生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式儲(chǔ)存在生物中的一種能量形式，是一種以生物質(zhì)為載體的能量。它既是可再生能源，又是無(wú)污染的清潔能源。因此，開發(fā)生物質(zhì)能已成為解決全球能源危機(jī)和改善生態(tài)環(huán)境的重要途徑，富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)械設(shè)備。
1、生物質(zhì)固化成型設(shè)備類型
現(xiàn)己研制開發(fā)的生物質(zhì)成型設(shè)備按成型原理主要有三大類：螺旋擠壓生產(chǎn)棒狀成型設(shè)備：機(jī)械和活塞式擠壓制得圓柱塊狀成型設(shè)備；壓輥輾壓顆粒狀成型設(shè)備（包括環(huán)模式和平模式）。
(1)螺旋擠壓熱擠成型設(shè)備。螺旋擠壓式成型機(jī)利用螺桿擠壓生物質(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，擠壓成生物質(zhì)壓塊。為避免成型過(guò)程中原料水分的快速汽化造成成型塊的開裂和“放炮”現(xiàn)象發(fā)生，一般將原料的含水率控制在8%～12%之間。成型壓力的大小隨原料和所要求成型塊密度的不同而異，可以通過(guò)調(diào)整螺桿的進(jìn)套尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，成型燃料形狀通常為直徑50～60mm的空心棒。
(2)活塞沖壓式成型設(shè)備�；钊麤_壓式成型機(jī)靠液壓驅(qū)動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)成型。一般不用電加熱。產(chǎn)品為實(shí)心燃料棒或燃料塊，密度稍低，介于0.8～1.1g/cm3之間，容易松散。圖2為活塞沖壓成型部件結(jié)構(gòu)示意圖。
(3)壓輥輾壓設(shè)備。壓輥輾壓設(shè)備分為環(huán)模壓輥式成型機(jī)和平模輾壓成型機(jī)。環(huán)模壓輥式顆粒成型機(jī)是目前使用最為廣泛的壓制機(jī)機(jī)型，主要有齒輪傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)兩種方式。環(huán)模固定在大齒輪傳遞的空心軸上旋轉(zhuǎn)，壓輥則固定在用制動(dòng)裝置固定的實(shí)心軸
上，為動(dòng)模式顆粒機(jī)。齒輪型傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊，但生產(chǎn)時(shí)噪音較大；皮帶型傳動(dòng)不需額外的潤(rùn)滑管理，噪音小，并有較好的緩沖能力，但傳動(dòng)效率低、不能實(shí)現(xiàn)低成本的二級(jí)變速。
我國(guó)的平模顆粒機(jī)一般采用拉絲直輥平模制粒方式，廣泛使用平行軸齒輪減速。圖3為平模輾壓成型部件結(jié)構(gòu)示意圖。平模輾壓成型設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是平模式顆粒機(jī)壓制室空間較大，可采用大直徑壓輥，因而能將諸如秸稈、千甜菜根、稻殼、木屑等體積粗大、纖維較長(zhǎng)的原料強(qiáng)行輾壓粉碎后壓制成粒，降低了對(duì)原料的粉碎度要求。對(duì)原料水分的適應(yīng)性也較強(qiáng)，含水率15%～25%的物料都能被壓縮成型。
2、生物質(zhì)固化成型設(shè)備應(yīng)用情況
我國(guó)雖然在這方面的研究起步較晚，但是國(guó)家對(duì)生物質(zhì)利用非常重視，尤其是最近幾年大幅度增加科研經(jīng)費(fèi)投入，生物質(zhì)成型設(shè)備技術(shù)取得顯著進(jìn)步。
我國(guó)從20世紀(jì)80年代開始生物質(zhì)成型燃料技術(shù)的研究，主要引進(jìn)韓國(guó)、日本以及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)以螺桿擠壓機(jī)為主的成套設(shè)備。隨后，荷蘭、比利時(shí)等同技術(shù)設(shè)備也相繼推人中國(guó)。“七五”計(jì)劃期間，我國(guó)一些科研院所和企業(yè)開始對(duì)生物質(zhì)致密成型機(jī)及生物質(zhì)成型的理論研究，如南京林業(yè)化工研究所設(shè)立了對(duì)生物質(zhì)致密成型機(jī)及生物質(zhì)成型理論的研究課題。但由于設(shè)備的螺桿磨損快和產(chǎn)品沒(méi)有市場(chǎng)，發(fā)展緩慢。
1990年前后，一些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，包括機(jī)械沖壓式成型機(jī)、液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)、電加熱螺桿成型機(jī)等，例如中國(guó)林業(yè)科學(xué)院林產(chǎn)化工所通過(guò)對(duì)引進(jìn)的樣機(jī)消化吸收，系統(tǒng)地進(jìn)行了成型工藝條件試驗(yàn)．完成了木質(zhì)成型設(shè)備的試制，并建成了年產(chǎn)1000t棒狀燃料生產(chǎn)線。其后西北農(nóng)業(yè)大學(xué)對(duì)該技術(shù)和工藝做了進(jìn)一步的研究和探討，先后研制出JX-75、Jx-1l、SZJ-80A三種型號(hào)的秸稈燃料成型機(jī)。湖南省衡陽(yáng)市糧食機(jī)械廠于1985年根據(jù)國(guó)外樣機(jī)試制了第一臺(tái)ZT-63型生物質(zhì)壓縮成型機(jī)。但這些設(shè)備存在諸如成型筒及螺桿磨損嚴(yán)重、壽命較短、電耗大等缺點(diǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)，化石能源價(jià)格連續(xù)攀升，環(huán)境污染日益加劇，國(guó)家開始重視對(duì)各種可再生能源的開發(fā)，生物質(zhì)成型燃料進(jìn)入良好發(fā)展階段，顆粒狀、小方塊狀成型燃料引起高度關(guān)注，并在生物質(zhì)發(fā)電、取暖爐、鍋爐、機(jī)制木炭生產(chǎn)等方面廣泛使用。目前，國(guó)內(nèi)很多企業(yè)和大專院校、科研院所開發(fā)成功擠壓式、液壓沖擊式、螺桿式成型燃料生產(chǎn)設(shè)備，例如：作為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，中國(guó)農(nóng)機(jī)院能源動(dòng)力研究所，遼寧省能源研究所、中國(guó)林業(yè)科學(xué)院林產(chǎn)化工所、中國(guó)農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院，對(duì)生物質(zhì)沖壓擠壓式壓塊技術(shù)裝置進(jìn)行了攻關(guān)，推進(jìn)了我國(guó)的研究工作。1994年湖南農(nóng)大、中國(guó)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)。1997年河南農(nóng)業(yè)大學(xué)又研制出HPB-I型液壓驅(qū)動(dòng)柱塞式成型機(jī)。1998年初，東南大學(xué)、江蘇省科技情報(bào)所和國(guó)營(yíng)9305廠研制出了MD-15型固體燃料成型機(jī)。1999年遼寧省能源研究所在國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目的支持下，研制開發(fā)成功生物質(zhì)致密成型機(jī)組，該機(jī)組包括干燥、成型、炭化等設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)目前投入使用的生物質(zhì)壓縮成型設(shè)備約為1000臺(tái)套，年產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料20萬(wàn)噸左右（不包括機(jī)制木炭）。
綜上所述，我國(guó)目前研究熱點(diǎn)主要還是集中在螺旋擠壓成型機(jī)上，還存在著一些諸如成型筒及螺旋軸磨損嚴(yán)重、壽命較短、成型機(jī)電耗大、成型T藝過(guò)于簡(jiǎn)單、設(shè)備不配套等缺點(diǎn)�？傮w來(lái)說(shuō)，我國(guó)的生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)和應(yīng)用有如下特點(diǎn)：①在全國(guó)范圍內(nèi)，還處于研究示范試點(diǎn)階段，規(guī)�；褪袌�(chǎng)化較差；②設(shè)備的技術(shù)原理還需完善，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行能力差，成本高；③管理不規(guī)范，政策支持落實(shí)不夠，推廣速度緩慢。
3、生物質(zhì)燃料固化成型設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)
(1)進(jìn)一步研究生物質(zhì)的成型機(jī)理。目前市場(chǎng)上已形成產(chǎn)品的設(shè)備主要以加熱成型為主，研究的熱點(diǎn)主要還是集中在螺旋擠壓成型機(jī)上，存在能耗較高、成型部件易磨損等問(wèn)題。隨著生物質(zhì)成型機(jī)理研究的深入，壓輥式成型方式的成型機(jī)的研制越來(lái)越引起人們的重視。通過(guò)對(duì)生物質(zhì)成型機(jī)理的研究，改變成型方式，盡可能的減少物料與成型模具之間形成的摩擦，從而增加成型模具的使用壽命，降低成本。
(2)大力發(fā)展便于在生物質(zhì)原料產(chǎn)地推廣使用的生物質(zhì)成型燃料加工裝備。用于加工生物質(zhì)成型燃料的原料主要是農(nóng)作物秸稈、林業(yè)“三剩物”等，這些原料的特點(diǎn)是密度小，分布分散。生物質(zhì)成型燃料的成本在很大程度上決定于原料的運(yùn)輸成本。因此，用于加工生物質(zhì)成型燃料的設(shè)備除盡可能降低能耗以外，還要與原料基地建設(shè)相結(jié)合。
4、結(jié)束語(yǔ)
未來(lái)生物質(zhì)顆粒燃料的成型設(shè)備要具有緊湊．經(jīng)濟(jì)、安全的特點(diǎn)，便于在生物質(zhì)原料產(chǎn)地推廣使用。要進(jìn)一步開發(fā)可以與聯(lián)合收割機(jī)配套使用的顆粒燃料成型機(jī)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)收獲糧食與秸稈顆粒燃料。消除生物質(zhì)燃料規(guī)�；瘧�(yīng)用中存在的收、運(yùn)、儲(chǔ)成本高這一“瓶頸”問(wèn)題，從而使生物質(zhì)顆粒燃料進(jìn)入商業(yè)化燃料市場(chǎng)，最大可能地替代化石能源。
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