①國外研究現(xiàn)狀
從20世紀(jì)30年代開始,美國開始研究壓縮成型燃料技術(shù),并研制了螺旋式生物質(zhì)成型機(jī),在溫度80~350℃和壓力lOOMPa的條件下,能把木屑和刨花壓縮成固體成型燃料。它的密度是1~l.2g/cm3,含水率為10%~12%。日本在20世紀(jì)50年代從國外引進(jìn)技術(shù)后研制出棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備,并制定了壓縮成型燃料的工業(yè)體系。美國在1976年開發(fā)了生物質(zhì)顆粒及成型燃燒設(shè)備。70年代后期,西歐許多國家如比利時(shí)、法國、德國等也開始重視壓縮成型燃料技術(shù)的研究,研制出了沖壓式成型機(jī)、顆粒成型機(jī)及配套的燃燒設(shè)備,德國研制了KAHI系列壓粒機(jī)和RUF壓塊設(shè)備。亞洲一些國家(泰國、印度、韓國、菲律賓等)在20世紀(jì)80年代也先后言之成了加粘結(jié)劑的生物質(zhì)壓縮成型機(jī),并研制出相關(guān)的燃燒設(shè)備。亞洲一些國家(泰國、印度、韓國、菲律賓等)在20世紀(jì)80年代已建了不少生物質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠,并研制出相關(guān)的燃燒設(shè)備。日本、美國及歐洲一些國家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備已經(jīng)定型,并形成了產(chǎn)業(yè)化,富通新能源生產(chǎn)銷售木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)等環(huán)模式生物質(zhì)成型機(jī)械設(shè)備。
②國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國從80年代起開始了生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究,到現(xiàn)在已經(jīng)有了20多年的歷史。南京林化所在“七五”期間設(shè)立了對(duì)生物質(zhì)壓縮成型機(jī)及生物質(zhì)成型理論研究課題;湖南省衡陽市糧食機(jī)械廠為了處理大量加工糧食剩余谷殼,于1985年根據(jù)國外樣機(jī)研制了第1臺(tái)ZT-63型生物質(zhì)壓縮成型機(jī);江蘇省連云港東海糧食機(jī)械廠子1986年引進(jìn)了1臺(tái)OBM-88棒狀燃料成型機(jī);1998年初,東南大學(xué)、江蘇省科技情報(bào)所和國營9305廠研制出了“MD-15”型固體燃料成型機(jī);1990年前后,陜西武功輕工機(jī)械廠,河南鞏義包裝設(shè)備廠、湖南農(nóng)村能源辦公室以及河北正定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產(chǎn)了幾種不同規(guī)格的生物質(zhì)成型機(jī)和碳化機(jī)組;l994年湖南農(nóng)大,中國農(nóng)機(jī)能源動(dòng)力所分別研究出PB-I型、CYJ-35型機(jī)械沖壓式成型機(jī);20世紀(jì)90年代期間河南農(nóng)業(yè)大學(xué)又研制出PB-I型機(jī)械沖壓式、HPB系列液壓驅(qū)動(dòng)活塞式生物質(zhì)成型機(jī)及生物質(zhì)成型塊專用燃燒爐:2002年中南林學(xué)院也研制了相應(yīng)設(shè)備。目前我國成型機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)和配套設(shè)備生產(chǎn)能力已經(jīng)具備了一定規(guī)模。但還存在這一些諸如成型筒、螺旋軸等易損件磨損嚴(yán)重、壽命較短、能耗大、設(shè)備工作持續(xù)性差等缺點(diǎn),因此必須從技術(shù)上加大研究力度,攻克難題,不要為了短期利益而制造劣質(zhì)的成型機(jī),為更好的推動(dòng)生物質(zhì)壓縮成型燃料產(chǎn)業(yè)在中國的發(fā)展做出努力。
(2)生物質(zhì)成型設(shè)備
目前國內(nèi)外生物質(zhì)成型技術(shù)按原理主要分為三大類:螺旋擠壓式生物質(zhì)成型燃料技術(shù);活塞沖壓式生物質(zhì)成型燃料技術(shù);輥模碾壓式生物質(zhì)成型燃料技術(shù)(包括環(huán)模式和平模式)。
①螺旋擠壓成型技術(shù)
螺旋擠壓式成型機(jī)是世界上最早開發(fā)出來的生物質(zhì)成型技術(shù),它利用螺桿生物質(zhì),靠外部加熱,維持150—300℃成型溫度使木質(zhì)素、纖維素等軟化,擠壓成直徑一般為50—60mm的空心棒,其結(jié)構(gòu)原理簡圖如下。
②活塞沖壓式生物質(zhì)成型燃料技術(shù)
活塞沖壓式生物質(zhì)成型機(jī)依靠液壓驅(qū)動(dòng)活塞或機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)成型,產(chǎn)品一般為實(shí)心燃料棒或燃料塊,密度介于0.8—1.3g/cm3之間。
③輥模碾壓式生物質(zhì)成型燃料技術(shù)
輥模碾壓式生物質(zhì)成型機(jī)是目前使用最為廣泛的壓制機(jī)機(jī)型,它分為環(huán)模碾壓式和平模碾壓式。輥模碾壓式生物質(zhì)成型機(jī)在加工時(shí)一般不需要外部加熱,產(chǎn)品主要為顆粒狀。