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1、玉米秸秆生物燃料能源螺旋压力机设计综述题目名称：秸秆能源固化成型燃料学院名称：材料科学与工程专业班级：材料成型及控制工程0902指导教师：范亚地学生姓名：王忠浩研究的目的：长期以来,秸秆资源一直作为炊事、取暖燃料而直接燃烧,不仅热效率低下,还严重污染了大气环境。在煤炭、石油价格不断上涨,而农作物秸秆日益过剩的现状下,充分利用秸秆资源在农村地区推广适宜的固化成型燃料及其配套的燃烧设备,对增加农民收入,提高农民生活质量,解决环境污染和资源浪费问题,促进农村经济可持续发展都将起到积极作用。也是保障我国能源安全和提高农业地位的战略选择,必然会成为一种发展趋势。研究的主要内
2、容：秸秆固化成型燃料（也称秸秆压块燃料）是利用机械设备将秸秆粉碎后再压缩制成的块状、棒状或颗粒状燃料。秸秆固化成型燃料既保留秸秆原先所具有的易燃、无污染等优良燃烧性能，又具有耐烧特性，且便于运输、销售和贮存。此外，秸秆固化成型燃料由于取自自然状态的原料，不含易裂变、爆炸等化学物质，因此不会像其他能源那样，发生中毒、爆炸、泄漏等事故。秸秆固化成型燃料既可以作为优质替代燃料供锅炉、采暖炉、茶水炉及炊事等使用，又可用作工农业生产燃料，也可用于替代燃煤发电，还可经过进一步深加工，用于生产人工木炭、活性炭等高附加值产品。现状：长期以来，人们一直把秸秆看作是农业的副产品，存在
3、重粮食利用、轻秸秆利用的传统观念。传统农业和简单再生产对秸秆的利用，仅仅是烧火做饭、饲养牲畜、盖房、取暖和肥田等。随着现代农业和现代加工技术发展，对农作物秸秆的认识应有一个转变。我国每年生产7亿多t农作物秸秆,但仅有30%左右被作为造纸工业、建筑业及手工业的原料利用,其余的5亿t秸秆被焚烧或废弃,不仅造成浪费,而且大量焚烧,污染环境,土壤矿化,甚至带来其他社会损失。众所周知，过分使用化石原料已造成严重的环境污染，减排温室气体和减缓全球大气变暖已成为人类的共识。目前我国so：和Co：的排放量分居世界第一和第二位，酸雨区面积已占到国土面积的30%左右。预计到2020年
4、，so：和Co：的排放量将分别达到4000万吨和3500万吨，而环境容量分别仅为1620万吨和1880万吨。高效利用秸秆等生物质资源可以有效地减排Co，如能实现秸秆等生物质资源替代5000万吨石油消费，则每年可减排1.6亿吨C0.因此,大力推广农作物秸秆综合开发利用技术,合理利用好这些资源并发挥其潜力,对农业和农村经济可持续发展具有重要的现实意义。主要的方法和手段：生物质秸秆固化成型技术概述生物质固化成型技术是将经过粉碎、具有一定粒度的生物质,放入挤压成型机中,在一定压力和温度的作用下,制成棒状、块状或粒状物的加工工艺。成型燃料热性能优于木材,与中质混煤相当,而且
5、点火容易,便于运输和贮存。生产生物质成型燃料的工艺流程如下:秸秆收集→干燥→粉碎→固化成型→成品→燃烧→供热。我国农作物秸秆资源十分丰富，每年产量在7亿吨以上，但由于利用水平和能力的限制，目前还有40%左右的秸秆没能获得有效利用，焚烧后会造成严重的烟气污染。对富余秸秆进行能源化利用，不仅可以变废为宝，有效减少化石能源消耗，促进气体减排，消除秸秆焚烧导致的环境污染，还可以提供丰富的清洁替代能源和化学品，增加农民收人和发展农村经济，实现物质和能量的循环利用。据统计,目前国外生物质成型的主要技术方式有4种,即颗粒成型机、螺旋连续挤压成型机、机械驱动活塞式成型机和液压驱动
6、活塞式成型机,这些成型机制作精良、运行平稳、生产连续,其中螺旋挤压式成型机一直占据着成型机市场的主导地位。但是由于经济条件、技术水平、管理体制、生活习惯等差异,我国不能照搬这些国家的做法,必须走符合中国实际的道路,使秸秆成型燃料成为我国农村地区能源需求的首选.在技术不断发展的同时我们也看到,虽然针对不同的生产情况,成型机有着不同的结构形式,但在原理上均可总结为物理法成型。所谓物理法成型主要指是将经过粉碎、具有一定粒度的秸秆原料,放入挤压成型机中,在一定压力和温度的作用下,直接制成棒状、块状或粒状燃料。其成型机理主要是木质素起胶黏剂的作用,即当温度在70!~11
7、0!时黏合力开始增加,在200!~300!时发生软化、液化,此时再加以一定的压力,并维持一定的热压滞留时间,可使木质素与纤维致密黏接,冷却后即可成型。物理法成型技术的应用是因其具有设备实用化、小型化、简单化等特点,但近年来在我国推广应用中也表现出了一系列的问题,例如成型设备标准不统一、操作弹性小、易出故障、不易连续工作、易损件费用偏高等,限制了广泛应用于实际生产过程中.从成型原理上来讲,粉碎后的秸秆堆积密度一般在0.1~0.25之间,而加工后的燃料块密度在0.7~1.2之间,这个过程完全是通过设备产生的强大的压力或挤压力克服物料的弹性进行强制压缩堆积来完成的。同
8、时由于秸秆
