1. 研究目的与意义
本课题主要研究由竹材加工过程中产生的粉状剩余物所制备的成型颗粒燃料的成型特性,为竹材加工剩余物制备颗粒燃料技术提供研究依据,以及开发竹材加工剩余物后的应用途径。初步探讨出竹材加工剩余物燃料与其他成型燃料成型特性的差异,分析竹材加工剩余物成型前后对于燃烧的影响,了解常见的成型工艺类型与常见的成型设备及其原理,发现其中差异并分析其应用价值。通过竹材加工剩余物的成型特性,研究竹材加工剩余物能源化应用的技术路径,为竹材的深入开发利用和生物质废料的处理提供基本的研究依据。
2. 国内外研究现状分析
目前,在欧美等国家,生物质颗粒燃料以木质颗粒燃料为主,具有热值高、灰分低、燃烧后不易结渣等优点,而我国的生物质成型燃料则以农作物秸秆为主,与木质颗粒燃料相比,在其物理特性、化学组分方面有着较大差别,导致燃烧特性存在差异,因此对成型设备、燃烧设备的技术、工艺参数的要求也不同。有针对性的利用好竹材加工剩余物是当前必须解决的重大难题。优化产品结构作为一项好的方式展现出来,它不仅可以对竹材进行综合加工利用、提高竹材利用率、降低产品成本,而且可以增强对市场的适应能力。因此, 应提倡企业扩大规模,产品系列化、多元化。如一些竹加工企业可以充分利用竹加工剩余物加工成碎料板、固体燃料棒、竹炭棒、肥料,或提取竹黄酮、竹醋液等,可使竹材利用率达90%以上,具体与本课题相关的国内外研究现状详见文献综述
3. 研究的基本内容与计划
本课题主要研究竹材加工过程产生的剩余物制备成型颗粒燃料的成型特性,研究具体内容包括:
(1)综述竹材加工产业现状,重点是竹材加工过程中的剩余物资源及其利用情况,综述生物质能利用现状,重点综述生物质能利用技术中的成型燃料技术(颗粒成型燃料);
(2)通过使用实验室颗粒燃料成型机,将竹材人造板生产过程中的加工剩余物挤压成型,制成颗粒燃料。通过实验研究不同成型条件(含水率、压缩比、耐久性)对竹材加工剩余物成型特性的影响,分析成型后颗粒燃料的物理特性,主要包括密度、抗压强度、颗粒长度、颗粒粒径;
4. 研究创新点
本研究以竹材加工剩余物作为研究对象。目前国内关于竹材加工剩余物的研究相对较多,但大多局限于其它生物质能源的种类及其形式的利用,主要包括高粱、秸秆、黄稻壳等种类。利用的形式也多样化,包括生物质气化技术、生物质热裂解液化技术、沼气发酵等等。因此,本研究对竹材加工剩余物制备颗粒燃料成型特性其对燃烧的影响上有一定的创新。
