生物質成型顆粒燃料的生產技術路線:原料粉碎預處理→原料喂人與控制→生物質升溫預壓→顆粒機壓制成型→堆放與包裝→儲存。這是從生產實際出發建立的系統技術路線,主要思路是:成型質量與各項指標的實現都不是孤立的,不同的成型顆粒燃料產品,有相應的原料要求,不合格的原料和預處理方式,不可能生產出合格成型產品;同時產品的質量好壞,最終檢驗標準是成型顆粒燃料在燃燒設備中的應用效果。與此同時,在生產過程中,還存在如何保證松弛密度(成型顆粒燃料從成型腔出口后保留下來的密度,一般是指降到常溫時的密度),如何保證生產的成型顆粒燃料不吸濕返潮,如何降低成型顆粒燃料破碎率等問題。這些問題的避免或解決需要通過制定科學合理的技術路線來實現,富通新能源生產銷售的秸稈顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料如下圖所示:
![秸稈顆粒機壓制的玉米秸稈生物質顆粒燃料 秸稈顆粒機壓制的玉米秸稈生物質顆粒燃料](http://www.jiankongpf.cn/uploads/120926/1-120926200409531.jpg)
![木屑顆粒機壓制的雜木生物質顆粒燃料 木屑顆粒機壓制的雜木生物質顆粒燃料](http://www.jiankongpf.cn/uploads/120926/1-120926203642312.jpg)
生物質成型工藝的選擇和制定應考慮以下因素。
1)按供熱要求選擇合適密度和形狀的成型顆粒燃料類型
我國生物質成型顆粒燃料按標準規定分為顆粒、塊狀、棒狀。進行成型工藝設計之前首先要確定生產的產品擬用于何種燃燒設備。例如,大型鍋爐或蒸汽鍋爐可選擇棒狀燃料,家庭取暖的高檔燃爐可選木質顆粒燃料;小鍋爐、熱水爐、家用普通“半汽化爐”可選塊狀燃料等。
2)以成型機為核心,選擇系統加工設備
不同成型顆粒燃料類型需要選擇不同的成型顆粒機來生產。木質顆粒燃料一般用環模顆粒機,原料粉碎要求較高,多有揉搓工序,原料顆粒大小1~5mm;秸稈塊狀燃料,目前可選用立式滾壓環模塊狀成型機,粉碎采用切斷機,不需揉搓程序,原料粉碎粒度10~30mm;棒狀成型顆粒燃料直徑一般為35~45mm,這類燃料外形、密度等質量指標及市場銷售情況都比較好,適用于在現代工業用能設備中作為煤的替代燃料,目前國內生產的這類成型設備有機械式和液壓式兩種。
對不同成型機需要制定不同的生產工藝。制定工藝時主要應考慮:原料類型,原料含水率,設備是否有外加熱設施,設備喂人方式,冷態啟動難易程度等。
前已敘及,木質素在生物質成型過程中發揮了重要的黏結劑作用。在成型過程中為了讓木質素的黏性表現得更加突出,現代的成型工藝往往采用加熱的方法,通過給生物質原料加熱來讓木質素軟化、產生黏性。加熱軟化木質素一般有兩種方法:一是通過外部熱源加熱,可以有電加熱器、高溫蒸汽或者高溫導熱油等多種形式,也稱為熱壓成型工藝;二是通過成型模具與原料間摩擦產生熱量來加熱生物質原料,又稱為常溫成型工藝。
熱壓成型工藝:外加熱源將木質素軟化的熱壓成型技術,有利于減少直接的擠壓動力,同時由于加熱的高溫能夠將原料軟化,在一定程度上提高了原料顆粒的流動性,有效減少生物質原料顆粒對模具的磨損.提高模具壽命。研究認為,同等材料的模具,使用外加熱源的成型模具比靠摩擦產生熱量軟化木質素的模具壽命高10~100倍。
![秸稈顆粒機環模 秸稈顆粒機環模](http://www.jiankongpf.cn/uploads/allimg/140106/35-1401061Q332152.jpg)
需要說明的是,前幾年在中國成型顆粒燃料市場曾經有一種“冷成型”的說法,這沒有科學根據。經證實,所謂“冷成型”只是炒作的一個概念,其實質就是顆粒燃料(平模或環模)常溫成型,成型過程中有模具與原料之間摩擦產生的熱量促使原料木質素升溫軟化起到黏結劑作用而完成成型過程,此類技術屬于常溫成型技術。
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