生物質壓縮成型燃料技術PPT課件

1、過度的資源、能源消耗和不可逆轉的環(huán)境破壞，過度的資源、能源消耗和不可逆轉的環(huán)境破壞，導致人類生活環(huán)境出現(xiàn)了嚴重的導致人類生活環(huán)境出現(xiàn)了嚴重的生態(tài)危機生態(tài)危機地球地球“發(fā)燒發(fā)燒”了了第1頁/共84頁中國二氧化碳排放量已中國二氧化碳排放量已超過美國，成為二氧化超過美國，成為二氧化碳排放量碳排放量最大最大的國家。的國家。專家預測，如不加以控專家預測，如不加以控制，到制，到20302030年中國二氧年中國二氧化碳排放量將達到化碳排放量將達到8 8兆噸兆噸/ /年年，相當于目前全世界，相當于目前全世界的排放量的三分之一。的排放量的三分之一。 第2頁/共84頁削減削減COCO2 2排放是降低溫室氣體效應排

2、放是降低溫室氣體效應最有效、最得力的措施之一！最有效、最得力的措施之一！第3頁/共84頁 減少石油、煤等高污染石化資源利用，充分利用低污染的生物質能源勢在必行。 生物質壓縮成型燃料是生物質能源轉化利用的一個重要領域。第4頁/共84頁 歐洲、美國、日本等發(fā)達國家生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)歐洲、美國、日本等發(fā)達國家生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展已進入商品化階段，擁有成熟的技術，完整的標展已進入商品化階段，擁有成熟的技術，完整的標準體系和不斷增長的市場。準體系和不斷增長的市場。國外生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀第5頁/共84頁以德國為例以德國為例4040多座生物質燃料廠，多座生物質燃料廠，240240萬噸萬噸1100

3、1100多個生物質工業(yè)供暖多個生物質工業(yè)供暖設施設施 超過超過1010萬臺民用生物質顆萬臺民用生物質顆粒采暖爐粒采暖爐200200多座生物質熱電聯(lián)供多座生物質熱電聯(lián)供廠，廠，20082008年供電超過年供電超過 11701170萬千瓦時萬千瓦時 可再生能源供熱的可再生能源供熱的92%92%來來自于生物質能自于生物質能，其中其中77.8%77.8%來自于生物質成型燃料來自于生物質成型燃料成型燃料廠經(jīng)銷商爐具制造商鍋爐制造商配件商協(xié)會及組織第6頁/共84頁 德國德國20082008年可再生能源供熱統(tǒng)計年可再生能源供熱統(tǒng)計 生物質成型燃料（民用）生物質成型燃料（民用）生物質成型燃料（工業(yè)）生物質成型

4、燃料（工業(yè)）生物質成型燃料（熱電聯(lián)產(chǎn)）生物質成型燃料（熱電聯(lián)產(chǎn)）液態(tài)生物質燃料液態(tài)生物質燃料生物質燃氣生物質燃氣垃圾類生物質垃圾類生物質太陽能供熱太陽能供熱深層地熱深層地熱淺層地熱淺層地熱第7頁/共84頁國內生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀國內生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀生物質資源豐富生物質資源豐富我國糧食與秸稈產(chǎn)量發(fā)展趨勢（根據(jù)中國農(nóng)業(yè)年鑒整理）我國糧食與秸稈產(chǎn)量發(fā)展趨勢（根據(jù)中國農(nóng)業(yè)年鑒整理） 我國我國秸稈年產(chǎn)量約秸稈年產(chǎn)量約7 7億噸，另有約億噸，另有約1.21.2億噸稻殼、蔗渣、花生殼等剩余物。據(jù)億噸稻殼、蔗渣、花生殼等剩余物。據(jù)農(nóng)業(yè)部對糧食產(chǎn)量預測分析，到農(nóng)業(yè)部對糧食產(chǎn)量預測分析，到2020

5、2020年我國主要作物的秸稈總量將達到年我國主要作物的秸稈總量將達到8 8億噸。億噸。第8頁/共84頁 我國林木生物質資源預測（我國林木生物質資源預測（億噸億噸 ）第9頁/共84頁我國現(xiàn)有生物質成型燃料生我國現(xiàn)有生物質成型燃料生產(chǎn)廠近產(chǎn)廠近200200家。秸稈燃料廠主家。秸稈燃料廠主要分布在華北、華中和東北等要分布在華北、華中和東北等地；木質顆粒燃料廠主要集中地；木質顆粒燃料廠主要集中在華東、華南、東北和內蒙等在華東、華南、東北和內蒙等地。地。第10頁/共84頁國內國內現(xiàn)有成型現(xiàn)有成型設備生產(chǎn)廠設備生產(chǎn)廠家家100100多多家，主要分布在河家，主要分布在河南、河北、南、河北、山東山東等地區(qū)。等

6、地區(qū)。第11頁/共84頁國內生物質燃燒技術國內生物質燃燒技術生物質成型燃料村鎮(zhèn)應用爐具生物質成型燃料村鎮(zhèn)應用爐具生物質工業(yè)鍋爐生物質工業(yè)鍋爐生物質電站鍋爐生物質電站鍋爐生物質爐具和鍋爐近來也有長足發(fā)展，如生物質爐具和鍋爐近來也有長足發(fā)展，如廣州迪森、廣州迪森、重慶良奇、重慶良奇、山東多樂、山東多樂、湖南萬家、湖南萬家、張家界三木、北京桑普和北京老萬等。但由于種種原因，使用可靠、張家界三木、北京桑普和北京老萬等。但由于種種原因，使用可靠、技術先進、價廉物美、能批量投入工業(yè)生產(chǎn)、滿足廣大用戶使用要求的產(chǎn)品并技術先進、價廉物美、能批量投入工業(yè)生產(chǎn)、滿足廣大用戶使用要求的產(chǎn)品并不多。不多。第12頁/共

7、84頁生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義意義液態(tài)液態(tài)技術（技術（生物乙醇、甲醇和生物柴油生物乙醇、甲醇和生物柴油）新能源新能源風能風能太陽能太陽能地熱能地熱能潮汐能潮汐能生物質能生物質能利用形式氣態(tài)氣態(tài)技術（技術（生物沼氣、垃生物沼氣、垃圾沼氣、木質氣）圾沼氣、木質氣）固態(tài)固態(tài)技術農(nóng)林技術農(nóng)林廢棄物直燃、壓廢棄物直燃、壓縮縮成型（成型（發(fā)電、供熱）發(fā)電、供熱）第13頁/共84頁 能源問題能源問題 環(huán)境環(huán)境問題問題 三三農(nóng)問題農(nóng)問題l 農(nóng)林廢棄物資源化利用農(nóng)林廢棄物資源化利用l 改善農(nóng)村能源結構改善農(nóng)村能源結構l 提高農(nóng)民收入、增加農(nóng)民就業(yè)崗位提高農(nóng)民收入、增加農(nóng)民就業(yè)崗位l 新的

8、、可再生的替代能源新的、可再生的替代能源l 優(yōu)化能源結構、增加能源供給優(yōu)化能源結構、增加能源供給l 提高能源使用效率提高能源使用效率l CO CO2 2零排放、零排放、SOSO2 2、氮氧化物低排放、氮氧化物低排放l 減少秸稈焚燒污染空氣減少秸稈焚燒污染空氣有助于解決我國三大戰(zhàn)略難題有助于解決我國三大戰(zhàn)略難題生物質成生物質成型燃料型燃料第14頁/共84頁生物質燃料生物質燃料二氧化碳零排放二氧化碳零排放植物生長期吸植物生長期吸收二氧化碳收二氧化碳生物質燃料燃燒排生物質燃料燃燒排放的放的COCO2 2是植物生是植物生長期所吸受的，不長期所吸受的，不會增加大氣中會增加大氣中COCO2 2的總量。國際

9、上稱的總量。國際上稱之為之為COCO2 2零排放，零排放，也稱碳中性。也稱碳中性。燃燒排放二氧化碳燃燒排放二氧化碳生物質成型燃料生物質成型燃料第15頁/共84頁生物質生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)鏈成型燃料產(chǎn)業(yè)鏈原料規(guī)模收集原料規(guī)模收集能源作物種植能源作物種植原料收集原料收集原料分散收集原料分散收集燃料生產(chǎn)燃料生產(chǎn)粉粉 碎碎調調 制制成成 型型冷冷 卻卻包包 裝裝生生產(chǎn)產(chǎn)流流程程民用爐具民用爐具工業(yè)鍋爐工業(yè)鍋爐電站鍋爐電站鍋爐往復式爐排鍋爐往復式爐排鍋爐循環(huán)流化床鍋爐循環(huán)流化床鍋爐熱水鍋爐熱水鍋爐蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐生物質炊事爐生物質炊事爐炊事取暖兩用爐炊事取暖兩用爐生物質取暖爐生物質取暖爐燃燃燒燒設設備備水

10、冷震動式鍋爐水冷震動式鍋爐燃料銷售燃料銷售第16頁/共84頁生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)循環(huán)示意圖生物質成型燃料產(chǎn)業(yè)循環(huán)示意圖第17頁/共84頁（1）生物質壓縮成型燃料技術：在一定溫度和壓力下，利用木質素充當黏合劑，將各類分布散、形體輕、儲運困難、使用不便的生物質原料（農(nóng)作物秸稈、稻殼、鋸末、木屑等）經(jīng)壓縮成型和炭化工藝，加工成具有一定幾何形狀、密度較大的成型燃料，以提高燃料的熱值，改善燃燒性能，使之成為商品能源。 也稱為“壓縮致密成型”、“致密固化成型”、“生物質壓塊”。一、基本概念第18頁/共84頁生物質壓縮成型燃料：松散的秸桿、籽殼、樹枝、鋸末等纖維質、木質生物質廢料經(jīng)熱擠壓工藝制成的固形燃料。第

11、19頁/共84頁生物質壓縮成型燃料類型： 粒狀、棒狀、塊狀等第20頁/共84頁用途： 家庭取暖爐 小型熱水鍋爐 熱風爐 小型發(fā)電設施等等。第21頁/共84頁生物質壓縮成型燃料特點： 密度高、強度大：體積縮小68倍，密度約為1.11.4t/m3； 熱值高：熱值可達到16.7MJ/kg，能源密度相當于中質煙煤； 燃燒性能好：使用時火力持久，爐膛溫度高，燃燒特性明顯得到改善。 形狀和性質均一：便于運輸和裝卸、適應性強、燃料操作控制方便等。第22頁/共84頁二、生物質壓縮成型原理（一）壓縮過程中生物質的粒子特性 生物質壓縮成型過程中粒子狀態(tài)變化 生物質壓縮成型分為兩個階段。第23頁/共84頁第一階段，

12、初期，較低壓力傳遞至生物質顆粒中，使原先松散堆積的固體顆粒排列結構開始改變，生物質內部空隙率減少。第二階段，壓力逐漸增大時，生物質大顆粒在壓力作用下破裂，變成更加細小粒子，并發(fā)生變形或塑性流動，粒子開始充填空隙，粒子間更加緊密地接觸而互相嚙合，一部分殘余應力貯存于成型塊內部，使粒子間結合更牢固。第24頁/共84頁成型物內部粒子的粘結機制 1962年德國的Rumpf針對不同材料的壓縮成型，將成型物內部的粘結力類型和粘結方式分成5類:固體顆粒橋接或架橋(Solid bridge)；固體粒子間的充填或嵌合；第25頁/共84頁自由移動液體的表面張力和毛細壓力；非自由移動粘結劑作用的粘結力；粒子間的分子

13、吸引力(范德華力)或靜電引力。第26頁/共84頁壓縮過程的影響粒子變化的因素含水率。生物質內適量的結合水和自由水是一種潤滑劑，使粒子間內摩擦變小，流動性增強，從而促進粒子在壓力作用下滑動而嵌合。第27頁/共84頁顆粒尺寸。構成成型塊的粒子越細小，粒子間充填程度就越高，接觸越緊密；當粒子的粒度小到一定程度(幾百至幾微米)后，成型塊內部結合力方式和主次甚至也會發(fā)生變化，粒子間分子引力、靜電引力和液相附著力(毛細管力)開始上升為主導地位。第28頁/共84頁（二）壓縮成型時生物質的化學成分變化（1）木質素是生物質固有的最好內在粘接劑。 木質素100才開始軟化，160開始熔融形成膠體物質。 在壓縮成型過

14、程中，木質素在溫度與壓力的共同作用下發(fā)揮粘結劑功能，粘附和聚合生物質顆粒，提高了成型物的結合強度和耐久性。第29頁/共84頁（2）水分是一種必不可少的自由基。水分流動于生物質團粒間，在壓力作用下，與果膠質或糖類混合形成膠體，起粘結劑的作用。水分還有降低木質素的玻變(熔融)溫度的作用，使生物質在較低加熱溫度下成型。第30頁/共84頁（3）半纖維素與纖維素的作用。 半纖維素水解轉化為木糖，也可起到粘結劑的作用。 纖維素分子連接形成的纖絲，在粘聚體內發(fā)揮了類似于混凝土中“鋼筋”的加強作用，成為提高成型塊強度的“骨架”。第31頁/共84頁（4）其它化學成分的作用。生物質所含腐殖質、樹脂、蠟質等對壓力和

15、溫度比較敏感。當采用適宜溫度和壓力時，也有助于在壓縮成型過程中發(fā)揮粘結作用。第32頁/共84頁生物質中的纖維素、半纖維素和木質素在不同高溫下，都能受熱分解轉化為液、固和氣態(tài)產(chǎn)物。將生物質熱解技術與壓縮成型工藝結合，利用熱解反應產(chǎn)生的熱解油或木焦油作為黏結劑，有利于提高粒子間的黏聚作用，提高成型燃料的品位和熱值。第33頁/共84頁二、生物質壓縮成型的工藝流程第34頁/共84頁生物質收集 工廠化加工主要涉及的問題：加工廠的服務半徑；農(nóng)戶供給加工廠的原料的形式；原料狀況。第35頁/共84頁物料粉碎 木塊、樹皮、植物秸桿等尺寸較大的原料要時行粉碎，粉碎作業(yè)盡量在粉碎機上完成；鋸末、稻殼等只需清除尺寸較

16、大的異物，無需粉碎。 對顆粒成型燃料，一般需要將90%左右的原料粉碎到2mm以下，必要時原料需進行二次甚至三次粉碎。 常用粉碎機械：錘片式粉碎機。第36頁/共84頁干燥 干燥處理的原因：水分含量超過經(jīng)驗值上限時，加工過程中當溫度升高時，體積突然膨脹，易發(fā)生爆炸造成事故；水分含量過低時，會使范德華力降低，物料難以成型。 物料濕度一般要求在1015%之間，間歇式或低速壓縮工藝中可適當放寬。 常用干燥機有回轉圓筒干燥機、立式氣流干燥機。第37頁/共84頁出料口排濕口驅動裝置干燥筒進料口熱風爐回轉圓筒干燥機： 構造：優(yōu)點：生產(chǎn)能力大，運行可靠，操作容易，適應性強，流體阻力小，動力消耗低。缺點：設備復雜

17、，體積龐大，一次性投資高，占地面積大。第38頁/共84頁干燥過程：原料進入干燥筒；干燥筒作低速回轉運動。干燥筒向出口方向下傾210，并在筒內安裝有抄板。物料在隨干燥筒回轉時被抄起后落下，由熱風發(fā)生爐產(chǎn)生的熱風加熱干燥；由于干燥筒的傾斜及回轉作用，原料被移送到出料口排出機外。第39頁/共84頁 干燥筒內操作方式： 逆流操作干燥器內傳熱與傳質推動力比較均勻，適用于不允許快速干燥的熱敏性物料。干燥處理后物料含水率較低。 順流操作適用于原料含水量較高，允許干燥速度快，在干燥過程中不分解，能耐高溫的非熱敏性物料。第40頁/共84頁上干燥管下干燥管分離器熱風爐加料口出料口抽風機立式氣流干燥設備： 構造：特

18、點：原料在氣流中分散性好，故干燥有效面積大，干燥強度高，生產(chǎn)能力大，從而干燥時間大大縮短；干燥過程中采用順流操作，入口處氣溫高而原料溫度大，能充分利用氣體的熱能，故熱效率高；設備簡單，占地面積小，一次性投資少，可同時完成輸送作業(yè)，工藝流程簡化，便于實現(xiàn)自動化作業(yè)。第41頁/共84頁干燥過程： 熱風發(fā)生爐產(chǎn)生的熱風在抽風機作用下被吸入干燥管道內；同時，被干燥的原料由加料口加入與熱風匯合，二者在干燥管內充分混合并向前流動，完成干燥過程。 干燥后的物料被吸入離心分離器分離，然后從出料口排出。濕空氣被風機抽出排放。第42頁/共84頁預壓縮 為提高生產(chǎn)率，在推進器進刀前先把松散的物料預壓一下，然后再推入

19、成型模具。多采用螺旋推進器、液壓推進器。壓縮F1機器主推力，F(xiàn)2摩擦力，F(xiàn)3模具壁的向心反作用壓力，模具內壁的傾斜夾角。影響F1大小的是F2和料塊的密度、直徑等，影響F2大小的是和模具的溫度。是成型模設計的關鍵因素，它隨著料塊的直徑、密度、原料類型而有不同的要求。 的確定需要經(jīng)過試驗，一般從3開始，用插入法進行調試。模具設計有內模和外模，外模是不變的，內?？梢哉{換。第43頁/共84頁加熱 棒形成型機的加熱溫度一般在150300之間；顆粒成型機沒有外熱源加熱，但成型過程中原料與機器工作部件之間的摩擦作用可將原料加熱到100左右。加熱方式： 電阻絲加熱、導熱油加熱。應先預熱后開機。 也可加大成型模

20、內壁的夾角，利用擠壓過程中產(chǎn)生摩擦熱加熱。但動力消耗大，螺旋頭和模具磨損加劇，一般3050h就得更換螺旋頭。第44頁/共84頁添加黏結劑 目的：增加壓塊的熱值，同時增大黏結力。方法：加入10%20%的煤粉或炭粉。注意事項：添加要均勻，避免因相對密度不同造成不均勻聚結；純增加黏結力，減少動力輸入。要求：生物質顆粒尺寸要小，便于黏結劑均勻接觸。一般在預壓前輸送的過程中添加，以便于攪拌。第45頁/共84頁保型 目的：使已成型的生物質棒消除部分應力，使料塊形狀固定下來。 方法：在生物質成型后的那段套筒內進行。此段套筒內徑略大于壓縮成型的最小部位直徑，成型料進入后適量膨脹，消除部分應力。保型套筒端部有開

21、口，用以調整保型套筒的保型能力。 保型筒直徑的影響：若保型筒直徑過大，生物質會迅速膨脹，容易產(chǎn)生裂紋；直徑過小，應力得不到消除，出品后會因溫度突然下降發(fā)生崩裂或粉碎。第46頁/共84頁三、生物質壓縮成型的工藝類型 熱壓縮成型技術 冷壓縮成型技術 炭化成型技術第47頁/共84頁濕壓成型熱壓成型炭化成型干燥不炭化炭化低密度成型塊生物質成型塊成型炭塊擠壓成型生物質壓縮成型的工藝形式生物質燃料第48頁/共84頁“熱壓縮”顆粒成型技術 定義：是把粉碎后的生物質在220280高溫及高壓下壓縮成1 t/m3左右的高密度成型燃料。 “熱壓縮”技術的工藝由粉碎、干燥、加熱、壓縮、冷卻過程組成。對成型前粉料含水率

22、有嚴格要求，必須控制在8% 12%。第49頁/共84頁第50頁/共84頁“冷壓縮”顆粒成型技術 也稱濕壓成型工藝技術。對原料含水率要求不高。其成型機理是在常溫下，通過特殊的擠壓方式，使粉碎的生物質纖維結構互相鑲嵌包裹而形成顆粒。 因為顆粒成型機理的不同，“冷壓縮”技術的工藝只需粉碎和壓縮2個環(huán)節(jié)。第51頁/共84頁特點：“冷壓縮”技術與“熱壓縮”技術相比，具原料適用性廣，設備系統(tǒng)簡單、體積小、重量輕、價格低、可移動性強，顆粒成型能耗低、成本低等優(yōu)點。第52頁/共84頁炭化成型技術根據(jù)工藝流程分為兩類：先成型后炭化、先炭化后成型先成型后炭化：先用壓縮成型機將生物質物料壓縮成具有一定密度和形狀的棒

23、料，然后在炭化爐內炭化成為木炭。第53頁/共84頁先炭化后成型：先將生物質原料炭化或部分炭化，然后加入一定量的黏結劑壓縮成型。特點：炭化過程高分子組分受熱裂解轉化成炭，并釋放出揮發(fā)分，其擠壓加工性能得到改善，功率消耗也明顯下降。炭化后的原料在擠壓成型后維持既定形狀能力較差，故成型時一般都要加入一定量黏結劑。第54頁/共84頁四、生物質成型影響因素 成型壓力 原料含水率 原料顆粒度 原料的種類 溫度 黏結劑第55頁/共84頁成型壓力 壓力作用：破壞原生物質的物相結構，組成新的物相結構；加強分子間的凝聚力，提高成型體的強度和剛度；為生物質在模具成型提供必要的動力。第56頁/共84頁當壓力較小時，密

24、度隨壓力增加而增加的幅度較大，當壓力增加到一定值以后，成型物密度的增加就變得緩慢。成型壓力與模具的形狀尺寸有密切的關系。第57頁/共84頁原料含水率 水分過高時，加熱過程中產(chǎn)生的蒸汽不能順利地從燃料中心孔排出，造成表面開裂，嚴重時會伴有爆鳴。 若過低，成型很困難，因為微量水分對木質素的軟化、塑化有促進作用。 對于顆粒成型燃料，一般要求原料的含水率在15% 25%；對于棒狀成型燃料，則要求原料的含水率不大于10%。第58頁/共84頁原料顆粒度 在相同的壓力及實驗條件下，原料粒徑越小，越易成型。 當成型方式已定，原料粒度應不大于成型料尺寸。如：對于直徑6mm的顆粒燃料，其原料粒度應小于5 。第59

25、頁/共84頁原料粒度還影響成型機的效率及成型物的質量。原料粒度較大時，能耗大，產(chǎn)量小。原料粒度形態(tài)差異較大時，成型物表面易產(chǎn)生裂紋。但對有些成型方式，如沖壓成型時，要求原料有較大的尺寸或較長的纖維。第60頁/共84頁原料的種類 不同種類原料的壓縮成型特性差異很大。原料種類不但影響成型質量，且影響成型機的產(chǎn)量及動力消耗。 在不加熱條件下，木材廢料一般較難壓縮，而纖維狀植物秸稈和樹皮等容易壓縮。但在加熱條件下，木材廢料反而容易成型，而植物秸稈和樹皮等不易成型。 思考一下原因？第61頁/共84頁溫度 影響原料成型，而且影響成型機的工作效率。一般到控制在150 300 ，可根據(jù)原料形態(tài)進行調整。 加熱

26、的作用：使原料中含有的木質素軟化，起到粘結劑的作用，使原料本身變軟，變得容易壓縮。第62頁/共84頁加熱溫度過低，不但原料不能成型，而且功耗增加；加熱溫度過高，電機功耗減小，但成型壓力變小，顆粒擠壓不實，密度變小，容易斷裂破損。且燃料表面過熱，容易燒焦，煙氣較大。第63頁/共84頁黏結劑 要求：必須能夠保證成型炭塊具有足夠的強度和抗潮解性，而且在燃燒時不產(chǎn)生煙塵和異味，最好黏結劑本身能夠燃燒。第64頁/共84頁常用的黏結劑無機黏結劑：水泥、黏土、水玻璃等；有機黏結劑：焦油、瀝青、樹脂、淀粉等；纖維類黏結劑：廢紙漿、水解纖維等；第65頁/共84頁四、 生物質壓縮成型技術與設備機械驅動活塞壓縮機液

27、壓驅動活塞壓縮機雙螺桿擠壓機單螺桿擠壓機加熱螺旋擠壓機螺旋擠壓成型技術活塞沖壓成型技術壓輥式成型技術壓輥成型機第66頁/共84頁（一） 螺旋擠壓成型技術（一）螺旋擠壓機類型雙螺桿擠壓機單螺桿擠壓機加熱螺旋擠壓機 大型機：純壓縮型錐形螺桿壓縮機、雙螺桿壓縮機 小型機： 外部加熱成型螺旋擠壓機第67頁/共84頁 雙螺桿擠壓機： 特點：對原料的預處理要求不嚴，原料粒度在3080mm之間，水分含量可高達30%。物料干燥由機械壓縮來完成。需大型的電機，能耗較高；推力軸承、密封裝置、齒輪傳動裝置需維護保養(yǎng)，成本增加。第68頁/共84頁單螺桿擠壓機： 生物質原料被旋轉的錐形螺桿壓入壓縮室，然后被螺桿擠壓頭擠

28、入模具。 特點：螺旋頭和模具磨損嚴重，壽命短（如花生殼原料100h，稻殼300h），需采用硬質合金，維修費用高。第69頁/共84頁加熱螺旋擠壓機 在螺旋壓縮機壓縮成型筒外設置一加熱裝置，使筒溫保持在220280，生物質中的木素受熱塑化后具有粘性，降低螺旋壓縮成型設備從而的功耗。制 棒 機第70頁/共84頁（二） 活塞沖壓成型技術(一)活塞沖壓原理： 活塞后退時，粉碎的生物質原料從入料口進入套筒，活塞前進時把原料壓緊到減縮的錐形模具內成型。 在壓縮過程中由于摩擦生熱作用，生物質會被加熱，使生物質中的木質素軟化起黏結作用； 也可采用對模具外部加熱的方式增強木質素的黏結作用。第71頁/共84頁活塞沖壓的特點 優(yōu)點：與螺旋擠壓相比，改變了成型部件與原料的作用方式，沖頭與生物質原料間沒有相對滑動，故磨損小，成型部件使用壽命大幅度提高，單位產(chǎn)品能耗降低。 缺點：但作用時為間斷式?jīng)_擊，有不平衡現(xiàn)象，產(chǎn)品不適宜炭化。第72頁/共84頁(1)機械驅動活塞壓縮依靠存儲于飛輪中的轉動動能，通過曲柄連桿機構帶動活塞做高速往復運動，壓縮成型原料。生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品密度大，但其設備龐大，震動強烈而且噪音劇烈。第73頁/共84頁(2) 液壓驅動活塞壓縮裝置利用液壓油缸所提供的壓力，帶動活塞沖壓生物質成型。運行穩(wěn)定性得到極大提高，產(chǎn)生的噪音也很小，明顯改善了操作環(huán)