以纤维素为成型原料,利用万能试验机进行纤维素成型试验,研究物料含水率、成型温度及成型压力对成型颗粒品质影响,利用扫描电镜观察纤维素成型颗粒内部结构,热重分析仪分析纤维素粉末及成型后颗粒燃烧特性。结果表明,一定范围内增加纤维素含水率、成型压力及成型温度,可提高颗粒品质,含水率为14%~29%、成型压力为3~4 k N、成型温度为100℃时效果最好;纤维素粉末及纤维素颗粒主要失重部分在挥发分燃烧阶段,纤维素成型后会升高燃烧反应起始温度,提高燃烧最大速度时温度。建立燃烧动力学模型,结果表明,纤维素活化能较低,且遵循动力学一级和二级规律。
以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料,利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗,确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响,当优化成型工艺参数为成型压力6 k N、成型温度80~100℃、含水率20%、木质素添加量8%~9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验,研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明:燃烧主要分为4个阶段,着火温度为356.9℃,燃尽温度为553.3℃;燃料的挥发分燃烧是一级反应,固定碳燃烧是二级反应。
以油茶壳炭粉为原料,纤维素和氧化淀粉为添加剂,采用万能试验机研究成型温度、成型压力、原料含水率对燃料成型品质的影响。研究发现,成型温度在60~100℃时成型燃料的品质较好,提高成型温度对燃料的松弛密度影响不明显,但比能耗增加,对径向抗压强度影响与添加剂种类有关。提高成型压力,成型燃料的松弛密度、比能耗和径向抗压强度都随之增大,成型压力在6~8 k N时成型燃料品质较好。提高原料含水率对降低能耗有显著作用,但原料含水率过大不利于成型,原料含水率在15%~20%时成型燃料品质较好。对成型燃料燃烧特性研究发现,纤维素和氧化淀粉的加入,着火温度能分别降低至362.5℃和324.5℃,添加氧化淀粉后燃料品质和燃烧特性最好;添加纤维素的混合成型燃料热值降低更少,且品质受成型因素影响较小。
