质能源发展角度,介绍了国内外生物质资源利用状况、生物质固化成型理论技术研究进展及生物质固化成型设备的应用现状,提出了发展生物质固化成型技术的研究方向,为充分、有效地利用农林剩余物等生物质资源提供参考。
刘建彪[6](2020)在《生物质平模冲压成型及燃料理化特性的研究》文中研究说明常规化石能源的大量使用,使得其资源量日益枯竭。生物质能以自身具有的广泛性、可再生性、资源量丰富等优势逐渐受到世界各国的关注。作为有效利用生物质能的主要形式之一,生物质固化成型技术可将零散的生物质加工成规则形状、密度较大、热值较高、燃烧“零污染”的高价值燃料。因此,开展生物质固化成型装备的研究,对于生物质能的高效利用具有重要的现实意义。本文首先对生物质柱塞冲压式成型机的成型影响因素进行了研究,分析了萃取处理、成型压力、压缩速度、压缩次数对成型燃料成型质量的影响。结果表明,通过萃取处理去除萃取物,可以改善成型燃料的燃烧性能,更容易着火,燃烧也更充分;密度有所提高,可达到1250 kg/m3。但是,萃取物去除后,径向抗压力并未得到增强。增大成型压力,密度、径向抗压力以及比能耗均随之增加;压缩速度的变化,对于密度、径向抗压力和比能耗的影响很小;压缩次数虽也有影响,但密度、径向抗压力以及比能耗的变化幅度相对较小。正交实验表明,成型压力是影响密度和径向抗压力最主要的因素,压缩速度次之,压缩次数的影响最小。优化后的最佳成型条件为成型压力7 k N,压缩速度为40 mm/min,压缩2次。其次,在借鉴、学习数控压力装置的基础上,结合现有成型装备存在的问题,提出了将数控压力装置用于生物质固化成型的方法,并开发了样机。该成型机采用可适应频繁起停、启动转矩大的开关磁阻电机作为动力源,并利用飞轮可积蓄能量的特性。在作业时,电机首先将滑块-柱塞加速至设定速度,随后在滑块-柱塞重力势能和飞轮积蓄能量的共同作用下,完成成型。工作时,电机无需一直处于工作状态。成型模具整体由三部分组装而成,每节采用分节式独立结构。为评价此成型方法的可行性,选取玉米秸秆、松木屑、花生壳三种典型生物质作为原料,进行了成型试验,并对成型燃料进行了理化特性分析。为使评价客观,与现有的环模成型机生产的成型燃料进行了对比实验。实验结果表明:(1)玉米秸秆、松木屑、花生壳冲压成型燃料的密度分别为1273 kg/m3、1262kg/m3和1196 kg/m3,均满足运输、使用要求,且超过环模成型燃料的密度;(2)冲压成型燃料的耐久性均在95%以上,高于环模成型燃料;(3)玉米秸秆、松木屑、花生壳冲压成型燃料的热值分别为28.393 MJ/kg、29.937MJ/kg、32.397 MJ/kg,显着高于环模成型燃料;(4)燃烧过程和动力学分析结果表明,冲压成型燃料并未表现的优于环模成型燃料,其原因可能与实验基于热分析仪进行,实验用料量少。
许桂英,王山,余绍辉,周广鹏,王承洋,魏和涛,王聪哲[7](2020)在《生物质材料固化成型的有限元分析研究进展》文中研究指明生物质固化成型技术具有提高生物质体积密度、能量密度的优势。为了更好地了解生物质成型过程的机理、节约成本,并且获得高品质的生物质成型燃料,综述了国内外利用有限元软件分析生物质成型过程及成型设备的研究进展,并且总结了生物质固化成型仿真技术发展的不足及趋势。针对国内外学者对成型时的静水压应力、等效应变、载荷位移关系、温度场,以及对成型设备和成型模具参数的改进与优化等进行的有限元分析研究,总结了各因素之间的影响规律,展望了成型仿真的发展趋势,为生物质固化成型技术的进一步发展提供借鉴作用。
王艳明[8](2019)在《单柱塞式生物质成型机的研制与致密成型试验》文中研究表明为研究生物质致密成型,本文设计并实际加工了一台单柱塞式生物质成型机。分析了该设备的工作原理及成型柱塞的运动规律,对关键零部件的强度进行了校核,并以此为实验设备进行了成型研究。首先分析了致密成型时生物质原料在成型模具内的受力情况,根据受力分析建立了成型时成型压力的理论模型。为验证成型压力模型的合理性,本文以木屑为实验原料,通过选取长径比为2:1、2.25:1、2.5:1、2.75:1、3:1的成型模具进行实验,实验结果证明了模型的合理性,并根据压力模型逐个分析了成型压力模型中各参数对成型压力的影响规律。为了进一步研究致密成型时各实验因素与指标变量间的关系,本文以木屑为实验原料,成型温度、原料含水率以及挤压频率为实验因素,成型压力、径向抗压力、密度及表面质量为指标变量进行了实验。通过实验数据分析出了各因素对各指标变量影响的主次关系以及各指标所对应的最佳成型工艺参数。通过对各指标变量进行综合考量,得出了木屑成型时的最适条件为:温度200℃、含水率14%、挤压频率68次/分钟。运用回归分析法分别分析了成型块截面平均温度、最大温度、中心点温度及成型压力与各因素之间的回归关系函数表达式,其拟合r2分别为0.957、0.892、0.871、0.898。最后分析了成型压力、径向抗压力、成型块密度以及表面质量间的相关性,发现表面质量与径向抗压力间的相关性极强。
王鹏[9](2019)在《新型滑块柱塞式生物质成型机的设计与关键部件动力学仿真分析》文中研究表明针对我国生物质固化成型设备磨损严重以及功耗过高的特点,总结分析了传统生物质成型设备的缺陷,借鉴了近几年来生物质固化成型技术的实验研究结果以及机床滑轨设计中的经验,在已经授权的新型滑块柱塞式生物质成型机(专利号CN201710293687.6)成型原理上,对其进行更为完善的建模分析、结构设计以及关键部件的动力学分析。通过机床中常用到的滚动导轨块来减小部件之间相互运动产生的摩擦,通过偏心轮的转动实现生物质燃料的压缩,减小了生物质固化成型过程中不必要的损耗。在新型滑块柱塞式成型机的设计部分,结合现有的研究结果与机械设计方法,通过综合分析确定了柱塞的运动方程以及关键零部件的尺寸,借助Origin曲线拟合的功能,对柱塞冲压式生物质固化成型设备的运行功率进行了综合计算,得到了在理想状态下成型机的额定功率,避免了传统设计中凭经验进行动力配比所造成的误差。并且求出了柱塞的生产率模型以及能耗模型,然后借助Solidworks完成了整机的三维建模。在完成滑块柱塞式成型机建模的基础上,借助有限元分析软件ANSYS、多体动力学仿真软件ADAMS,对滑块柱塞式成型机的主要传动装置进行了静力学分析,运动学分析以及动力学分析,并且通过ANSYS生成了柱塞框架的柔性体导入到ADAMS中进行了刚柔耦合的动力学分析,得到了以下分析结果:1通过主传动装置的运动学分析,得到了柱塞的运动特性曲线,其速度与位移曲线均与理论计算中推导出的结果一致。2通过动力学分析结果,得到了主传动装置发生接触部件之间的接触力大小并据此确定了滚动导轨块的选型。同时,在动力学仿真时设置了部件之间的接触以及摩擦,所以得出了整机的实际额定功率为2.1kW,最大生产率为60.48kg/h,能耗为34.72kW·h/t,对比传统柱塞冲压式成型机70kW·h/t的能耗来说,其能耗得到了明显的降低。3.通过刚柔耦合的动力学分析,得到了柱塞框架的模态信息,通过对比输入转速的激励频率,显示两者之间频率不相等,所以不会发生共振。提取了柱塞框架上的十个关键点,得到了这些点受到应力最大时成型机运转的时刻和这些点所处的位置,发现这些点都处在同一时刻,并提取出了此时刻柱塞框架的瞬态应力云图,最后导出了柱塞框架在整个运动过程中的载荷文件,为后期的进一步优化提供了分析基础。
曹永全[10](2019)在《斜模孔环模成型机成型密度、能耗及模辊压轧特性研究》文中指出环模式制粒成型设备因其运行稳定性高、产能大、可连续式生产的优势,已经被广泛应用于生物质固化成型、饲料与药品的加工生产及化工与能源等国民经济重要技术领域,成为当前致密成型领域的主流设备。但由于理论基础的匮乏,目前国内环模制粒设备仍然存在成型品质低、能耗高的问题,成为制约其产业化进程和多领域推广的瓶颈。本文针对环模式制粒设备成型能耗和成型品质的问题,提出了倾斜式模孔结构,并基于制粒成型过程中物料的受力分析,分别从模辊压轧和模孔挤压比能耗、压轧密度以及物料成型过程中的应力应变分布规律三个方面对其进行理论研究和有限元分析。(1)首先基于倾斜式模孔环模成型设备的成型原理,分析了模辊压轧成型的基本条件,发现环模内的物料能否顺利进入模辊挤压区及进入量的多少取决于物料和模辊表面之间摩擦系数。二者摩擦系数越大,物料的攫取角越大,即越容易被压辊顺利挤压成型,且攫取高度也越大。但从另一方面考虑,摩擦系数越大会直接导致物料受到的摩擦力相应增大,成型能耗也会因此增加。因此需综合考虑成型能耗和产能选择合适的摩擦系数,以达到生产最优化;(2)通过对模孔孔外、孔入口处及孔内的物料进行受力分析,推导出了倾斜式模孔内物料成型的最小挤压压强以及模辊压轧压强的分布规律,建立了适用于倾斜式模孔成型方式挤压各向异性物料的力学模型,并以江苏牧羊公司MUZL-420C型环模制粒机的结构参数为例,分析了模孔内外物料挤压压强随模孔倾斜度和压辊挤压角的变化规律,并得出不同模孔倾斜角下,满足物料最小挤压压强的最大环模圆心角范围;(3)以现有关于秸秆的单孔挤压实验为基础,结合以上所推导的模辊压轧力学模型,得出了物料的最大模辊压轧密度,并分析了模辊径比、摩擦系数等参数对物料最大压轧密度的影响;同时基于倾斜式模孔成型方式的力学模型建立了模辊压轧物料和模孔挤压物料的比能耗模型,同样以环模及物料的各参数为变量,分析了其对成型比能耗的影响规律,并得出适合倾斜式模孔的最优参数范围;(4)利用ABAQUS软件,通过动力显示求解器对模辊压轧物料的过程进行有限元模拟,得出了物料不同位置在压轧过程的应力和应变分布规律,并分析了模辊间隙、模辊径比及物料与模辊间摩擦系数的变化对物料应力应变分布的影响,得到了最优的结构参数范围,提高物料的成型品质。
二、生物质固化成型设备的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、生物质固化成型设备的研究(论文提纲范文)
(1)生物质成型燃料气化反应特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及其意义 |
1.2 生物质能源概述 |
1.3 生物质能源研究进展 |
1.3.1 生物质固化成型技术研究进展 |
1.3.2 生物质气化研究进展 |
1.3.3 生物质半焦气化研究进展 |
1.4 本文研究内容 |
2 生物质固化成型和气化技术 |
2.1 生物质固化成型技术 |
2.1.1 生物质固化成型机理与过程分析 |
2.1.2 影响生物质固化成型因素分析 |
2.1.3 固化成型燃料的特性 |
2.2 生物质气化技术 |
2.2.1 生物质气化装置 |
2.2.2 生物质气化工艺 |
2.3 生物质成型燃料气化 |
2.4 本章小结 |
3 生物质成型燃料气化数值模拟 |
3.1 计算流体力学(CFD) |
3.1.1 控制方程 |
3.1.2 湍流模型 |
3.1.3 化学反应模型 |
3.1.4 成型燃料气化反应模型 |
3.2 气化室模型的建立 |
3.2.1 成型燃料气化室示意图 |
3.2.2 网格划分 |
3.2.3 边界条件 |
3.2.4 气化模型的假设 |
3.3 气化参数 |
3.3.1 生物质气化当量比 |
3.3.2 水蒸气与生物质质量之比 |
3.3.3 气化气热值 |
3.3.4 燃料气化炭转化率 |
3.4 生物质成型燃料气化模拟结果及分析 |
3.4.1 成型燃料气化产物组分分布 |
3.4.2 成型燃料层堆积厚度对气化过程的影响 |
3.4.3 成型燃料密度对气化过程影响 |
3.5 本章小结 |
4 生物质半焦气化耦合燃烧式锅炉系统 |
4.1 生物质半焦气化耦合燃烧式锅炉系统 |
4.2 生物质半焦气化耦合燃烧锅炉系统实验研究 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 实验原料 |
4.2.3 实验工况 |
4.2.4 取样分析 |
4.3 生物质气化实验结果分析 |
4.3.1 气化气组分分析 |
4.3.2 气化效率分析 |
4.3.3 气化半焦和燃烧灰分分析 |
4.4 本章小结 |
5 生物质半焦气化耦合燃烧式锅炉系统经济性分析 |
5.1 锅炉初始系统投资对比 |
5.2 锅炉的运行费用对比 |
5.3 经济性评价 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)超声振动玉米秸秆固化成型工艺试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究的目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 超声技术在成型燃料上的应用研究 |
1.3.2 成型机理与影响因素研究 |
1.3.3 成型方式与工艺研究 |
1.3.4 成型设备研究 |
1.3.5 预处理研究 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
2 超声振动玉米秸秆固化成型单因素试验研究 |
2.1 试验装置及仪器 |
2.2 试验参数设置 |
2.3 测定方法 |
2.4 单因素试验结果与分析 |
2.4.1 玉米秸秆粒径对燃料的影响 |
2.4.2 成型压力对燃料的影响 |
2.4.3 原料含水率对燃料的影响 |
2.4.4 压缩时间对燃料的影响 |
2.4.5 超声波电源功率对燃料的影响 |
2.5 本章小结 |
3 超声振动成型工艺参数正交旋转组合试验研究 |
3.1 试验设计方案 |
3.2 试验结果 |
3.3 各因素对燃料密度的影响 |
3.3.1 模型的建立及方差分析 |
3.3.2 两因素对燃料密度的影响 |
3.4 各因素对燃料抗破碎性的影响 |
3.4.1 模型的建立及方差分析 |
3.4.2 两因素对燃料抗破碎性的影响 |
3.5 因子贡献率及参数优化 |
3.5.1 因子贡献率 |
3.5.2 参数组合优化与验证 |
3.6 本章小结 |
4 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(3)秸秆成型燃料集中供暖温室气体减排研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内外秸秆固化成型工艺研究进展 |
1.3.1.1 国外秸秆固化成型工艺研究进展 |
1.3.1.2 国内秸秆固化成型工艺研究进展 |
1.3.2 国内外生物质锅炉燃烧技术研究进展 |
1.3.2.1 国外生物质锅炉燃烧技术研究进展 |
1.3.2.2 国内生物质锅炉燃烧技术研究进展 |
1.3.3 生物质成型燃料集中供暖锅炉设备 |
1.3.4 我国秸秆成型燃料集中供暖节能减排研究现状 |
1.4 研究内容、方法与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究方法 |
1.4.3 技术路线图 |
1.5 可能的创新点 |
第二章 秸秆成型燃料集中供暖的特点、产业发展现状及燃料成本分析 |
2.1 秸秆成型燃料集中供暖工程的主要特点 |
2.1.1 生物质资源丰富,成型燃料生产利用潜力大 |
2.1.2 秸秆原料成型后性能显着提高 |
2.1.3 清洁燃烧,节能减排 |
2.1.4 促进生物质能分布式供暖发展,丰富了北方地区取暖用能方式 |
2.1.5 符合国家可再生能源发展等大政方针的要求 |
2.2 国内外生物质成型燃料集中供暖产业发展现状 |
2.2.1 国外生物质成型燃料集中供暖产业发展现状 |
2.2.2 国内生物质成型燃料集中供暖产业发展现状 |
2.3 生物质成型燃料与其他集中供暖方式燃料成本对比分析 |
2.3.1 生物质成型燃料与煤、天然气、柴油集中供暖燃料成本对比分析 |
2.3.2 生物质成型燃料与燃煤集中供暖关键指标对比分析 |
第三章 基于生命周期评价法的秸秆成型燃料集中供暖温室气体减排量估算方法 |
3.1 构建估算方法 |
3.2 项目边界的确定 |
3.3 基准线排放量的计算方法 |
3.3.1 基准线情景下秸秆自然腐解的排放量计算方法 |
3.3.2 基准线情景下秸秆成型燃料替代化石燃料的排放量计算方法 |
3.3.3 工程产物灰渣替代化肥的生产耗能的排放量计算方法 |
3.4 项目排放量的计算方法 |
3.4.1 项目运行的收储运过程消耗化石燃料的温室气体排放量计算方法 |
3.4.2 项目运行消耗电力温室气体排放量计算方法 |
3.4.3 产品利用排放量计算方法 |
3.5 项目泄漏量的计算方法 |
3.6 工程温室气体净减排量的计算方法 |
3.7 项目监测 |
第四章 秸秆成型燃料集中供暖工程温室气体减排量估算——以甘肃临洮新源环保科技有限公司为例 |
4.1 研究对象简介 |
4.2 基准线排放量计算 |
4.2.1 基准线情景下秸秆自然腐解的排放量 |
4.2.2 基准线情景下秸秆成型燃料的替代排放量 |
4.2.3 工程产物灰渣替代化肥的生产耗能的排放量 |
4.2.4 基准线排放量计算结果汇总 |
4.3 项目排放量计算 |
4.3.1 项目运行的收储运过程消耗化石燃料的温室气体排放量 |
4.3.2 项目运行消耗电力的温室气体排放量 |
4.3.3 产品利用排放量 |
4.3.4 项目总排放量 |
4.4 项目泄漏量 |
4.5 项目净减排量 |
第五章 结论、建议与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 发展建议 |
5.2.1 构建完善的秸秆收储运体系 |
5.2.2 加强相关技术设备研发 |
5.2.3 加大政策扶持力度 |
5.2.4 加强宣传力度 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(4)生物质颗粒成型环模特性分析与优化设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外生物质颗粒燃料成型机发展现状 |
1.2.1 国内生物质颗粒燃料成型机发展现状 |
1.2.2 国外生物质颗粒燃料成型机发展现状 |
1.3 国内外生物质颗粒燃料致密成型技术研究现状 |
1.3.1 国内生物质颗粒燃料致密成型技术研究现状 |
1.3.2 国外生物质颗粒燃料致密成型技术研究现状 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 课题来源 |
1.4.2 主要研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 环模-压辊耦合作用下生物质成型机理分析 |
2.1 生物质颗粒机设备类型及特点 |
2.2 环模式生物质颗粒机总体结构与成型原理 |
2.2.1 环模式生物质颗粒机结构 |
2.2.2 环模式生物质颗粒机致密成型机理 |
2.3 环模式生物质颗粒机挤压成型区域参数分析 |
2.3.1 物料摄取受力条件分析 |
2.3.2 物料摄取高度分析 |
2.4 致密成型区域组合参数分析 |
2.4.1 压辊与环模间隙分析 |
2.4.2 压辊与环模直径比分析 |
2.4.3 压辊个数分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 生物质原料离散元参数标定 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 材料成分测定 |
3.1.2 实际堆积角测定 |
3.2 参数标定模型选取 |
3.2.1 接触模型选取 |
3.2.2 仿真参数选取 |
3.3 参数标定试验 |
3.3.1 Plackett-Burman因素显着性试验设计 |
3.3.2 Plackett-Burman试验及因素显着性分析 |
3.3.3 Box-Behnken响应面优化试验设计 |
3.3.4 Box-Behnken试验及回归模型分析 |
3.4 参数优化与模型验证 |
3.4.1 堆积角验证试验 |
3.4.2 模孔压缩对比验证试验 |
3.5 本章小结 |
第四章 仿生环模设计及仿真 |
4.1 蜂窝仿生环模结构设计 |
4.1.1 蜂窝仿生信息提取 |
4.1.2 模孔形状与结构 |
4.1.3 模孔压缩比 |
4.1.4 模孔开口锥度 |
4.1.5 环模开孔率 |
4.1.6 环模厚度 |
4.1.7 环模材料选取 |
4.2 基于离散元的蜂窝仿生环模制粒仿真试验 |
4.2.1 离散元法基本理论 |
4.2.2 EDEM简介 |
4.2.3 仿生环模式生物质颗粒机模型构建 |
4.2.4 仿真参数设置 |
4.2.5 仿真结果分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 颗粒性能检测试验 |
5.1 试验目的 |
5.2 试验材料与仪器 |
5.3 生物质颗粒理化特性检测 |
5.3.1 成型颗粒密度 |
5.3.2 成型颗粒抗变形性 |
5.3.3 成型颗粒抗跌碎性 |
5.4 试验结果与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)生物质固化成型机理及设备的研究现状(论文提纲范文)
1 生物质能源利用现状 |
1.1 国外生物质能源利用现状 |
1.2 国内生物质能源利用现状 |
2 生物质固化成型理论研究现状 |
2.1 国外生物质固化成型理论研究 |
2.2 国内生物质固化成型理论研究 |
3 生物质固化成型设备发展现状 |
3.1 生物质固化成型设备类型 |
3.2 国外设备发展现状 |
3.3 国内设备发展现状 |
3.4 固化设备关键技术研究方向 |
4 结语 |
(6)生物质平模冲压成型及燃料理化特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 生物质压缩成型装备种类简介 |
1.2.1 螺旋挤压式成型机 |
1.2.2 活塞冲压式成型机 |
1.2.3 压辊式成型机 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 国外研究进展 |
1.3.2 国内研究进展 |
1.4 存在的问题 |
1.5 本课题主要研究内容 |
1.6 课题研究的目的及意义 |
第二章 冲压式成型机成型影响因素的研究与分析 |
2.1 萃取处理对成型质量的影响 |
2.1.1 试验原料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 品质指标及测试方法 |
2.1.4 结果与分析 |
2.1.5 结论 |
2.2 成型参数对成型质量的影响 |
2.2.1 原料与方法 |
2.2.2 结果与分析 |
2.2.3 结论 |
2.3 本章小结 |
第三章 生物质平模冲压成型机的设计与分析 |
3.1 成型机的结构与成型原理 |
3.1.1 整机结构 |
3.1.2 工作原理 |
3.2 关键部件的分析与设计 |
3.2.1 成型模具 |
3.2.2 喂料装置 |
3.3 本章小结 |
第四章 生物质成型燃料理化特性的评价 |
4.1 试验材料 |
4.2 成型试验 |
4.3 理化特性评价 |
4.3.1 密度 |
4.3.2 耐久性 |
4.3.3 燃烧特性 |
4.4 试验结果分析 |
4.4.1 密度 |
4.4.2 耐久性 |
4.4.3 热值 |
4.4.4 灰熔点 |
4.4.5 燃烧过程分析 |
4.4.6 燃烧动力学分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在读期间公开发表的论文 |
致谢 |
(7)生物质材料固化成型的有限元分析研究进展(论文提纲范文)
1 生物质成型过程中物料状态的有限元软件模拟 |
1.1 生物质固化成型过程模型 |
1.2 生物质固化成型过程中压块的静水压应力 |
1.3 生物质固化成型过程中压块的等效应变 |
1.4 生物质固化成型过程中的载荷和位移的关系 |
1.5 生物质固化成型过程中的温度场分析 |
1.6 生物质固化成型过程中成型块的密度变化 |
2 生物质固化成型过程中模具的有限元软件分析 |
2.1 两种环模制粒方式的比较 |
2.2 模具棱角对生物质成型的影响 |
2.3 模孔参数对生物质成型效果的影响 |
2.3.1 利用有限元软件对模孔锥角的优化 |
2.3.2 利用有限元软件对模孔压缩比和长径比的优化 |
3 结论 |
(8)单柱塞式生物质成型机的研制与致密成型试验(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 生物质能源 |
1.1.1 生物质能源研究的背景及意义 |
1.1.2 生物质能源的含义 |
1.1.3 生物质能源的利用 |
1.2 生物质致密成型设备 |
1.2.1 螺旋式生物质成型机 |
1.2.2 活塞式冲压成型机 |
1.2.3 压辊式成型机 |
1.3 生物质致密成型机理 |
1.4 生物质致密成型的影响参数 |
1.4.1 原料的种类 |
1.4.2 原料颗粒度 |
1.4.3 原料含水率 |
1.4.4 模具开口锥度 |
1.4.5 模具长径比 |
1.4.6 成型模孔的粗糙度 |
1.4.7 挤压频率 |
1.4.8 成型温度 |
1.4.9 成型压力 |
1.5 生物质致密成型的影响参数和模型研究 |
1.5.1 成型参数研究 |
1.5.2 致密成型模型研究 |
1.6 本文的研究内容与意义 |
1.6.1 本文的研究内容 |
1.6.2 本文的研究意义 |
1.7 本文研究思路和主要方法 |
1.7.1 本文研究思路 |
1.7.2 本文的主要方法 |
1.8 本章小结 |
2 单柱塞式生物质成型机设计与分析 |
2.1 单柱塞式生物质成型机工作原理 |
2.2 单柱塞式生物质成型机传动方案设计 |
2.3 成型过程中柱塞运动分析 |
2.3.1 柱塞运动简化 |
2.3.2 柱塞运动时速度与加速度分析 |
2.4 单柱塞式生物质成型机的总体设计 |
2.5 关键零部件设计 |
2.6 电机和压力传感器的选型 |
2.7 单柱塞式生物质成型机的理论生产率 |
2.8 关键零部件的校核 |
2.8.1 偏心轴 |
2.8.2 柱塞销与偏心轮传动件 |
2.9 本章小结 |
3 物料在成型模具内的受力分析 |
3.1 物料在挤压成型区的受力分析 |
3.2 物料在变形压紧区内的受力分析 |
3.3 物料在圆柱直孔供料区的受力分析 |
3.4 本章小结 |
4 成型压力数学模型的验证与参数分析 |
4.1 实验设备 |
4.2 实验原料与方法 |
4.2.1 实验原料准备 |
4.2.2 实验方案 |
4.3 实验结果及成型压力模型分析 |
4.3.1 实验结果 |
4.3.2 成型压力模型分析 |
4.4 各参数对成型压力的影响理论分析 |
4.4.1 生物质原料泊松比对成型压力的影响 |
4.4.2 摩擦因数对成型压力的影响 |
4.4.3 成型模具长径比对成型压力的影响 |
4.4.4 成型模具锥角的影响 |
4.5 本章小结 |
5 单柱塞式生物质成型机致密成型实验 |
5.1 实验方案的设计 |
5.2 实验设备及实验原料的准备 |
5.3 实验数据的采集 |
5.3.1 成型压力 |
5.3.2 径向抗压力 |
5.3.3 成型燃料密度 |
5.3.4 成型燃料表面质量 |
5.3.5 成型块截面温度分布 |
5.4 实验数据 |
5.5 实验结果分析 |
5.5.1 各实验指标最佳参数分析 |
5.5.2 各实验指标主次因素分析 |
5.5.3 回归分析法分析指标与因素间的规律 |
5.5.4 各指标变量间的相关性分析 |
5.5.5 最大温度和平均温度对其它指标变量的影响 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文结论 |
6.2 不足之处与展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介1 |
导师简介2 |
获得成果目录 |
致谢 |
(9)新型滑块柱塞式生物质成型机的设计与关键部件动力学仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 生物质开发利用技术 |
1.3 生物质固化成型的意义 |
1.4 生物质固化成型机理的研究现状 |
1.5 生物质固化成型设备 |
1.6 影响生物质成型质量的因素 |
1.7 本章小结 |
2.成型机设计及虚拟样机建立 |
2.1 虚拟样机技术概述 |
2.1.1 虚拟样机的技术背景 |
2.1.2 虚拟样机技术的应用 |
2.2 成型模具的设计 |
2.3 成型机的原理及其结构 |
2.4 偏心圆盘的设计 |
2.5 成型机主轴尺寸与功率的确定 |
2.6 新型柱塞滑块式成型机的功耗及能耗分析 |
2.7 本章小结 |
3.滑块柱塞式成型机的运动学仿真与结果分析 |
3.1 柱塞式成型机的运动学仿真 |
3.1.1 ADAMS软件简介 |
3.1.2 多体系统动力学基本理论 |
3.1.3 工作环境设置与模型生成 |
3.2 运动学仿真结果分析 |
3.3 动力学分析 |
3.3.1 Hert接触理论 |
3.3.2 基于碰撞的接触算法 |
3.3.3 库伦摩擦定律 |
3.4 动力学结果分析 |
3.5 本章小结 |
4.关键部件的刚柔耦合分析 |
4.1 静强度分析 |
4.1.1 结果分析 |
4.2 刚柔耦合分析概述 |
4.3 偏心轮的刚柔耦合分析 |
4.4 柱塞框架的刚柔耦合分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(10)斜模孔环模成型机成型密度、能耗及模辊压轧特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 生物质固化成型技术国内外研究进程 |
1.2.1 生物质固化成型机理 |
1.2.2 生物质成型理论研究现状 |
1.2.3 生物质成型设备发展历程 |
1.2.4 生物质成型性能研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
第二章 倾斜式模孔环模成型原理及挤压力学模型 |
2.1 环模制粒机成型原理 |
2.2 倾斜式模孔环模成型基本条件 |
2.3 倾斜式模孔环模成型力学模型 |
2.3.1 模孔内物料挤压力学模型 |
2.3.2 模辊压轧物料力学模型 |
2.4 倾斜式模孔物料挤压压强分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 倾斜式模孔成型密度与比能耗模型 |
3.1 模辊压轧密度模型 |
3.2 倾斜式模孔成型比能耗 |
3.2.1 模辊压轧比能耗 |
3.2.2 模孔挤压比能耗 |
3.3 本章小结 |
第四章 成型比能耗及压轧密度影响因素分析 |
4.1 物料最大压轧密度影响因素分析 |
4.1.1 环模尺寸的影响 |
4.1.2 物料与模辊间摩擦系数的影响 |
4.1.3 运行参数的影响 |
4.2 倾斜式模孔成型比能耗影响因素 |
4.2.1 环模宽度的影响 |
4.2.2 模辊径比的影响 |
4.2.3 模孔长径比的影响 |
4.2.4 物料泊松比的影响 |
4.2.5 物料与模辊摩擦系数的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 生物质模辊压轧特性有限元分析 |
5.1 ABAQUS有限元分析理论 |
5.1.1 挤压成型过程非线性问题 |
5.1.2 ABAQUS有限元分析概述 |
5.1.3 生物质物料力学模型 |
5.2 倾斜式模孔模辊压轧过程有限元模拟 |
5.2.1 问题简化与条件假设 |
5.2.2 模型建立与参数设置 |
5.2.3 网格划分 |
5.2.4 物料应力分布结果 |
5.2.5 物料应变分布结果 |
5.2.6 物料压轧特性影响因素分析 |
5.2.6.1 模辊间隙对压轧过程的影响 |
5.2.6.2 模辊径比对压轧过程的影响 |
5.2.6.3 摩擦系数对压轧过程的影响 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
四、生物质固化成型设备的研究(论文参考文献)
- [1]生物质成型燃料气化反应特性研究[D]. 亓冬鑫. 哈尔滨商业大学, 2021(12)
- [2]超声振动玉米秸秆固化成型工艺试验研究[D]. 马超. 黑龙江八一农垦大学, 2021(11)
- [3]秸秆成型燃料集中供暖温室气体减排研究[D]. 冯新新. 中国农业科学院, 2021(09)
- [4]生物质颗粒成型环模特性分析与优化设计[D]. 蔡丹艳. 安徽农业大学, 2021(02)
- [5]生物质固化成型机理及设备的研究现状[J]. 张建超,德雪红,李震,郭文斌,于立坤. 林产工业, 2020(12)
- [6]生物质平模冲压成型及燃料理化特性的研究[D]. 刘建彪. 山东理工大学, 2020(02)
- [7]生物质材料固化成型的有限元分析研究进展[J]. 许桂英,王山,余绍辉,周广鹏,王承洋,魏和涛,王聪哲. 重庆理工大学学报(自然科学), 2020(01)
- [8]单柱塞式生物质成型机的研制与致密成型试验[D]. 王艳明. 北京林业大学, 2019(04)
- [9]新型滑块柱塞式生物质成型机的设计与关键部件动力学仿真分析[D]. 王鹏. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [10]斜模孔环模成型机成型密度、能耗及模辊压轧特性研究[D]. 曹永全. 河北工业大学, 2019