生物質(zhì)固體成型燃料加工生產(chǎn)線及設(shè)備研制成功

經(jīng)過多年的開發(fā)研究，中國生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)已經(jīng)取得了階段性成果，研發(fā)了螺旋擠壓式、活塞沖壓式、模輥碾壓式3種固體成型燃料生產(chǎn)設(shè)備，促進了生物質(zhì)固體成型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但總體來說發(fā)展比較緩慢，為此農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院提出了能夠適應(yīng)多種生物質(zhì)原料特性的固體成型燃料生產(chǎn)工藝路線，建立了生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)線。

此研究報告刊登于《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報》2010年第9期，題為“生物質(zhì)固體成型燃料加工生產(chǎn)線及設(shè)備研究”，第一作者為農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院姚宗路博士，通信作者為孟海波副研究員。

生物質(zhì)固體成型燃料具有易運輸、易點火、燃燒效率高、灰分少等優(yōu)點，燃料密度為1.0～1.4噸/立方米，體積較原料縮小6～8倍，便于運輸和裝卸；能源密度相當(dāng)于中質(zhì)煙煤，燃燒性能好，熱值高，火力持久，爐膛溫度高，燃燒特性明顯改善，灰分少，在燃燒過程中實現(xiàn)了“零排放”。既可作為農(nóng)村居民的炊事和取暖燃料，也可作為城鎮(zhèn)區(qū)域供熱和工業(yè)鍋爐燃料，近年來越來越受到人們的廣泛關(guān)注。但總體來說發(fā)展比較緩慢，主要原因是中國幅員遼闊、各地氣候差異大，生物質(zhì)原料種類繁多、特性復(fù)雜，這對成型燃料加工工藝及設(shè)備提出了較高的要求。同時，與國外技術(shù)相比還存在差距，仍有一些技術(shù)障礙亟待解決，突出表現(xiàn)在：一是與國外主要以木質(zhì)原料為主不同，中國的生物質(zhì)成型燃料主要以秸稈原料為主，因秸稈中砂石、硅化物等含量過高，對成型機的關(guān)鍵部件磨損嚴重；二是設(shè)備系統(tǒng)配合協(xié)調(diào)能力差，運行不穩(wěn)定，生產(chǎn)率低。目前中國的生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)多為生產(chǎn)率低的單機作業(yè)，生產(chǎn)線簡陋，匹配耦合能力差，缺乏與主機匹配的原料預(yù)處理、輸送及喂料等配套設(shè)備，導(dǎo)致運行不連續(xù)、故障率高等問題；三是固體成型燃料加工設(shè)備適應(yīng)能力差，不同的設(shè)備對適用原料種類、粒度和含水率要求各不相同，影響了規(guī)模化推廣應(yīng)用。

為此，農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院本文采用模輥擠壓成型原理，開發(fā)設(shè)計了生物質(zhì)固體成型燃料加工設(shè)備，將農(nóng)林業(yè)剩余物等生物質(zhì)原料加工成固體成型燃料，以實現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。加工工藝路線采用二次粉碎、連續(xù)喂料與調(diào)節(jié)喂料相結(jié)合的混配工藝，生產(chǎn)塊狀和顆粒兩種固體成型燃料。能夠適應(yīng)玉米秸、麥秸、花生殼、棉稈、木屑等農(nóng)林剩余物，并在北京建成首條規(guī)模化、工業(yè)化生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)線。試驗檢測結(jié)果表明，采用生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)線的每小時生產(chǎn)率比單機狀態(tài)下提高了17.3%，經(jīng)濟效益提高13.3%，成型率達到98%，堆積密度和顆粒密度也明顯高于單機，達到了設(shè)計要求。實現(xiàn)了規(guī)模化、連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，有利于中國生物質(zhì)固體成型燃料產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展

以上研究結(jié)果解決了我國秸稈類生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)過程中的工藝和設(shè)備問題，提高了生產(chǎn)率，實現(xiàn)了規(guī)模化、連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。其加工工藝與成套設(shè)備對我國秸稈等主要資源綜合利用具有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價值，主要經(jīng)濟指標(biāo)居國內(nèi)領(lǐng)先水平，秸稈類成套設(shè)備達到國際同類產(chǎn)品先進水平。