生物質(zhì)顆粒燃料是通過(guò)生物質(zhì)顆粒機(jī)的壓縮而生產(chǎn)的環(huán)保燃料,耐久性是評(píng)價(jià)生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)的重要性能指標(biāo),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(gè)指標(biāo)。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(yùn)輸及儲(chǔ)存性能,可以通過(guò)抽樣試驗(yàn)判斷生物質(zhì)成型燃料的耐久性是否滿(mǎn)足包裝、運(yùn)輸及儲(chǔ)存性能的要求。
生物質(zhì)成型燃料在生產(chǎn)和搬運(yùn)過(guò)程,由于碰撞和跌落等動(dòng)作會(huì)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(chēng)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(yùn)過(guò)程中承受一定的跌落和翻滾碰撞時(shí)抗破碎的能力,反映生物質(zhì)成型燃料 在實(shí)際條件下的運(yùn)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(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本次試驗(yàn)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(guān)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(shí)間作為評(píng)價(jià)成型燃料抗?jié)B水性的技術(shù)指標(biāo),每個(gè)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(yùn)輸或移動(dòng)過(guò)程中會(huì)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?jǐn)?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(cè)試參照煤的抗碎強(qiáng)度測(cè)定方法進(jìn)行,將長(zhǎng)度為60~100mm的燃料棒,從 2m高處自由落下到堅(jiān)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(qiáng)度。
3)抗變形性
生物質(zhì)成型燃料堆放時(shí)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(shí)變形破裂的***大壓力表示,它反映生物質(zhì)成型燃料的抗變形性及滿(mǎn)足堆放要求。每種樣品記錄5次,取***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(cè)試方法是把成型燃料放在相對(duì)濕度為100%的密閉環(huán)境中,觀(guān)察它的質(zhì)量變化。
在預(yù)備性試驗(yàn)中,對(duì)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(shí),底部的成型燃料沒(méi)有發(fā)生變形現(xiàn)象, 并且在力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)上的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),它抗變形性的能力很強(qiáng)。對(duì)于抗吸濕性,預(yù)備試驗(yàn)的方法是把成型燃料放在相對(duì)濕度為100%的密閉環(huán)境中,每天觀(guān)察測(cè)量 一次,一個(gè)月后發(fā)現(xiàn)含水率增加了,而其它性能沒(méi)有發(fā)生什么改變,能夠滿(mǎn)足包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)囊?,因此?duì)于燃料棒的儲(chǔ)存條件沒(méi)有什么特殊的要求,因此在本 次課題研究中對(duì)于成型燃料的耐久性就只作抗跌碎性和抗?jié)B水性試驗(yàn)。
2、原料含水率對(duì)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(jìn)行了含水率、成型溫度和粒徑對(duì)成型燃料松弛密度的影響的一系列試驗(yàn)。由于成型燃料在實(shí)際使用中要滿(mǎn)足一定的松弛密度,這樣有利于成型燃料的包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用要求,因此在進(jìn)行抗跌碎性和抗?jié)B水性試驗(yàn)中,只選取成型燃料松弛密度較優(yōu)的成型燃料為研究對(duì)象的。
對(duì)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(qiáng),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(shuō)明成型燃料都能滿(mǎn)足在包裝、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用過(guò)程中的要求,這些無(wú)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(shì)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(dāng)含水率大于10. 0%時(shí),抗跌碎性能力下降較為迅速,當(dāng)成型燃料具有良好的松弛密度時(shí),抗跌碎性能力都能滿(mǎn)足包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用的要求。
2)抗?jié)B水性
抗?jié)B水時(shí)間與原料的含水率存在著一定的規(guī)律性,當(dāng)含水率太低時(shí),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(qiáng),而后又隨著含水率的提高而降 低,直至原料無(wú)法壓縮成型。芒草成型燃料的抗?jié)B水分解時(shí)間為3~26h;木屑成型燃料的抗?jié)B水分解時(shí)間為4~17h;稻殼成型燃料抗?jié)B水時(shí)間為 6~21h;稻草成型燃料抗?jié)B水時(shí)間為5~28h。
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