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： 生物质燃料炊事炉改进及其热性能与污染物排放研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 生物质燃料炊事炉改进及其热性能与污染物排放研究/.刘珍荣著/.陈蓉指导 |
| 出版发行项： | 2023.05.31 |
| 载体形态项： | 84页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 机电工程学院, 学号2021240032 |
| 提要文摘： | 目前对于小型家用生物质炉的研究主要在朝着自动化、智能化的方向发展，却往往忽视了其本身的热性能与污染物排放特性。为促进小型家用生物质炉研究领域的进步，促进废弃生物质的开发和利用，提高现有传统炊事炉的热性能，减轻污染物的排放，能有效处理农林生物质废弃。本文在现有传统炊事炉的基础上，选取4种燃料进行试验研究，并通过数值模拟在原有传统炊事炉的基础上改进炊事炉。然后从四种燃料中选取综合性能最优的生物质作为燃料，研究了改进式炊事炉的热性能与污染物排放特性。本文的主要研究内容如下： （1）通过燃烧试验分析了农业废弃物—花生壳颗粒、花生壳和林业废弃物—松木、松木颗粒作为燃料时炊事炉的热性能和污染物排放特性，结果表明，燃料种类不同，导致炊事炉的热性能和污染物排放特性存在差异。热性能方面，在升温段供热强度上，花生壳成型颗粒>松木成型颗粒>松木>花生壳。在蒸发段供热强度上，松木>花生壳成型颗粒>松木成型颗粒>花生壳。在有效热量、炊事功率和热效率上，松木成型颗粒>花生壳成型颗粒>松木>花生壳。对于五项热性能指标，花生壳颗粒与松木颗粒的差距均不明显。污染物排放特性方面，在CO排放上：花生壳>松木>松木颗粒>花生壳颗粒。在SO2排放上，花生壳>松木颗粒>松木>花生壳颗粒。在颗粒物排放上，松木>花生壳>花生壳颗粒>松木颗粒。综合比较热性能、污染物的排放燃料原料本身的易得性，得出农业废弃物花生壳颗粒更适合作为炊事炉的燃料。 （2）以花生壳颗粒为燃料，利用数值模拟研究了二次风口不同位置下炊事炉的热性能和污染物排放特性。数值仿真结果表明，二次风进风口开在距进气孔110mm处时高温分布面积更大，分布的更加均匀，炊事炉获得了最小的SO2排放量，最小的CO生成量，因此，选择将二次风进风口开在距进气孔110mm处。 （3）对炊事炉的结构进行了改进。对比试验研究表明，加挡火圈后炊事炉的热性能除炊事功率和升温段供热强度外均有所提高，SO2排放量显著降低，CO和颗粒物排放量均有所提高。加挡火圈和水箱后的热性能，包括有效热量、升温段供热强度、炊事功率和热效率均显著提高，热性能甚至达到了28.92%。污染物排放方面，颗粒物、CO排放量相对于加挡火圈显著降低，但相对于改进前变化不明显，而SO2却均有所降低。二次风对于炊事功率和蒸发段供热强度有明显的提高作用，有效热量、升温段供热强度和热效率均有所降低。 （4）研究了燃料添加次数、铁锅尺寸和一次风占比对改进式炊事炉热性能与污染物的排放特性的影响，在此基础上设计响应面试验并进行参数优化，结果表明：铁锅直径的大小对炊事炉的热性能和污染物排放特性作用效果明显，铁锅直径的增大会导致热效率的下降。有有效热量、蒸发段供热强度以及炊事功率随着铁锅尺寸的增大先升高后降低，这是铁锅吸热和散热之间的差值决定的。在铁锅直径为21.5cm时，CO和SO2排放量达到最高值，颗粒物排放量随着铁锅直径的增大而提高。燃料添加次数的增加使挥发分得到了充分的反应，然而添加燃料使炉门的打开会产生热损失。当燃料添加次数为4次时，挥发分充分燃烧产生的热量与打开炉门产生的热损失差值最大，有效热量，蒸发段供热强度、炊事功率以及热效率均达到最高。SO2和颗粒物排放量随着燃料添加次数的增加而降低，CO则是在添加次数为4次时达到最高。燃料在一次风占比为70%的情况下，蒸发段供热强度和炊事功率达到最高。当一次风占比为80%时，随着一次风占比的减小，二次风开始扮演主导作用，热效率持续上升。在一次风占比为70%时，CO和颗粒物排放量达到最高，而SO2此时却是最低。热效率影响主次因素顺序为B铁-锅尺寸> C-一次风占比 >A-燃料添加次数；SO2排放影响主次因素顺序为：B-铁锅尺寸>A-燃料添加次数 >C-一次风占比。热效率达到最高，SO2的排放量达到最低的因素水平组合：燃料添加次数为4次，铁锅尺寸为18cm，一次风占比为63.5%，热效率为31.1263%，SO2的释放量为6.78519mg。 |
| 并列题名： | Study on improvement of Biomass fuel Cooking Furnace and its Thermal performance and Pollutant emission eng |
| 题名主题： | 炊事炉 生物质燃料 热性能 污染物排放特性 学位论文 |
| 中图分类： | S221-533 |
| 个人名称等同： | 刘珍荣 著 |
| 个人名称次要： | 陈蓉 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |