生物质固体燃料成型

三、生物质成型工艺
2. 影响成型的因素 2.3 颗粒大小
一般认为 6-8 mm （含 10-20% 粉末< 4 mesh）成型效果最好 颗粒度大小不同有助于镶嵌，提高成型燃料的强度 从降低生产能耗角度考虑，秸秆成型原料粒度不宜过小 直径大于30 mm的大粒径成型燃料因为热传导较差，要求加热温 度相对稍高
准
ÖNORM M7135 （颗粒及块状燃料）
的 欧盟：
国
正在制定统一的标准
家
奥地利BINDER HOLZ 公司
棒状燃料技术参数（云杉原料） 直径： 90mm 热值： 18.9 MJ/kg 密度： 1.16 kg/dm³ 含水率： 9 % 灰分： 0.20 % 包装： 10 kg 金属箔包装，25 kg塑料袋包装。
http://www.bjakrf.com/cn/index.asp http://www.js-ytgroup.com/
杨世关
生物质发电成套设备国家工程实验室 2013.9
主要内容
一、生物质固体成型燃料简介 二、生物质成型机理 三、生物质成型工艺及设备 四、生物质成型燃料产业
一、生物质固体成型燃料概述
1. 概念 生物质成型燃料是生物质原料经干燥、粉碎等预处理后，在 特定设备中被压缩成的具有一定形状、一定密度的固体燃料。
颗粒状燃料（pelletes，D≤25mm） 棒（块）状燃料（ briquettes,D＞25mm)
上海申德生物质颗粒生产线应 用
吉林省用户生产线
上海申德机械有限
江苏牧羊集团有限公司
江苏牧羊集团有限公司
迪森热能技术股份有限公司简
➢迪森股份全体员工致力于生物质能源的发展。 ➢业务覆盖从原材料收集、燃料加工、物流配送、提供能源设备到运营
－意大利CIBUNIGAS SPA
生物质成型燃料壁炉生产企业
－意大利CALDO FACILE DI MAZZA PASQUALE
种植电力和热能的公司
－Renewable Fuels Ltd
该公司成立于2002年，是一家 与50,000个瑞典农民合作的大型企 源自文库，主要从事：
18,000多公顷能源植物种植区 提供高品质柳树枝 为电厂和供热企业建立燃料供应 渠道 生产和销售颗粒成型燃料 能源植物及其收获机械研发
4.1.2 螺旋挤压成型设备
Loose biomass
Coolant Flail
成型螺旋
成型套筒
4.1.2 螺旋挤压成型设备
螺旋挤压成型设备
4.1.2 螺旋挤压成型设备
大螺旋成型设备
4.1.3 活塞冲压成型设备
1.冲杆 2.冲杆套筒 3. 成型锥筒 4.成型锥筒外套 5.保型筒 6.夹紧套
冲杆套筒与成型套筒简图
4.1.3 活塞冲压成型设备
四、生物质成型燃料产业
意大利生物质成型燃料生产企业分布情况
欧盟生物质成型燃料产业发展特点
相对成熟的技术 完善配套的设备 便捷的生产、销售渠道 相对充足的木质类原料 颗粒成型燃料占主要地位 众多企业的积极参与 配套的标准体系保证
颗
粒
成
型
产品获得的认证标志
奥地利BINDER HOLZ 公司
颗粒燃料技术参数（云杉原料） 颗粒直径： 6mm 热值： 19 MJ/kg 密度： 1.25 kg/dm³ 含水率： 7.1 % 灰分： 0.19 % 包装： 600～1000 kg 的大袋装，15 kg小袋装或散装
产品获得的认证标志
生物质成型燃料锅炉生产企业
服务整个产业链。 ➢商业模式采用能源合同管理模式（EMC），公司和客户以热力为单
位进行结算。
原料收集体系
加工生产体系
仓储物流体系
迪森业务模式
运行服务体系
二、生物质成型机理
生物质颗粒
重新排列、滑动、堆积孔隙率下降
压
力
增
加
破碎
压缩机制
粘结
塑性变形
弹性变形
固体架桥 分子间力 机械镶嵌
二、生物质成型机理
燃
料
干燥
生
产
包装
主
要
环
节
成型 冷却
成
型
燃
料
运
输
专用运输车
储
存
及
其
它
设
备
锅炉清灰机
专用储料仓 专用储料仓
燃 用 成 型 燃 料 的 集 中 供 热 厂
制 定
瑞典:
有
SS 187120 （颗粒燃料）
成
SS 187121 （块状燃料）
型 德国:
燃 料
DIN 51731 （颗粒及块状燃料）
标 奥地利:
冷成型？
三、生物质成型工艺
2. 影响成型的因素
2.2水分
水分越高软化点越低。（水8%，软化点143℃；水27%，软化点 90℃） 水分有增塑作用 安全储存水分，12%左右 不同的成型方式对水分的要求不尽一致
含水率大于15％时，产品表面开裂、产品强度大幅下降。不同原料 的含水率可分别进行控制。稻壳、花生壳等原料的含水率6％—12％； 木屑、刨花、树叶等的含水率6％—10％。颗粒成型燃料要求原料的 含水率在15％—25％wb左右：棒状成型燃料则要求原料的含水率不 大于10％wb左右。
四、生物质成型及燃烧设备
4.1 生物质成型设备
Loose biomass
螺旋挤压成型
Coolant Flail
活塞冲压成型
模压成型
4.1.1 模压成型设备
环模成型
单辊
双辊
三辊
4.1.1 模压成型设备
环模成型
不同结构形式的压辊
环模成型部件
4..1.1 模压成型设备
平模成型
单辊
整体式
组装式
不同结构形式的压辊成型部件
生物质成型过程中的粘结机制之一在于固体架桥作用的形成。在压 缩过程中，通过烧结、粘结剂的凝固、熔融物质的固化，溶解态物质的 结晶等作用均可形成架桥作用。在压缩成型过程中，压力也可降低颗粒 的熔融点并使它们相互靠近，从而增加相互之间的接触面积并使熔融点 达到新的平衡水平。
纤维状、片状或块状颗粒之间也可以通过镶嵌和折叠粘结在一起。颗粒 间的镶嵌可以为成型燃料提高机械强度用以克服压缩后弹性恢复产生的 破坏力。
颗粒之间的相互吸引归功于范德华静电力。范德华静电力对颗粒间的粘 结作用的影响是很微弱的，通常发生在微细颗粒之间。
三、生物质成型工艺
1. 工艺流程
三、生物质成型工艺
三、生物质成型工艺
2. 影响成型的因素 2.1 温度
木质素软化点温度：134－187℃(高水分含量情况下90－110℃） 纤维素软化点温度：120－160℃ （245℃结晶破坏) 半纤维素软化点温度：145－245℃ 160℃则开始出现熔融点，这时给予压力就会成型 加热温度不能超过生物质的裂解温度300 ℃