1、生物質(zhì)自身?xiàng)l件
將生物質(zhì)從松散無(wú)序的粉碎原料壓縮為具有一定形狀的成型顆粒燃料，從原料本身來(lái)分析，必須具有如下的基本條件。1)含有黏性成分
生物質(zhì)本身所含的淀粉類(lèi)物質(zhì)的凝膠和糊化作用在生物質(zhì)成型過(guò)程中起到一種黏結(jié)劑的作用；生物質(zhì)成型過(guò)程中，內(nèi)部含有的蛋白質(zhì)之間聚合、共價(jià)偶合會(huì)增強(qiáng)物質(zhì)之間的黏結(jié)作用；生物質(zhì)本身的木質(zhì)素在一定溫度下會(huì)呈熔融狀態(tài)，黏性增加，形成天然的黏結(jié)劑；生物質(zhì)中的纖維素分子連接形成纖絲，在成型過(guò)程中起著類(lèi)似于混凝土中“鋼筋”的加強(qiáng)作用，成為提高成型塊強(qiáng)度的“骨架”；生物質(zhì)所含的腐殖質(zhì)、樹(shù)脂、蠟質(zhì)等物質(zhì)對(duì)壓力和溫度比較敏感，適宜的溫度和壓力下，黏結(jié)作用也很明顯。
2)具有可以壓縮的空間結(jié)構(gòu)
生物質(zhì)材料質(zhì)地松散，堆積密度低，分子間結(jié)合間隙大，有較大的可壓縮性空間。當(dāng)施加外力后，易于把原料中的空氣擠出，使原料顆粒分子之間致密緊湊。生物質(zhì)壓縮成型后回彈變形小，有利于保證成型顆粒燃料的穩(wěn)定性和抗潮解性能。
3)適宜的流動(dòng)性
生物質(zhì)中的脂肪和液體有利于成型時(shí)原料的流動(dòng)，能夠提高成型的產(chǎn)率，并降低成型所需要的壓力。但當(dāng)生物質(zhì)中的脂肪或液體含量過(guò)高時(shí)，則不利于物質(zhì)之間的黏結(jié)。
4)適宜的含水率
生物質(zhì)內(nèi)的水分是一種必不可少的自由基，流動(dòng)于生物質(zhì)團(tuán)粒間，適當(dāng)?shù)暮剩欣谔岣呱镔|(zhì)成型流動(dòng)性；在一定壓力作用下，水與果膠質(zhì)或糖類(lèi)物質(zhì)混合形成膠體，從而起到成型黏結(jié)劑的作用；另外，水分還能降低軟點(diǎn)溫度。試驗(yàn)表明，當(dāng)水分含量為8%時(shí)，軟點(diǎn)溫度為143℃；當(dāng)水分含量為27%時(shí)，軟點(diǎn)溫度降到90℃左右。不同原料加工時(shí)水分要求不同，一般為16%～20%，生物質(zhì)成型顆粒燃料的安全儲(chǔ)存要求水分含量為12%～13.5%，應(yīng)特別提出，水分過(guò)低或過(guò)高都不宜成型。不論哪類(lèi)成型機(jī)，水分過(guò)低時(shí)難以啟動(dòng)，水分過(guò)高難以成型，容易產(chǎn)生“放炮”現(xiàn)象，危及安全。
2、生物質(zhì)成型的外部施加條件
研究表明，要使生物質(zhì)成型，必須滿(mǎn)足兩個(gè)基本外部條件。
1)壓力
秸稈類(lèi)生物質(zhì)力傳遞能力差，流動(dòng)性差，要使其成型必須給予足夠壓力，壓力大小以燃料自由存在時(shí)保證設(shè)計(jì)密度、形狀不發(fā)生變化為目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，成型腔應(yīng)設(shè)計(jì)為三段，第一段是預(yù)壓段，水分在這一段蒸發(fā)，原料開(kāi)始軟化；第二段是成型段，這一段原料應(yīng)具有160～180℃的成型溫度，木質(zhì)素成為熔融狀態(tài)；第三段為保型段，這一段要使高壓成型的燃料內(nèi)應(yīng)力慢慢釋放，長(zhǎng)度一般應(yīng)是成型段的2倍。成型壓力與溫度有直接的關(guān)系。外部加熱可以降低成型壓力，減少磨損，進(jìn)而降低能耗。經(jīng)在螺桿成型機(jī)上試驗(yàn)，外加2 kW·h預(yù)熱裝置，加工鋸末成型顆粒燃料時(shí)，維修周期為44h，單位能耗為45 kW·h/t;不加預(yù)熱裝置時(shí)的維修周期為17h，單位耗能為71 kW·h/t;把秸稈加熱到115℃利用螺桿成型機(jī)擠壓成型實(shí)驗(yàn)表明，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率可減低54%，外加熱用能下降30.6%，整個(gè)系統(tǒng)能耗下降40.2%；用液壓裝置試驗(yàn)結(jié)果表明，能夠使生物質(zhì)成型的壓強(qiáng)一般為10～30MPa，有外部加熱時(shí)為10MPa左右，沒(méi)有任何外在輔助加熱設(shè)施時(shí)需要28MPa左右。
2)成型溫度
成型溫度設(shè)定的依據(jù)主要是生物質(zhì)的軟點(diǎn)溫度和熔融溫度。實(shí)驗(yàn)證明，木質(zhì)素的軟點(diǎn)溫度為134～187℃，纖維素的軟點(diǎn)溫度為120～160℃（245℃時(shí)結(jié)晶破壞），半纖維素的軟點(diǎn)溫度為145～245℃。由于生物質(zhì)內(nèi)成分并不是單一的，而是多種元素和成分的交叉組合，其中包含各種堿金屬元素，這樣生物質(zhì)的成型溫度就不能按單一成分來(lái)設(shè)定，實(shí)踐表明，在成型時(shí)，秸稈的軟化溫度為110℃左右，成型熔融溫度為160～180℃。
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