柠条固体燃料力学特性的试验研究

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1、h柠条固体燃料力学特性的试验研究#吴锴，郭玉明，张静**（山西农业大学工学院）510摘要：多年生柠条是一种成型固体燃料的优质原料。通过对压力、温度、含水率和颗粒度与抗压强度、抗剪强度力学特性的关系进行多变量统计分析，研究成型过程中各参数对柠条块状燃料抗压强度及抗剪强度等力学特性的影响。结果表明，颗粒越细小，压块燃料的塑性及强度越差，较大颗粒度、较高含水率（以此顺序）是增大柠条压块燃料抗压强度和抗剪强度的重要因素。要保证柠条压块燃料在运输储存过程中具有足够的强度而保持完整，柠条原料颗粒度不宜过小，含水率在8%～14%之间为宜，从节能和低成本角度考虑，成型温度至少为80℃，最

2、高不能超过150℃，压力60～110MPa。关键词：柠条；固体燃料；抗压强度；抗剪强度中图分类号：TP39715ExperimentalstudyonmechanicalpropertiesofthesolidfuelmadefromCaraganakorshinskiiKomWuKai,GuoYuming,ZhangJing(CollegeofEngineering,ShanxiAgriculturalUniversity)202530Abstract:TheperennialCaraganakorshinskiiKomisaqualityrawmaterialsfors

3、olidfuel.Theaimofthestudywastoanalyzetheinfluenceofthemainprocessparameters(pressureandtemperature)andrawmaterialcharacteristics(moisturecontentandparticlesize)oncompressionstrengthandshearstrengthofCaraganakorshinskiiKombriquette.Therelationshipbetweenthefactorsettingandtheresponses(densit

4、yanddurability)wereexaminedbymultivariatestatisticalanalysisusingthesoftwareSAS.Theresultsshowedthatlagerparticlesize,highmoisturecontentare,inthisorder,themostimportantfactorsindetermininganincreaseinthecompressionstrengthandshearstrengthofbriquette,Toensurethekorshinskiibriquettingbriquet

5、tehasenoughstrengthtokeepintactintheprocessoftransportationandstorage,theparticlesizeofmaterialshouldnotbetoosmall,thenecessarymoisturecontentforproducinggoodqualitybriquettesrangesfrom5%-14%(w.b.),processtemperatureofatleast80℃andpressuresofatleast50MPashouldbereached,fromenergysavingandlo

6、wcostpointofview,thetwofactorsneednotexceed150℃and110MPa,respectively.Keywords:CaraganakorshinskiiKom；Briquette；compressionstrength；shearstrength0引言林木作为一种清洁能源，不仅蓄积量和可利用量大，能量密度高，而且品种丰富。随着能源需求压力加大和林木质能源显著优势的逐渐突出，国内外对林木再生能源的利用研究越来越多[1]。柠条是抗旱性很好的一种灌木，可起到防沙、固沙、保护生态环境的作用，在山西省雁门关畜牧生态区及陕西、内蒙、甘肃等干旱地

7、区大面积种植。多年生柠条木质化营养缺失不易进行饲草转化利用，但可作为固体成型燃料的优质原料。在生物质固体成型燃料的各种品质特性中，除燃烧特性外，其物理特性是最重要的，它直接决定成型燃料的使用要求、运输要求和贮藏条件。燃料需要能够承受在加工、运输、存储和基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金（20111403130001）；山西省科技攻关项目（20120311034-2）作者简介：吴锴（1981-），男，汉族，山西太谷人，讲师，研究方向：农业工程通信联系人：郭玉明（1954-），男，山西平定人，教授，博