上世紀(jì)30年代,美國(guó)就開始研究壓縮燃料成型技術(shù),并研制了螺旋式成型
顆粒機(jī)。在溫度為80—350℃和壓力10MPa條件下,能把木屑和刨花壓縮成固體成型顆粒燃料。日本于50年代從國(guó)外引進(jìn)成型技術(shù)并進(jìn)行了改進(jìn),研制出棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備,并發(fā)展成日本壓縮成型顆粒燃料的工業(yè)體系。從80年代開始,日本對(duì)生物質(zhì)壓縮成型顆粒燃料進(jìn)行了探討,對(duì)壓縮過程中的動(dòng)力消耗、壓模的結(jié)構(gòu)與尺寸、壓縮燃料的含水率、壓縮時(shí)的溫度、壓力以及原料的顆粒大小等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,進(jìn)一步改進(jìn)了壓縮成型顆粒燃料設(shè)備,使成型顆粒燃料更為實(shí)用化。1984年日本的生產(chǎn)廠家達(dá)172家,生產(chǎn)總量達(dá)2.6萬(wàn)t,
木屑顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)專業(yè)壓制生物質(zhì)成型顆粒燃料。
70年代后期,由于出現(xiàn)世界能源危機(jī),石油價(jià)格上漲。西歐許多國(guó)家如芬蘭、比利時(shí)、法國(guó)、德國(guó)、意大利等也開始重視壓縮成型顆粒燃料設(shè)備的研究。法國(guó)開始時(shí)使用秸桿壓縮粒作為奶牛飼料,近年來(lái)也開始研究壓縮塊燃料,而且由多種林業(yè)廢棄物生產(chǎn)的壓縮料已達(dá)到了實(shí)用階段。由比利時(shí)研制成功的T117型螺旋壓塊機(jī),其設(shè)備的主要性能為:壓塊燃料的出模溫度180℃,軸向壓縮力大于686 kN,壓塊的移動(dòng)速度l700-2500 mm/min,耗能量45-55 kWh/t,壓塊燃料的低位熱值18-19.7 MJ/kg,燃料外表面有一層自然纖維保護(hù)膜。在芬蘭,許多科研和生產(chǎn)單位的專家認(rèn)為,經(jīng)壓縮成型后,壓縮粒的熱效率可達(dá)70%。壓縮粒既可在固定的生產(chǎn)廠生產(chǎn),也可在移動(dòng)式的生產(chǎn)設(shè)備中生產(chǎn),移動(dòng)式生產(chǎn)可以在生產(chǎn)秸桿等生物質(zhì)的產(chǎn)地進(jìn)行,使生產(chǎn)成本大大降低。德國(guó)研制的系列壓粒機(jī)可生產(chǎn)直徑為3~40 mm的壓縮顆粒,所用電機(jī)的功率為20~400 kW,能耗為15~40 kWh/t。
亞洲除日本外,泰國(guó)、印度、菲律賓等國(guó)從80年代開始也先后研制成了加粘結(jié)劑的生物質(zhì)壓縮成型機(jī),到1995年印度已有大約70套成型機(jī)投入了使用。
我國(guó)的生物質(zhì)固化技術(shù)開始于“七五”期間,目前已研制成功的成型設(shè)備主要有螺旋擠壓式成型機(jī)、活塞沖壓式成型機(jī)和輥模擠壓式顆粒機(jī)。由于輥模擠壓式顆粒機(jī)具有效率高等特點(diǎn),所以應(yīng)用較普遍。目前,輥模擠壓式顆粒成型機(jī)的生產(chǎn)有環(huán)模和平模2種工藝方式。國(guó)際上許多國(guó)家均生產(chǎn)大功率環(huán)模顆粒機(jī),但僅德國(guó)、日本等少數(shù)國(guó)家生產(chǎn)大功率平模顆粒機(jī)。德國(guó)卡爾公司對(duì)平模顆粒機(jī)進(jìn)行了近百年的研究,并生產(chǎn)各種系列的平模顆粒機(jī),廣泛用于飼料生產(chǎn)和其他領(lǐng)域。
我國(guó)的平模顆粒機(jī)一般采用拉絲直輥平模制粒方式,這種方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn),但當(dāng)產(chǎn)量超過300 kg/h時(shí),由于壓輥兩端與壓模相對(duì)線速度的差異,物料較難在壓模上均勻分布,使輥輪的磨損不均勻。另外,平模方式很難產(chǎn)生40 MPa以上的壓力,所以多用于生產(chǎn)顆粒密度較低的飼料。在適當(dāng)設(shè)計(jì)下,環(huán)模生產(chǎn)方式可產(chǎn)生巨大的擠壓力,能滿足生產(chǎn)高密度顆粒燃料的要求。為此,作者所在項(xiàng)目組從國(guó)外引進(jìn)環(huán)模技術(shù),在吉林省輝南縣建立了國(guó)內(nèi)首家木質(zhì)生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)線,產(chǎn)量可以達(dá)到1.5~2t/h。
富通新能源生產(chǎn)銷售的木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)是客戶們壓制顆粒燃料不錯(cuò)的選擇。