PDF《菊芋 、玉米和大豆秸秆颗粒状燃料的燃烧性能比较》

3 亿~4亿t, 其中有相当一部分是被直接 烧掉, 这不仅浪费了资源而且破坏了环境 [2 ] .以玉米、 大豆、 麻风树等较为经济的农作物为原料, 经过加工产生块状燃 料[3 -

5 ] , 不仅使这些废弃的生物质作为一种可再生资源加以 利用, 而且起着保护和改善生态环境的重要作用.菊芋( He- lianthus tuberosus L. ) 是一种菊科向日葵属 宿根性草本植物[6 ] , 原产于北美洲的温带地区, 自17 世纪一直生长在欧 洲[7 ] , 现在也被广泛种植在我国山西、 黑龙江、 山东、 江苏以 及土壤贫瘠的地区 [8 -

11 ] .菊芋以其优异的经济、 环保、 能源 开发价值越来越受到国内外能源专家的重视 [12 ] .本研究以 能源植物菊芋、 玉米、 大豆等秸杆为原料, 采用比较研究的方 法, 探讨不同农业秸杆固体成型燃料的燃烧性能, 为研究开发 出燃烧性能好、 环保标准高的新型生物质固体成型燃料提供 理论依据.

1 材料与方法 1.

1 试验仪器设备 试验采用山东宇龙机械有限公司生产的 SG50 型秸秆粉 碎机、 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生产的 ZDHW - 2010B 型微机 压缩 制冷全自动量热仪、XTRD -

5 型燃点测试仪和JXL - 620型智能马弗炉;

德国 RBR 公司生产的 J2KN 型烟气 分析仪;

德国赛多利斯公司生产的 BSSA224S 型电子天平. 1.

2 试验场地概况 试验在南京农业大学滩涂农业试验站( 江苏大丰) 固体 成型燃料中试生产车间进行.固体成型燃料中试生产车间位 于江苏省盐城市海洋生物产业园. 1.

3 供验材料及工艺流程 收集试验站内菊芋、 玉米、 大豆等农作物秸秆, 并在固体 成型燃料中试生产车间, 分批次将农作物秸杆粉碎、 过筛, 调 整秸秆粉末湿度, 经SKJ300 秸秆颗粒机将秸秆粉末压缩成 型, 获得不同农作物秸杆加工而成的固体成型燃料样品( 图1) .经上述工艺流程加工处理出的试验产品见图 2. ―

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3 ― 江苏农业科学

2015 年第

43 卷第

3 期 将固体成型燃料样品带回南京农业大学江苏省海洋生物 学重点实验室分析.选取菊芋、 玉米、 大豆等固体成型燃料样 品各

3 份, 每份质量

200 g, 作为分析测试样品, 分析时各设置

2 次平行.生物质固体燃料化学成分分析结果见表 1. 1. 2.

3 分析检测方法 采用 ZDHW - 2010B 型微机压缩制 冷全自动量热仪和 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, 通过计算样 品在空气中加热后剩余物的质量占样品总质量的百分比来测 定灰分 [13 ] .挥发分的测定: 试验样品在隔绝空气的环境中 (

900 ± 10) ℃ 加热

7 min, 通过去除水分质量损失后,试验样 质量损失占样品质量的百分数来计算挥发分 [14 ] . 1.

3 数据统计分析 试验数据经 Excel 处理后, 经SPSS 18.

0 软件进行多重比 较和差异性显著分析. 表1生物质固体燃料的化学成分 原料类型 纤维素含量 ( % ) 半纤维素含量 ( % ) 木质素含量 ( % ) 水分 ( % ) 菊芋秸秆 46.

1 ± 1. 2a 15.

7 ± 0. 8a 23.

2 ± 2. 5b 9.

1 玉米秸秆 46.

6 ± 2. 5a 10.

8 ± 0. 6b 24.

7 ± 3. 6ab 7.

9 大豆秸秆 41.

0 ± 1. 6b 15.

3 ± 0. 6a 28.

8 ± 2. 1a 8.