立式环模秸秆压块成型机作业参数优化.pdf

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1、第29卷第23期农业工程学报Vo1．29No．231662013年12月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringDec．2013立式环模秸秆压块成型机作业参数优化庞利沙，孟海波，赵立欣，姚宗路，田宜水，侯书林2(1．农业部规划设计研究院，农业部农业废弃物能源化利用重点实验室，北京100125：2．中国农业大学工学院，北京100083)摘要：针对秸秆压块成型燃料生产过程中，由于作业参数不当造成的生产率低、成型燃料质量低、能耗高等问题，以玉米秸秆为原料，通过正

2、交试验，研究原料的粒度、含水率及压块机模辊间隙3种工艺参数的不同组合对生产率、压块燃料成型率、密度、机械耐久性及吨产品能耗的影响。结果表明：从提高成型燃料质量方面来考虑，最佳工艺参数组合为原料粒度为10~20mm、含水率为15％、模辊间隙为2mrn，从提高生产率和降低吨产品能耗方面来考虑，最佳工艺参数组合为原料粒度为10~20mm、含水率为20％、模辊间隙为2ITUTI。在实际使用中，根据压块燃料成型率、密度和机械耐久性的质量要求，在能达到使用要求的情况下，可在含水率10％~20％的范围内，适当提高含水率，有利于提高生产率和降

3、低吨产品能耗。关键词：秸秆，燃料，优化，秸秆压块成型机，成型燃料，粒度，含水率，模辊间隙doi：10．3969~．issn．1002—6819．2013．23．023中图分类号：$216．2文献标志码：A文章编号：1002—6819(2013)一23—0166—08庞利沙，孟海波，赵立欣，等．立式环模秸秆压块成型机作业参数优化[J]．农业工程学报，2013，29(23)：166—172．PangLisha，MengHaibo，ZhaoLixin，eta1．Optimizationofoperatingparametersfor

4、verticalringfiaoldstrawbriquettingmachine[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2013，29(23)：166—172．(inChinesewithEnglishabstract)生产过程的能耗、提高成型燃料的生产率与成品质0引言量、延长成型设备使用寿命等。国内外模辊式成中国是农业大国，具有丰富的农作物秸秆资源[1-3]，型机成型工艺的研究，或为仅针对生物质原

5、料的种据统计，年产量可达6亿t左右[1,4-5]，充分利用这些类、粒度、含水率等工艺参数卜]，或为仅针对成资源，既可缓解能源紧张问题，又有益于环境保护引。型机的压辊转速、模辊间隙等工艺参数，且多为针生物质成型燃料技术是将松散的农作物秸秆在一定对颗粒燃料成型机的，对于以玉米秸秆为原料的压力作用下压缩成具有一定形状的成型燃料，具有密模辊式压块成型机的原料工艺参数和成型机工艺度高、体积小、便于储存和运输等优点【9J，近年来发参数共同考虑的对成型影响的研究较少。展迅速，日益受到人们的广泛关注，也是今后生物质本文以玉米秸秆为原料，对原料

6、工艺参数能利用的主要发展方向之一L1⋯。(原料粒度、含水率)和成型机的主要工艺参数(模目前生物质固体成型燃料包括颗粒燃料和压辊间隙)进行试验，研究3种工艺参数相互作用块燃料，生物质压块燃料因其具有燃烧性能好、产下的不同组合对成型的生产率、成型燃料吨产品品价格低、生产率高等优点，而具有较强的市场竞能耗、成型率、机械耐久性和密度等指标的影响争力L11-13]。其中用于生产压块燃料的立式环模成型规律，为提高生产率、成型燃料质量、降低能耗等机因其具有生产率较高、能耗较低、环模寿命较长提供科学依据。等优点，已经逐渐成为主流机型[14-1

7、5】。现阶段，生1材料与方法物质成型燃料技术研究热点和难点在于如何降低1．1试验材料收稿日期：2013-04．02修订日期：2013．10．25本试验选择山东省泰安市2012年度的玉米秸基金项目：“十二五”国家科技计划课题(2012BAD30B0201)秆为原料，主要通过对原料的粒度和含水率的调作者简介：庞利沙(1988一)，女，河南安阳人，主要从事生物质资源开发利用方面研究。北京中国农业大学工学院，100083。节，将试验原料分3批粉碎，分别粉碎至粒度为10～Email：plsOlO@yahoo．cn20、20~30和30~

8、40mlTl3种，对照正交试验表，※通信作者：姚宗路(1980一)，男，山东临沂人，博士，主要从事生将不同粒度的原料，分别调节至相应含水率，堆放物质资源开发利用方面研究。北京农业部规划设计研究院，100125。至少4m高度，回性48h后进行试验。Email：yaozonglu