一、引言
20世紀(jì)30年代，美國開始研究壓縮燃料成型技術(shù)，并研制了螺旋
秸稈壓塊機(jī)。在溫度為250～350℃和壓力為10MPa的條件下。能把木屑和刨花等生物質(zhì)壓縮成生物質(zhì)塊狀顆粒燃料，如下圖所示：
20世紀(jì)50年代，日本從國外引進(jìn)了成型技術(shù)。并進(jìn)行了改進(jìn)。發(fā)展成本國的壓縮成型燃料工業(yè)體系：從80年代開始，日本對生物質(zhì)壓縮成型燃料進(jìn)行了探討，對壓縮過程中的動力消耗、秸稈壓塊機(jī)環(huán)模的結(jié)構(gòu)與尺寸、原料的含水率、壓縮成型溫度、壓力以及原料顆粒大小等進(jìn)行了試驗(yàn)研究。進(jìn)一步改進(jìn)了壓縮成型燃料技術(shù)，使其更加實(shí)用化。
我國生物質(zhì)固化成型技術(shù)研發(fā)始于20世紀(jì)80年代末期，起步較晚。已研制成功的螺旋秸稈壓塊機(jī)存在著單位產(chǎn)品能耗高，生產(chǎn)率相對較低（一般為100～200Kg/h）等問題，不適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。為使這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。在小型生物質(zhì)固化成型機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)工作。成功地研制了大型螺旋秸稈壓塊機(jī)。并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。其中在這么長時間的發(fā)展中，富通新能源經(jīng)過研究，設(shè)計(jì)開發(fā)了新型秸稈壓塊機(jī)，其生產(chǎn)效率為1.3～1.8噸每小時，其結(jié)構(gòu)圖如下所示：
二、基本結(jié)構(gòu)和參數(shù)
螺旋壓塊機(jī)基本結(jié)構(gòu)
大型螺旋秸稈壓塊機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：電機(jī)、傳動部件、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、螺桿、成型套筒和電熱控制等部該成型機(jī)主要參數(shù)如下：
電機(jī)功率：37 kW；
電熱功率8 kW；
主軸轉(zhuǎn)數(shù)740 r／min；
外形尺寸(長×寬×高)為2200 mmx550 mmx1300mm。
三、性能和試驗(yàn)
（1）產(chǎn)量試驗(yàn)
提高主軸轉(zhuǎn)速和增加擠出直徑是提高設(shè)備生產(chǎn)能力的主要措施。經(jīng)過計(jì)算與試驗(yàn)．將成型機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速由小型機(jī)的285 r／min提高到740 r／rain：螺桿的外徑由62 mm增加到90 mm。螺桿的內(nèi)徑也相應(yīng)由30mm增加到55 am．成型套筒的內(nèi)徑由50 mm增加到66 mln。經(jīng)過改進(jìn)后。設(shè)備的生產(chǎn)能力大大提高，其產(chǎn)量是小型機(jī)產(chǎn)量的4.31倍。經(jīng)過生產(chǎn)試驗(yàn)表明，設(shè)備生產(chǎn)能力達(dá)到485～620 kg／h。
秸稈壓塊機(jī)生產(chǎn)能力實(shí)驗(yàn)
表1是以鋸末為原料的產(chǎn)能數(shù)據(jù)。
（2）單位產(chǎn)量能耗試驗(yàn)
影響單位產(chǎn)量能耗的因素有2個：一個是電機(jī)功率大小，另一個是電加熱功率的大小。電機(jī)功率是由生物質(zhì)成型壓力及主軸轉(zhuǎn)速決定的，生物質(zhì)熱成型壓力一般在10～20 MPa。在設(shè)計(jì)中。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整螺桿與成型套筒的間隙及成型套筒的錐角，既能使生物質(zhì)機(jī)制棒密度達(dá)到要求。又降低能耗，即選擇了一個最佳區(qū)域。表2是設(shè)備能耗的測試結(jié)果．生產(chǎn)原料為鋸末。原料含水率為5％～8％。
秸稈壓塊機(jī)生產(chǎn)能耗分析
表3大小機(jī)型的單位產(chǎn)量能耗的比較。從表中數(shù)據(jù)可知，大型設(shè)備的單產(chǎn)能耗比小型設(shè)備低得多．大型機(jī)比小型機(jī)的單位產(chǎn)量能耗減少了52％。
大小型的秸稈壓塊機(jī)能耗比較
（3）對原料適應(yīng)能力的試驗(yàn)一般的小型機(jī)只適應(yīng)于木屑、稻殼等堆比重相對較大的原料，而對于粉碎的玉米秸稈之類的堆比重很小的原料。其產(chǎn)量就很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這是因?yàn)樵谶M(jìn)料時這類原料容易出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象，使進(jìn)人成型套筒的原料數(shù)量大大減少。導(dǎo)致設(shè)備的產(chǎn)量大大降低。為解決這一問題．在大型機(jī)的進(jìn)料區(qū)域增加了一個攪拌裝置．這樣可以有效地解決原料“架橋”問題，使其對多種生物質(zhì)原料都是適應(yīng)的，產(chǎn)量都是比較穩(wěn)定的。
秸稈壓塊機(jī)應(yīng)對不同的原料的生產(chǎn)能力
三、2種機(jī)型在規(guī)模化生產(chǎn)線中的應(yīng)用比較
一條年產(chǎn)3 000 t（日產(chǎn)量10 t）機(jī)制木炭的生產(chǎn)線，需小型機(jī)14臺（2臺備用）或大型機(jī)4臺（1臺備用）。表5是應(yīng)用2種機(jī)型的設(shè)備投資及用能情況的比較。由表5數(shù)據(jù)可知，應(yīng)用大型機(jī)的生產(chǎn)線的投資略高于小型機(jī)生產(chǎn)線的投資。但是，生產(chǎn)線運(yùn)行后。大型機(jī)節(jié)能效果明顯。大型機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用大大低于小型機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用，按年運(yùn)行300 d計(jì)算。年節(jié)省電費(fèi)77.4萬元。
不同形式的秸稈壓塊機(jī)在規(guī)模生產(chǎn)下的比較
五、結(jié)論
大型螺旋式秸稈壓塊機(jī)具有產(chǎn)量大、能耗低、原料種類適應(yīng)能力強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，特別適于在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用。在能源日益緊缺的當(dāng)前。大型秸稈壓塊機(jī)的研制成功，為生物質(zhì)成型燃料的規(guī)模化生產(chǎn)提供了設(shè)備保障，對于生物質(zhì)固化成型燃料技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重大作用。
富通新能源主要生產(chǎn)
顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、飼料顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)機(jī)械設(shè)備，同業(yè)也有生物質(zhì)顆粒燃料出售，我們時刻歡迎各大客戶來我廠參觀考場指導(dǎo)工作。
