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摘 要

我国生物质能源资源比较丰富，但由于生物质资源往往分布比较广泛，质地松疏，形状不规则，这就使得在利用这些生物质资源时存在运输、储存困难以及利用率较低等问题。针对以上问题，国内外学者已研发出了生物质颗粒燃料，使得生物质燃烧机的燃烧效率变得更高。此技术可以把那些未完全燃烧的生物质能源转变成为完全燃烧的产物，因而利用效率较高，且降低了污染物排放，是目前可能再生能源发展的重要方向之一。单目前仍存在成本较高，成型设备寿命短的问题。针对此问题，本文设计新型生物质燃烧机，实验研究生物质燃料在燃烧工况对燃烧性能的影响，主要工作包括以下三个部分：

一、基于生物质燃料种类的不同，研究生物质燃料对燃烧性能的影响。在相同情况下，通过对生物质燃烧机的控制系统的控制配合，将生物质能燃烧机既能充分燃烧生物质能燃料，也可以将生物质燃烧机的最大性能发挥出来，因此可以获得实验性能最大效率的参数组合。

二、对生物质燃烧颗粒进行遇水处理，分别在相同的条件下将生物质燃料遇到不同的水分，以生物燃烧颗粒完全燃烧所用的不同时间为变量。再用生物质燃烧颗粒的不同性能曲线，分析生物质燃料燃烧的关键影响因素，通过对其分别测定不同因素下燃烧时间的长短，最后得出关于燃烧机使用效率的相关结论。

三、对生物质燃烧机进行简易设计并且改进其部分零件。根据要燃烧物料的选择，再根据燃烧机每个部分的不同，可以将燃烧机进行重新设计并根据实际燃烧所出现的情况，最后来确定燃烧机的燃烧性能，提高其生物质能的燃烧效率，以此来完成对本课题结构创新的要求。

关键词：生物质燃烧机；颗粒燃料；零部件；控制系统，改进工艺；燃烧性能

ABSTRACT

There are rich source of biomass energy resources in China, due to widely distributed, loose texture sparse, irregular shape, which makes the presence of the transport, storage and utilization of low difficulty and other issues in the use of these biomass resources. To solve the above problem, a large number of domestic and foreign scholars developed the biomass pellet fuel, and burn machine as efficient as possible, make the biomass combustion engine combustion efficiency becomes higher.This technique could be those incomplete combustion of biomass energy transformed into products of incomplete combustion, and thus a higher efficiency and reduced pollutant emissions, which is one of the important directions possible development of renewable energy. Even there are still relatively high cost, the molding equipment have short life problem. For this problem, design a new biomass burner to test the impact of biomass fuel combustion conditions.The performance of the main work includes the following three parts:

First, based on the different types of biomass fuels, In the same case, combustion of biomass fuels on the performance, the biomass burner control system controls with the biomass burner can fully burn biomass fuel, biomass burning also the maximum performance of the machine can play, getting experimental performance parameter combination maximum efficiency.

Second, biomass burning particles in case of water, respectively, under the same conditions would encounter different biomass fuel moisture, biological combustion complete combustion particles with different time variables. Then biomass burning particles of different performance curves, analyzing the key factors of biomass fuel combustion and burning through its length were measured at different time factors. Finally drawing the relevant conclusions on the efficient can be used of the combustion engine.

Third, biomass burning machine can be designed and improved. Depending on the selected material to burn, and then the burner can be redesigned and based on actual combustion occurs to depending on each part of the burner, Finally to determined the performance of the combustion burner to improve the combustion efficiency of biomass, in order to complete this project structure innovation requirements.

Keywords: biomass burner; particulate fuel; components; control systems, process improvements; combustion performance

目 录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的背景和意义 1

1.1.1 研究背景 1

1.1.2研究意义 1

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 燃烧机的发展 3

1.2.2 燃烧机的模拟计算 3

1.2.3 燃烧机的控制 4

1.2.4 生物质能的研发 5

1.3主要研究目的和内容 5

1.3.1 研究目的 5

1.3.2 研究内容 5

第二章 生物质燃烧机相关原理 7

2.1 燃烧机的工作原理 7

2.2生物质燃烧机中零部件作用 8

2.3燃烧过程中影响因素 9

2.3.1生物质燃料种类对燃烧速率的影响 9

2.3.2生物质燃料含水率对燃烧速率的影响 10

2.4燃烧过程中其他因素对燃烧速率的影响 11

2.4.1进料方式的选择 11

2.4.2通风装置的选择 11

2.5衡量生物质燃烧的性能指标 11

2.6本章小结 12

第三章 生物质燃烧机控制系统 13

3.1生物质控制系统简介 13

3.2生物质控制系统的原理 13

3.3生物质燃烧机控制系统功能及作用 15

第四章 生物质燃烧机燃烧试验研究 17

4.1试验材料 17

4.1.1试验装置 17

4.1.2试验所需的其他仪器 23

4.2生物质燃料燃烧性能指标及其测定方法 23

4.3 生物质燃烧机燃烧试验研究与分析 27

4.3.1燃料种类对生物质燃烧速率影响试验研究与分析 27

4.3.2水分含量对生物质燃烧速率影响试验研究与分析 27

4.4 燃烧过程中其他因素下燃烧试验研究与分析 27

4.5三种不同燃烧条件下生物质燃料燃烧速率的对比 28

4.6本章小结 29

第五章 生物质燃烧机的改进与优化 30

5.1生物质燃烧机工作的理论分析 30

5.1.1生物质燃烧机的点火过程 30

5.1.2生物质燃烧机的燃烧过程 30

5.1.3生物质燃烧机前后燃烧性能对比分析 30

5.2生物质燃烧机的改进方案 32

5.2.1生物质燃烧机进料方式的改进 32

5.2.2生物质燃烧机中燃烧室的改进 33

5.3试验结果与分析 36

5.3.1两种进料方式对燃烧效率的对比分析 36

5.3.2两种燃烧室对燃烧效率的对比分析 36

5.4本章小结 39

第六章 总结与展望 42

参考文献 43

致 谢 45

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