年生產(chǎn)銷售生物質(zhì)顆粒燃料四萬噸左右,
是貴州地區(qū)較大的生物質(zhì)燃料生產(chǎn)廠家。
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生物質(zhì)成型燃料(生物燃料顆粒)的耐久性是評價生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)的重要性能指標,一般包括生物質(zhì)成型燃料的抗跌碎性、抗變形性、抗?jié)B水性和抗吸濕性
等幾個指標。生物質(zhì)成型燃料的耐久性影響生物質(zhì)成型燃料的包裝、運輸及儲存性能,可以通過抽樣試驗判斷生物質(zhì)成型燃料的耐久性是否滿足包裝、運輸及儲存性
能的要求。
生物質(zhì)成型燃料在生產(chǎn)和搬運過程,由于碰撞和跌落等動作會造成生物質(zhì)成型燃料破碎,影響生物質(zhì)成型燃料的耐久性,所以要求生物質(zhì)成型燃料具有一定的抵
抗跌落和撞擊的性能,稱為生物質(zhì)成型燃料的抗跌碎性??沟樾灾饕从成镔|(zhì)成型燃料在搬運過程中承受一定的跌落和翻滾碰撞時抗破碎的能力,反映生物質(zhì)成
型燃料在實際條件下的運輸要求??棺冃涡灾饕从成镔|(zhì)成型燃料在承受外界壓力作用條件下抗破裂的能力,決定生物質(zhì)成型燃料的使用及堆放要求???jié)B水性、
抗吸濕性分別反映生物質(zhì)成型燃料的滲水能力和吸收空氣中水分的能力,決定了生物質(zhì)成型燃料貯存性能。
1)抗?jié)B水性
目前生物質(zhì)成型燃料抗?jié)B水性能的測試方法和評價指標還沒有統(tǒng)一的標準。本次試驗中參照目前科研人員通常采用的方法,即將成型燃料樣品置于27℃的水面
T25mm處,連續(xù)觀察成型燃料的形態(tài)直至成型燃料完全剝落分解為止,以成型燃料在水中保持完整形態(tài)的時間作為評價成型燃料抗?jié)B水性的技術(shù)指標,每個樣品記錄5
次,取平均值。
2)抗跌碎性
生物質(zhì)成型燃料的運輸或移動過程中會因跌落損失一定的重量,成型燃料跌落后殘存的質(zhì)量百分數(shù)(即總質(zhì)量與損失量的差值除以總質(zhì)量)反映了產(chǎn)品的抗跌碎
能力的大小。成型燃料抗跌碎性的測試參照煤的抗碎強度測定方法進行,將長度為60~100mm的燃料棒,從2m高處自由落下到堅硬的地板上,然后將落下的燃料棒中
大于25mm的燃料棒再次落下,共落下三次,以破碎后大于25mm的燃料棒占原燃料棒的質(zhì)量百分數(shù),表示燃料棒的抗跌碎強度。
3)抗變形性
生物質(zhì)成型燃料堆放時要承受一定的壓為,其承受能力的大小反映生物質(zhì)成型燃料的抗變形性能力的大小。以生物質(zhì)成型燃料樣品在連續(xù)加載受力時變形破裂的
最大壓力表示,它反映生物質(zhì)成型燃料的抗變形性及滿足堆放要求。每種樣品記錄5次,取最大值。
4)抗吸濕性
生物質(zhì)成型燃料的抗吸濕性反應(yīng)了生物質(zhì)成型燃料吸收空氣中水分的能力。其增重的百分比反應(yīng)了抗吸濕能力的大小。測試方法是把成型燃料放在相對濕度為
100%的密閉環(huán)境中,觀察它的質(zhì)量變化。
在預備性試驗中,對具有良好松弛密度的成型燃料,它具有很好的抗變形性和抗吸濕性。把成型燃料堆積2.5米左右的高度時,底部的成型燃料沒有發(fā)生變形現(xiàn)
象,并且在力學性能試驗機上的試驗發(fā)現(xiàn),它抗變形性的能力很強。對于抗吸濕性,預備試驗的方法是把成型燃料放在相對濕度為100%的密閉環(huán)境中,每天觀察測量
一次,一個月后發(fā)現(xiàn)含水率增加了,而其它性能沒有發(fā)生什么改變,能夠滿足包裝、儲存和運輸?shù)囊螅虼藢τ谌剂习舻膬Υ鏃l件沒有什么特殊的要求,因此在本
次課題研究中對于成型燃料的耐久性就只作抗跌碎性和抗?jié)B水性試驗。
原料含水率對成型燃料抗跌碎性和抗?jié)B水性的影響
1)抗跌碎性
在前面已經(jīng)進行了含水率、成型溫度和粒徑對成型燃料松弛密度的影響的一系列試驗。由于成型燃料在實際使用中要滿足一定的松弛密度,這樣有利于成型燃料
的包裝、儲存、運輸和使用要求,因此在進行抗跌碎性和抗?jié)B水性試驗中,只選取成型燃料松弛密度較優(yōu)的成型燃料為研究對象的。
對于具有良好松弛密度的成型燃料棒,它的抗跌碎性能力都很強,大部分成型燃料的抗跌碎性都大于95%,具體的如下,芒草的抗跌碎性為95.47%~97.34%;木屑
燃料棒抗跌碎性為93.65%~97.15%:稻殼成型燃料抗跌碎性為96.53%~98.17%;稻草成型燃料的抗跌碎性為96.46%~99.52%,這就說明成型燃料都能滿足在包裝、存
儲、運輸和使用過程中的要求,這些無謂的損耗很小。
總體上看,生物質(zhì)成型燃料的抗跌碎性能力隨著含水率的增加而降低,但下降趨勢不明顯。含水率在5. 5%~10.0%范圍內(nèi),抗跌碎性能力變化不大,當含水率大
于10. 0%時,抗跌碎性能力下降較為迅速,當成型燃料具有良好的松弛密度時,抗跌碎性能力都能滿足包裝、儲存、運輸和使用的要求。
2)抗?jié)B水性
抗?jié)B水時間與原料的含水率存在著一定的規(guī)律性,當含水率太低時,成型燃料的抗?jié)B水性差,并且隨著含水率的提高抗?jié)B水性能力增強,而后又隨著含水率的提
高而降低,直至原料無法壓縮成型。芒草成型燃料的抗?jié)B水分解時間為3~26h;木屑成型燃料的抗?jié)B水分解時間為4~17h;稻殼成型燃料抗?jié)B水時間為6~21h;稻草成
型燃料抗?jié)B水時間為5~28h。
很明顯的看出成型燃料的抗?jié)B水時間與含水率的關(guān)系,四種生物質(zhì)表現(xiàn)出相同的規(guī)律性。在可成型含水率范圍內(nèi),抗?jié)B水時間隨著含水率的增加而增大,到達一
定程度時抗?jié)B水時間開始減小,直至成型燃料無法成型,在試驗范圍內(nèi),四種生物質(zhì)成型燃料抗?jié)B水時間最長的含水率區(qū)間在7%~9%之間。