生物质固体成型燃料加工生产线及配套设备.pdf

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1、第26卷第9期2802010年9月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．9Sep．2010生物质固体成型燃料加工生产线及配套设备姚宗路，田宜水，孟海波※，赵立欣，霍丽丽(农业部规划设计研究院，北京100125)摘要：针对目前中国生物质原料复杂多样，以及生物质固体成型燃料加工过程中存在系统配合协调能力差、原料适应能力差、生产率低等问题。该文采用模辊式成型原理，研发设计了有强制喂料系统的成型机以及配套设备，采用二次粉碎』=艺以及连续喂料与调制喂料相结合的混配工艺，提出了能够适应多种生物质原料特性的固体成型燃料生产工艺路线，建立了生物质固体成型燃料生产线

2、。试验检测结果表明，采用牛物质固体成型燃料生产线的每小时生产率比单机状态下提高了17．3％，经济效益提高13．3％，成型率达到98％，堆积密度和颗粒密度也明显高于单机，达到了设计要求。实现了规模化、连续稳定生产，有利于中国生物质固体成型燃料产业化的发展。关键词：生物质，秸秆，设备，成型燃料，生物质颗粒成型机doi"10．3969／j．issn．1002—6819．2010．09．046中图分类号：S216．2，THl2文献标志码：A文章编号：1002-6819(2010)-09—0280—06姚宗路，田宜水，孟海波，等．生物质固体成型燃料加工生产线及配套设备[J]．农业工程学报，20

3、10，26(9)：280--285．YanZonglu，TianYishui，MengHaibo，eta1．Productionlineandcorollaryequipmentofbiomasssolidfuel[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(9)：280--285．(inChinesewithEnglishabstrac00引言中国具有丰富的农作物秸秆资源和森林资源。据统计，农作物秸秆年产量每年6亿t左右，约折合3亿t标准煤，林业剩余物约1．5亿t【l捌。如何高效综合利用农作物秸秆、林业剩余物等生物质能已成为各国研究的重要课题【3～1，生物质固

4、体成型燃料具有易运输、易点火、燃烧效率高、灰分少等优点，燃料密度为1．0～1．4t／m3，体积较原料缩小6--一8倍，便于运输和装卸；能源密度相当于中质烟煤，燃烧性能好，热值高，火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显改善，灰分少，在燃烧过程中实现了“零排放”。既可作为农村居民的炊事和取暖燃料，也可作为城镇区域供热和工业锅炉燃料，近年来越来越受到人们的广泛关注[6-8]。经过多年的开发研究，中国生物质固体成型燃料技术已经取得了阶段性成果，研发了螺旋挤压式、活塞冲压式、模辊碾压式3种固体成型燃料生产设备，促进了生物质固体成型产业的发膨9‘12】。但总体来说发展比较缓慢，到2008年底，中国生

5、物质固体成型燃料产量约为20万t[13]，主要原因是中国幅员辽阔、各地气候差异大，生物质原料种类繁多、特性复杂，这对成型燃料加工工艺及设备提出了较高的要求。同时，与国外技术相比还存收稿时间：2009-04．16修订时间：2009-07-0l基金项目：农业科技成果转化资金项目：生物质固体成型燃料生产工艺与成套设备成果转化(2008GB23260384)作者简介：姚宗路(1980一)，男，山东临沂人。工学博士，主要从事牛物质资源开发利用方面研究。北京市朝阳区麦子店街4l号农业部规划设计研究院，100125。Emaihyaozonglu@163．姗※通信作者：孟海波(1972一)，男，副研

6、究员。工学博士，主要从事生物质资源开发利用方面研究。北京市朝阳K麦子店街4l号农业部规划设计研究院，100125．Email：newmhb7209国163．eom在差距，仍有一些技术障碍亟待解决，突出表现在[14-15]：一是与国外主要以木质原料为主不同，中国的生物质成型燃料主要以秸秆原料为主，因秸秆中砂石、硅化物等含量过高，对成型机的关键部件磨损严重；二是设备系统配合协调能力差，运行不稳定，生产率低。目前中国的生物质固体成型燃料牛产多为生产率低的单机作业，生产线简陋，匹配耦合能力差，缺乏与主机匹配的原料预处理、输送及喂料等配套设备，导致运行不连续、故障率高等问题；三是固体成型燃料加

7、工设备适应能力差，不同的设备对适用原料种类、粒度和含水率要求各不相同，影响了规模化推广应用。本文针对中国生物质原料种类繁多、原料特性复杂多样的特点，采用模辊挤压成型原理，开发设计了生物质固体成型燃料加工设备，将农林业剩余物等生物质原料加工成固体成型燃料，以实现工业化连续稳定生产。加工工艺路线采用二次粉碎、连续喂料与调节喂料相结合的混配工艺，生产块状和颗粒两种固体成型燃料。能够适应玉米秸、麦秸、花生壳、棉秆、木屑等农林剩余物，并在北京建成首条规模化、工业化生