文献综述

葵花杆成型燃料成型特性与燃烧速率研究

摘要：能源是人类进步发展的基石。从古人研究出钻木取火到第一次第二次工业革命再到今天，能源的发展进入一个崭新的时代，一个快速发展的时代。本文主要论述了对于秸秆类的葵花杆成型燃料的成型以及葵花杆成型燃料的物理特性及其燃烧速率的研究。细致的分析了葵花杆的物理特性，葵花杆成型燃料的可行性，燃烧的速率等一系列问题并加以阐述。如瑞典 2002年的能源消费量为 7 300万吨标准煤, 其中可再生能源为 2 100万吨标准煤, 约占能源消 费量的 28% , 而在可再生能源消费中, 生物质能占了 55% , 主要作为区域供热燃料。

一.研究目的与意义

20世纪 50年代以后, 由于石油危机的爆发 ,对 世界经济造成巨大影响, 以石油为核心的世界 “能源危机 ”一直为世界各国尤其是大国所关注 ^[1]。不仅仅是石油，煤炭等传统能源都面临这日益枯竭的问题。人类的进步，科技的进步都离不开能源的身影。但随着传统能源的枯竭，人们不得不寻找替代品。这时候各种新生代能源应运而生,化石能源，生物质能也随之进入了大家的视线中。但随着能源的开发以及产业的发展，人们也渐渐的发现了化石能源的弊端，无节制的使用开发使人们最终深刻认识到，石油、煤、天然气等化石能源的有限性，大量的增加了CO₂、粉尘、SO₂等废弃物的排放，严重的污染了我们的环境，给我们赖以生存的地球造成了不可估量的危害，这也让我们认识到了使用生物质能的重要性。

生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量^[2]。是人类赖以生存的重要能源，仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第4位，在整个能源系统中占有不可替代的重要地位。生物质能在一般情况下包含水生植物，油料植物，木材及森林工业废弃物等，这一类的生物质能属于大自然馈赠的可再生能源，几乎不会产生污染也不会出现能源匮乏的局面，起到了保护资源以及改善环境的重要作用。而我国对于生物质能能源的开发与运作还存在着很大的问题，所以改进和进一步的研究生物质能能源的开发利用方式是当下刻不容缓的任务。

生物质成型燃料是以草本生物质或木本生物 质为主要原料,经过机械加工成型,具有规则形状 或尺寸的产品 ^[3]。而这次主要研究的就是草本类生物中的葵花杆做成成型燃料的成型加工。对于生物质的成型，一开始要对原材料进行预处理，预处理主要的作用是破坏或分解原料原有的结构, 一达到满足压缩成型时对原料的需求。其次还要对成型参数，成型过程的模拟，原材料的的成分和成分的影响都要有较为系统的研究。生物质燃料致密成型技术采用机械加压的方法, 将原来松散，无固定形状的秸秆、木屑等生物质废弃物压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料^[4]。生物质成型燃料是在不改变化学性质的基础上改变其物理性质，让其每单位体积可以放出更多的热量。本次的研究目的就是找出葵花杆在制成生物质燃料中能让单位体积放出更多热量的密度，形状等等。

二、研究内容

为了使葵花杆得到有效的利用，对葵花杆的燃烧特性与动力学进行研究，一般来说主要以实验为主，可分为以下几个研究：