文 献 综 述

1.课题背景

随着全球化石能源的消耗殆尽、环境问题的日益突出，能源问题越来越受到人们的关注。能源是人类赖以生存发展的物质基础，与社会的发展有着密切的关系。我国作为能源消耗大国，应将对生物质的开发与利用放在重要的位置上。同时，我国又是农业大国，生物质资源含量非常丰富，现在每年农村的秸秆量就达到数亿吨，对于如此丰富的生物质资源，如何转化成社会所需能源是非常值得研究的。

因此，近年来对农作物秸秆这一生物质资源的开发利用在国内引起了高度重视，燃烧利用生物质秸秆对于缓解我国能源的紧缺状况和改善能源结构具有十分重要的意义。许多科研部门和学者在合理利用和深度开发作物秸秆产品方面做了大量的科学研究工作 ,各式各样的加工机具、设备、配套工艺和秸秆物料产品应运而生;对作物秸秆物料特性的研究也有了较快的发展。

秸秆在能源利用方面主要是燃烧获取热量，而本人的课题研究方向是在秸秆进入燃烧炉之前对其进行相应的处理。主要有3个方面：1.对于刚收获的生物质秸秆如稻秸秆和麦秸秆燃料水分较大不易粉碎和燃烧，所以进行有效的干燥研究具有现实意义。2.充分获取热量就应在燃烧时更加彻底，那么在生物质秸秆燃料进燃烧炉之前应设计相应的配套装置对其进行粉碎。3.通过气力输送的方式使其进入燃烧炉。

2.秸秆特性

农作物秸秆种类较多,有麦秸、稻秸、玉米秸、棉秆、麻秆等等。中国农作物秸秆资源量大面广, 每年产出量多达数亿吨, 且随着农作物单产的提高 ,秸秆产量也将随之增加。但不管任何植物其主要化学成分均为木质素、纤维素和半纤维素。木质素是具有三维空间结构的天然高分子化合物,由苯丙烷结构单体构成,赋予植物体高的硬度和刚度。纤维素是植物中的主要成分 ,赋予植物茎秆弹性和机械强度。半纤维素由多聚糖组成 ,在贮存过程中易水解,转变成木质素。芦苇、稻草、棉秆、高粱秆和麦秆的纤维较长 ,且长宽比值大,适用于造纸、造板等行业,但在破碎过程中易产生缠轴现象。综合上述分析, 木质素含量越高 ,破碎强度越大 ;纤维长宽比值越大,越易缠轴。破碎软质秸秆需要解决缠轴的问题,破碎硬质秸秆较软质秸秆需要更大的破碎强度。

对秸秆物料生理特征的研究结果表明,秸秆在轴向和径向上的结构组织不同 ,在不同方向上必然 表现出不同的力学性质,即各向异性,因而 ,秸秆在切割、揉搓、压缩及粉碎等加工过程中受力而体现出各种特性 ,如抗拉折、弯 、抗压挤和抗剪切磨、撕等。对于同一种秸秆 ,这些特性受秸秆成熟度、含水率以及生长位置等多种因素的影响。同时,秸秆外皮与内穰的机械强度差异较大,外皮机械强度高 ,内穰较低。

通过对秸秆特性的研究可知，麦秸秆和稻秸秆因其本身的特质，在破碎过程中容易出现缠轴的问题。那么在我们”纤维物料干燥粉碎输送装置设计”课题的研究中要尽量避免缠轴这一问题。

3.纤维物料干燥研究现状

本课题中所指的纤维物料主要为稻秸秆和麦秸秆。在稻秸秆和麦秸秆进入燃烧炉之前必须要经过干燥、粉碎然后再输送这三个程序的处理。

目前，生产中普遍采用的干燥技术有：气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥、带式干