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竹基生物质固体燃料制备技术研究与应用

发布时间: 2022-11-01

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
农、林、牧、渔业,林业
成果介绍
国际竹藤中心牵头开展了课题组在竹基生物质固体燃料制备技术与应用方面取得了一系列的科研成果,将直接燃烧技术、压缩成型技术和低温焙烧技术集成应用于生物质能源领域,构建了竹基生物质固体燃料制备和利用的技术与方法体系。项目开发出竹基生物质颗粒燃料高效制备技术,生物质颗粒燃料产品满足美国标准《民用/商用生物质颗粒燃料》和德国标准《木质颗粒燃料》要求;揭示了竹基生物质颗粒燃料压缩成型过程中的结合机理、水分影响机理和机械强度破坏机理;运用技术经济学原理和方法建立了评价指标体系和效益分析的数学模型,评价了竹基生物质颗粒燃料生产线的经济效益;研发出竹基生物质颗粒燃料的复配技术,制备出性能优异的竹/木和竹/农复合生物质颗粒燃料,为有效利用当地的生物质资源,提高其运输、储存和管理效率提供了技术支撑。开发出竹基生物质固体燃料的低温焙烧技术,制备出竹基焙烧炭能源产品。
成果亮点
(1)竹基生物质固体燃料燃烧技术:该技术在系统分析竹材、木材和煤炭的燃烧特性基础上,研究出竹基生物质固体燃料的直接燃烧技术和方法。该方法不仅考虑单一原料体系中不同物理化学性能造成的燃烧特性的差异,还考虑了混合原料体系的燃烧过程中的协同作用以及燃烧速度、氧气浓度、原料配比等因素对燃烧过程的影响;构建出不同体系原料燃烧过程中的动力学模型,揭示出燃烧过程中碳、氮、硫的转化和迁徙机理。 (2)竹基生物质颗粒燃料高效制备技术:该技术结合竹子具有强度高、韧性好、硬度大等特点,研究出竹基生物质颗粒燃料高效制备技术;开发出性能优异的竹基生物质颗粒燃料产品,揭示了竹基生物质颗粒燃料压缩成型过程中的结合机理、水分影响机理和机械强度破坏机理;创新性的研发出竹基生物质颗粒燃料的复配技术,制备出竹/木和竹/农复合型生物质颗粒燃料,揭示了复配过程中原料之间的协同作用机制。
团队介绍
1、刘志佳研究员,成果负责人 2、杨晓梦,竹材颗粒燃料的制备与经济效益分析 3、米冰冰,竹材低温焙烧技术研究 4、胡万河,竹木焙烧炭/煤混合燃烧技术 5、张 健,竹木/煤混合燃烧过程中污染物的释放 6、张 涛,竹/木颗粒燃料的制备与性能评价 7、梁 芳,竹材颗粒燃料的结合机理分析 8、何 强,加工装备研发 9、谭朝晖,加工设备的设计与制备 10、谢鸿微,竹材燃烧性能分析与应用
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”林草及绿色家居产业科技服务团 (中国林学会) 评价时间:2022-11-08

倪林

中国林业科学研究院木材工业研究所

助理研究员

综合评价

该成果以竹材及林木剩余物资源为研究对象,研发了竹基生物质固体燃料制备技术,促进林木剩余物资源能源化的高附加值利用。 1、通过对不同原料燃烧特性的分析对比,研究竹材燃烧、竹/木和竹/煤混合燃烧技术,提出了混合体系中原料间协同机制。 2、针对竹子强度高、硬度大、难成型的难题,研发竹基生物质颗粒燃料制备和复配技术,产品的单元密度介于1.0-1.2g/cm3,机械耐久性大于97%,燃烧热值大于17500J/g,燃烧灰分小于10%。 3、针对竹基生物质材料挥发份高、能量密度低的特点,开发竹基生物质固体燃料焙烧技术,研制竹质焙烧炭能源产品,产品的燃烧热值达27.09MJ/kg,挥发份为29.84%,具有绿色环保、能量密度高、H/C和O/C比低的优势。 总体而言,该项目技术思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。该成果创新及应用性强,达到国际先进水平,竹基生物质燃烧技术处于国际领先水平。建议强化相应产品开发,加大产业链开发力度。
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