生物质颗粒燃料成型过程

生物质颗粒燃料成型过程

生物质颗粒成型过程是通过生物质颗粒机的环模和压辊间相对运动及所产生的挤压力，克服物料通过模孔的阻力，从而对物料进行压缩，达到制粒的目的。具体的生物质颗粒燃料成型过程如下：

生物质颗粒燃料成型过程

生物质原料粒子在压缩开始阶段，松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变。在成型压力作用下，原料粒子进入环模，并填满粒子之间的空隙，粒子的相互位置在运动中不断地发生着变换，将原料粒子之间的空气挤出。

较大的木质纤维颗粒在巨大的成型压力作用下开始破裂，同时发生塑性流动，原料粒子之间因互相啮合变得十分紧密。在垂直于主应力方向上，原料粒子不断延展继续填充空隙。

压辊的挤压运动及原料粒子间的摩擦会产生许多热量，木质素软化且粘合力随之增强，在与纤维素的共同作用下使生物质逐渐成形。此时，在成型块的内部尚有残余应力存在，在压辊的挤压作用下，成型块进入环模模孔的保型阶段，在这一阶段消除不利于保持形状的残余应力，最终使生物质颗粒定型。

影响生物质颗粒成型因素

1、原料种类

不同种类的原料，其压缩成型特性有很大差异，在大量的农林废弃物中，有的植物体粉碎

以后容易压制成颗粒，有的就比较困难。原料的种类会影响颗粒燃料成型的质量，如木屑颗粒的密度、强度、热值等，对生物质颗粒机的产量及动力消耗也有一定的影响。

2、原料粒度

原料粒度的大小也是影响压缩成型的重要因素。一般来说，原料粒度越细小，制粒强度高，但不宜调节湿度，易于结团粘结，且原料粉碎过细，造成粉碎能耗过高；粒度过粗，增加模具及压辊的磨损，制粒成型困难，尤其是小孔径模具成型更难，并造成物料软化糊化效果差，导致物耗高、产量低、产出颗粒含粉率高。

以下是研究团队在确定最佳成型环模压缩比、最适宜成型水分范围和模孔直径为8mm的条件下，分别以4种粒度的玉米秸秆作为原料，测试原料在不同粒度范围内成型，结果如下：

3、原料含水率

当原料中的含水量过低时，原料粒子之间的摩擦力较大，限制了粒子的滑动与延展，使粒子之间的结合不够紧密，成型不牢固甚至难以成型；当原料中的含水量过高时，虽然原料粒子的流动性好，能够得到充分的延展，并相互啮合，但多余的水分会从原料中挤压出来，分布在粒子之间，原料粒子间难以紧密贴合，也会引起成型不牢固，甚至难以成型。

一般不同的原料适用湿度不尽相同，受温度成分等影响，大部分原料的湿度为8%～15%，但也有个别物料的湿度要求较高，如柚木木屑甚至达到50%等，不常见的原料最好进行测试，以保证颗粒效果。对于湿度过大的原料在进行制粒前必须经过处理降低水份，通常采用烘干工艺处理。

4、成型压力

成型压力是材料压缩成型最基本的条件。只有施加足够的压力，原材料才能被压缩成型．但成型压力与模具的形状尺寸有密切关系。环模压缩比过小，模孔的有效长度短，物料在

环模孔中成型压力小，容易挤出环模，虽然产量高但是制出的颗粒料松散，外观不光滑；环模压缩比过大，模孔的有效长度长，物料在模孔中所受的压力越大，相应制出来的颗粒密度较高，颗粒光滑且质量好，但颗粒机产量会下降，制料成本也会相应增加。以下是玉米桔杆在不同压缩比环模中成型的测试结果，仅供大家参考：

在实际生产过程中，原材料性质、预处理方法、设备参数等因子之间是相互影响的，因此需要考虑单位能量消耗、生产速率、维护和生产成本等，结合实际统计得出最理想的造粒程序，以生产出强度和耐久性最佳的生物质颗粒燃料。