生物質(zhì)能的利用技術(shù)主要有生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)、生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)、沼氣技術(shù)、和生物質(zhì)固化成型技術(shù)等。其中，固化成型技術(shù)生產(chǎn)的生物質(zhì)燃料顆粒，可用于工業(yè)燃料、電廠發(fā)電和農(nóng)村居民做飯取暖等領(lǐng)域，在瑞典等歐洲國(guó)家已得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年，世界生物質(zhì)固體成型燃料的產(chǎn)量已突破420萬(wàn)噸。我國(guó)對(duì)生物質(zhì)固化成型技術(shù)的研究始于20世紀(jì)80年代，在生物質(zhì)螺旋擠壓成型、活塞壓縮成型和
秸稈壓塊機(jī)擠壓成型等方面都有所突破。平模秸稈壓塊機(jī)加工生物質(zhì)顆粒是固化成型技術(shù)的一種，近幾年在生物質(zhì)制粒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，平模機(jī)以其堅(jiān)固耐用、原料適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)逐漸取得生產(chǎn)者的青睞，本文將就平模壓塊機(jī)加工生物質(zhì)顆粒的工作原理，生物質(zhì)原料的成型機(jī)理，平模機(jī)加工生物質(zhì)顆粒的工藝以及特點(diǎn)等方面進(jìn)行介紹和討論。
平模壓塊機(jī)的工作過(guò)程與秸稈壓塊成型機(jī)理
平模秸稈壓塊機(jī)有動(dòng)輥式、動(dòng)模式、模輥雙動(dòng)式三種，后兩種常見(jiàn)于小型平模
顆粒機(jī)，較大機(jī)型一般用動(dòng)輥式。按磨輥的形狀分，又可以分為錐輥式和直輥式兩種。直輥動(dòng)輥式平模秸稈壓塊(顆粒)機(jī)工作原理：電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱驅(qū)動(dòng)主軸，主軸帶動(dòng)磨輥，磨輥繞主軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)也繞磨輥軸自轉(zhuǎn)。加工顆粒或壓塊時(shí)，生物質(zhì)原料被送入平模機(jī)的喂料室，在分料器和刮板的共同作用下均勻地鋪在平模上，主軸帶動(dòng)的壓輥連續(xù)不斷地滾過(guò)料層，將物料擠壓進(jìn)入模孔，物料在模孔中經(jīng)歷成型、保型等過(guò)程，一定時(shí)間后以圓柱狀態(tài)被擠出，旋轉(zhuǎn)的切刀將物料切斷，形成顆粒或壓塊，由掃料板將顆粒或壓塊送出。
生物質(zhì)原料主要含有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)，其平模秸稈壓塊機(jī)模輥間的成型機(jī)理：供料區(qū)內(nèi)的物料在重力作用下緊貼在平模上，當(dāng)壓輥向前滾動(dòng)，物料進(jìn)入變形壓緊區(qū)，這時(shí)因受到擠壓，原料粒子不斷進(jìn)入粒子間的空隙內(nèi)，間隙中的空氣被排出，粒子間的相互位置不斷更新，粒子間所有較大的空隙逐漸都被能進(jìn)入的粒子占據(jù)。隨著壓輥繼續(xù)滾動(dòng)，被壓實(shí)的原料進(jìn)入擠壓成型區(qū)，部分楔形區(qū)、模孔的錐孔部分和前半部分都屬于擠壓成型區(qū)，該區(qū)內(nèi)，壓力繼續(xù)增加，粒子本身發(fā)生變形和塑性流動(dòng)，在垂直于最大主應(yīng)力的方向被延展，并繼續(xù)充填周圍較小的空隙，由于壓輥和物料間的摩擦作用加劇而產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致原料中含有的木質(zhì)素軟化，粘合力增加，軟化的木質(zhì)素和生物質(zhì)中固有的纖維素聯(lián)合作用，使生物質(zhì)逐漸成形，這時(shí)部分殘余應(yīng)力貯存于成型塊內(nèi)部，粒子結(jié)合牢固但不甚穩(wěn)定。成型塊在擠壓作用下進(jìn)入模孔的保型段，在該段不利于形狀保持的殘余應(yīng)力被消除，顆粒或壓塊被定型。
