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生物质成型燃料热风采暖炉的设计与试验

作　者: 李伟莉
导　师: 刘圣勇
学　校: 河南农业大学
专　业: 农业生物环境与能源工程
关键词: 生物质成型燃料 热风炉 供暖设计 燃料燃烧 经济评价
分类号: S216
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 235次
引　用: 3次
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内容摘要


能量的巨大消耗,化石能源的日益减少,寻找可再生能源被提到了一定的日程。对生物质成型燃料的开发给农村丰富的秸秆资源找到了一条经济可行之路,而它的推广利用带动了农村的其他产业,期中农村取暖问题也得到关注。 华北农村广大地区是平原,每年有大量的秸秆剩余,因无合理利用造成资源浪费。与此同时,农村的取暖设施比较落后,而城镇丰富的采暖设施却不适合在农村使用。根据农村建筑的特点,本文提出来用生物质压缩成型块作为取暖燃料,设计出适合生物质成型燃料燃烧的小型热风采暖炉。 以生物质成型燃料的燃烧特性及热力特性参数为依据,计算出房间热负荷、炉膛型式与容积大小、炉排面积、对流换热面和辐射换热面等参数。根据加工工艺制造出生物质成型燃料热风采暖炉,并对该炉进行热性能试验和供暖效果试验: 1.由于散热损失较大,在正反热平衡试验中热效率为55.85%,但此热风炉是在室内放置,散失的热量被有效利用,所以其供暖效率可达到80.86%,完全达到设计要求; 2.通过布点与平均取值的方法,测定炉膛内温度一般在650℃,说明炉膛结构设计合理; 3.通过室内采暖试验,热风温度达到100℃,在一段时间内室内温度能达到18℃,满足室内温度需要; 4.采用开放式的散热器,避免了局部散热和高速热风,在一定程度上弥补了热风采暖的缺陷; 5.用KM9106燃烧气体分析仪测定烟气含量,SO2、NOx浓度可忽略不计,CO浓度达到国家环保指标,

全文目录


1．摘要  8-9
1．前言  9-13
  1．1 生物质资源  9
  1．2 生物质成型燃料在国外发展的趋势  9
  1．3 生物质成型燃料在国内发展的现状  9-10
  1．4 采暖发展的现状  10-12
    1．4．1 城镇采暖发展的现状  10-11
    1．4．2 城镇热风采暖发展的现状  11
    1．4．3 华北农村冬季采暖的现状  11-12
  1．5 热风炉的应用及发展趋势  12-13
2．燃料燃烧特性及计算  13-18
  2．1 原生物质与成型燃料的比较  13
  2．2 生物质燃料燃烧特性  13-15
    2．2．1 生物质成型燃料燃烧速度影响因素分析  14-15
  2．3 燃烧计算  15-18
    2．3．1 燃料的发热量  15
    2．3．2 燃烧理论空气量及过量空气系数  15
    2．3．3 理论烟气量  15-16
    2．3．4 空气焓和烟气焓计算  16
    2．3．5 燃烧时空气需求曲线  16-18
3．热风采暖炉的设计依据  18-22
  3．1 热风炉的研制程序  18
  3．2 供暖系统设计热负荷  18-21
    3．2．1 维护结构基本耗热量Q_1  18-20
      3．2．1．1 供暖设计室内计算温度  19
      3．2．1．2 供暖设计室外计算温度  19
      3．2．1．3 维护结构传热系数及温差修正系数  19
      3．2．1．4 维护结构朝向修正系数  19-20
    3．2．2 冷风渗透耗热量计算Q_2  20
    3．2．3 外门开启冷风侵入耗热量Q_3  20
    3．2．4 房间供暖设计热负荷总计  20-21
  3．3 热风炉热平衡的计算  21-22
4．热风采暖系统设计与计算  22-30
  4．1 热风炉的结构及工作原理  22-23
    4．1．1 燃烧形式的选择  22
    4．1．2 热风炉结构  22
    4．1．3 工作原理  22-23
  4．2 燃烧系统的设计与计算  23-25
    4．2．1 炉膛及炉排的设计与计算  23-25
  4．3 传热系统的设计与计算  25-27
    4．3．1 热风炉的换热面积  25-27
      4．3．1．1 热风炉的供热能力  25-26
      4．3．1．2 辐射受热面的设计与计算  26
      4．3．1．3 对流受热面的设计与计算  26-27
  4．4 散热器设计  27-28
  4．5 封火部件  28
  4．6 鼓风机选型  28
  4．7 材料的选用  28
  4．8 炉体设计  28-29
  4．9 设备图  29-30
5．试验结果与分析  30-37
  5．1 热风炉热性能试验与分析  30-33
    5．1．1 试验方法及所用仪器  30-31
      5．1．1．1 使用仪器  30-31
      5．1．1．2 试验方法  31
    5．1．2 试验结果与分析  31-33
  5．2 污染物排放量与过量空气系数的关系  33-34
  5．3 过量空气系数与炉膛内温度的关系  34-35
    5．3．1 试验目的  34
    5．3．2 试验所使用仪器  34
    5．3．3 试验结果分析  34-35
  5．4 过量空气系数与各项热损失之间的关系  35
  5．5 结论  35-37
6．供暖试验结果与分析  37-41
  6．1 供暖室内温度变化  37-39
    6．1．1 室内温度变化的回归分析  38-39
      6．1．1．1 距离炉子1.0m处温升  38
      6．1．1．2 距离炉子3.0m处温升  38-39
      6．1．1．3 距离炉子5.0m处温升  39
    6．1．2 结果分析  39
  6．2 热风温度  39-40
  6．3 供暖房间室内湿度情况  40
  6．4 结论  40-41
7．技术经济评价  41-43
  7．1 技术评价  41
  7．2 经济评价  41-42
  7．3 结论  42-43
8．结论和建议  43-45
  8．1 结论  43
  8．2 创新点  43-44
  8．3 建议  44-45
参考文献  45-47
英文摘要  47

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业动力、农村能源 > 生物能（生物质能）的应用
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