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生物质颗粒燃料的原料分类及常见热值汇总

发布时间:2020/11/05 点击量:0

随着能源消耗的不断增长,化石能源日渐枯竭以及环境污染的加剧,生物质颗粒燃料作为一种可再生能源的高效利用方式,应用十分广泛。

生物质颗粒燃料

生物质颗粒燃料的原料分类

生物质颗粒燃料主要利用的是农业三剩物和林业废弃物,经生物质颗粒机加工成棒状的生物质颗粒燃料。根据不同的原料品质,加工成各种生物质颗粒燃料。具体生物质颗粒燃料的原料分类如下:

1、木质类

板厂、家具厂废弃木屑、刨花、伐木场废弃锯末、边角料、建筑板材废弃物、园林修枝、山林原木等。

2、竹屑类

竹工艺品废弃物,如筷子、牙签厂废料等。

3、秸秆草类

棉花秸秆、玉米秸秆、大豆杆、油菜花杆、麦杆、稻杆、木薯杆、甘蔗渣、烟草杆、沙棘杆等草本类植物杆等;能源草、象草、巨王草、苜蓿草(主要作为牛羊饲料用)。

4、其他类

大米稻壳、花生壳;甘蔗渣,棕榈丝、椰子壳、茶籽壳,牛粪,果渣等。

生物质颗粒燃料

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,原料粒子进入竞博体育app下载,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,成型块进入竞博体育app下载模孔的保型阶段,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。

生物质颗粒燃料

常见生物质颗粒燃料热值汇总

原料的种类主要决定了生物质颗粒燃料的热值,有颗粒燃料生产厂家对生物质颗粒燃料的热值作了汇总:农业原料的颗粒燃料热值一般在3000-4200kcal/kg左右,林业的原料颗粒燃料热值普遍较高在4200-5000kcal/kg左右,林业类的颗粒燃料经过碳化后其热值不低于7000kcal/kg。

生物质颗粒燃料

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竞博体育app下载压缩比、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:

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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。竞博体育app下载压缩比过小,模孔的有效长度短,物料在竞博体育app下载孔中成型压力小,容易挤出竞博体育app下载,虽然产量高但是制出的颗粒料松散,外观不光滑;竞博体育app下载压缩比过大,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竞博体育app下载中成型的测试结果,仅供大家参考:

生物质颗粒燃料

在实际生产过程中,原材料性质、预处理方法、设备参数等之间是相互影响的,因此还需考虑单位能量消耗、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。