20世紀30年代,美國開始研究壓縮燃料成型技術,並研製了螺旋式擠壓成型機,在溫度為250~350℃和壓力為10 MPa的條件下,能把木屑和刨花等生物質壓縮成固體成型燃料。20世紀50年代,日本從國外引進了成型技術,並進行了改進,發展成本國的壓縮成型燃料工業體係:從80年代開始,日本對生物質壓縮成型燃料進行了探討,對壓縮過程中的動力消耗、壓模的結構與尺寸、原料的含水率、壓縮成型溫度、壓力以及原料顆粒大小等進行了試驗研究,進一步改進了壓縮成型燃料技術,使其更加實用化。
三門峽富通新能源生產銷售環模式顆粒機、飼料顆粒機、秸稈壓塊機、木屑顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備,同時也有大量的生物質成型燃料出售。
我國生物質固化成型技術研發始於20世紀80年代末期,起步較晚,已研製成功的螺旋擠壓成型機存在著單位產品能耗高,生產率相對較低(一般為100~200 kg/h)dengwenti,bushiyingdaguimogongyehuashengchan。weishizhexiangjishunenggouguangfanyingyongyugongyehuashengchanzhong,zaixiaoxingshengwuzhiguhuachengxingjidejichushangjinxinggaijingongzuo,chenggongdiyanzhiledaxingluoxuanjiyachengxingji,bingyingyongdaoshengchanshijianzhong。
1、基本結構和參數
大型螺旋擠壓成型機的基本結構:電機、傳動部件、進料機構、螺杆、成型套筒和電熱控製等部分(圖1)。

該成型機主要參數如下:電機功率37 kW;電熱功率8 kW;主軸轉數740 r/min;外形尺寸(長×寬×高)為2200 mmx550 mmx1300 mm。
2、性能和試驗
2.1產量試驗
提高主軸轉速和增加擠出直徑是提高設備生產能力的主要措施。
經過計算與試驗,將成型機的主軸轉速由小型機的285 r/min提高到740 r/min;螺杆的外徑由62 mm增加到90 mm,螺杆的內徑也相應由30mm增加到55 mm,成型套簡的內徑由50mm增加到66 mm。經過改進後,設備的生產能力大大提高,其產量是小型機產量的4.31倍。經過生產試驗表明,設備生產能力達到485~620 kg/h。表1是以鋸末為原料的產能數據。
表1 設備的生產能力試驗
| 試驗時間/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 生產能力/KG·h-1 | 538 | 572 | 582 | 576 | 574 | 575 | 574 | 576 |
影響單位產量能耗的因素有2個:一個是電機功率大小,另一個是電加熱功率的大小。電機功率是由生物質成型壓力及主軸轉速決定的,生物質熱成型壓力一般在10~20 MPa。zaishejizhong,tongguoshidangditiaozhengluoganyuchengxingtaotongdejianxijichengxingtaotongdezhuijiao,jinengshishengwuzhijizhibangmidudadaoyaoqiu,youjiangdinenghao,jixuanzeleyigezuijiaquyu。biao2是設備能耗的測試結果,生產原料為鋸末,原料含水率為5%。8%。
表2大型生物質成型機生產耗能試驗數據
| 時間min | 相電流 | 功率KW | 功率因數 | ||
| IA | IB | IC | |||
| 1 | 51.61 | 53.50 | 52.34 | 22.19 | 0.62 |
| 3 | 54.26 | 56.23 | 57.18 | 31.23 | 0.82 |
| 5 | 58.36 | 58.89 | 59.29 | 32.36 | 0.83 |
| 7 | 61.63 | 62.24 | 61.93 | 34.32 | 0.84 |
| 9 | 62.11 | 62.63 | 93.56 | 34.86 | 0.84 |
| 12 | 62.25 | 62.67 | 93.46 | 35.28 | 0.85 |
| 15 | 62.12 | 62.93 | 63.97 | 35.69 | 0.85 |
表3大小生物質成型機機型單產能耗比較
| 機型 | 電機功率KW | 電熱功率KW | 總功率KW | 產量KG/h | 單產能耗kwh/kg |
| 小機型 | 15 | 4 | 22 | 135 | 0.163 |
| 大機型 | 37 | 8 | 45 | 570 | 0.079 |
一般的小型機隻適應於木屑、稻dao殼ke等deng堆dui比bi重zhong相xiang對dui較jiao大da的de原yuan料liao,而er對dui於yu粉fen碎sui的de玉yu米mi秸jie稈gan之zhi類lei的de堆dui比bi重zhong很hen小xiao的de原yuan料liao,其qi產chan量liang就jiu很hen難nan達da到dao設she計ji要yao求qiu。這zhe是shi因yin為wei在zai進jin料liao時shi這zhe類lei原yuan料liao容rong易yi出chu現xian“架橋”xianxiang,shijinruchengxingtaotongdeyuanliaoshuliangdadajianshao,daozhishebeidechanliangdadajiangdi。weijiejuezheyiwenti,zaidaxingjidejinliaoquyuzengjialeyigejiaobanzhuangzhi,zheyangkeyiyouxiaodijiejueyuanliao“架橋”問題,使其對多種生物質原料都是適應的,產量都是比較穩定的。
表4不同生產原料的生產能力試驗
| 原料種類 | 生產時間/h | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 鋸末 | 538 | 572 | 582 | 576 | 574 | 575 | 574 | 576 |
| 玉米秸稈 | 461 | 482 | 487 | 491 | 493 | 488 | 490 | 492 |
| 稻殼 | 542 | 571 | 563 | 564 | 566 | 565 | 566 | 566 |
一條年產3 000t(日產量10 t)機製木炭的生產線,需小型機14台(2台備用)或大型機4台(1台備用)。表5是應用2種機型的設備投資及用能情況的比較。由表5數shu據ju可ke知zhi,應ying用yong大da型xing機ji的de生sheng產chan線xian的de投tou資zi略lve高gao於yu小xiao型xing機ji生sheng產chan線xian的de投tou資zi。但dan是shi,生sheng產chan線xian運yun行xing後hou,大da型xing機ji節jie能neng效xiao果guo明ming顯xian,大da型xing機ji的de運yun行xing費fei用yong大da大da低di於yu小xiao型xing機ji的de運yun行xing費fei用yong,按an年nian運yun行xing300 d計算,年節省電費77.4萬元。
表5 2種機型在規模化生產線中的應用比較
| 機型 | 數量/台 | 單價/萬元 | 投資/萬元 | 日耗電量/kwh/d | 日節電量/kwh/d | 日接電費元/d |
| 小機型 | 14 | 1.98 | 27.72 | 5280 | - | - |
| 大機型 | 4 | 7.2 | 28.8 | 2700 | 2580 | 2580 |
大型螺旋式生物質固化成型機具有產量大、能耗低、原料種類適應能力強、運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)低(di)的(de)優(you)點(dian),特(te)別(bie)適(shi)於(yu)在(zai)大(da)規(gui)模(mo)工(gong)業(ye)化(hua)生(sheng)產(chan)中(zhong)應(ying)用(yong)。在(zai)能(neng)源(yuan)日(ri)益(yi)緊(jin)缺(que)的(de)當(dang)前(qian),大(da)型(xing)螺(luo)旋(xuan)固(gu)化(hua)成(cheng)型(xing)機(ji)的(de)研(yan)製(zhi)成(cheng)功(gong),為(wei)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)的(de)規(gui)模(mo)化(hua)生(sheng)產(chan)提(ti)供(gong)了(le)設(she)備(bei)保(bao)障(zhang),對(dui)於(yu)生(sheng)物(wu)質(zhi)固(gu)化(hua)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)技(ji)術(shu)的(de)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)具(ju)有(you)重(zhong)大(da)作(zuo)用(yong)。
三門峽富通新能源生產銷售顆粒機、秸稈壓塊機、飼料顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備。



