生物質(zhì)顆粒燃料是通過(guò)壓輥和壓模的擠壓而成的。
電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)環(huán)模旋轉(zhuǎn)，由進(jìn)入環(huán)模上的物料帶動(dòng)壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)物料被強(qiáng)制喂料器送人工作區(qū)內(nèi)，隨著環(huán)模和壓輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓輥前的物料被擠入壓縮區(qū)。物料在壓縮區(qū)被擠壓，物料之間的空隙急速縮小，物料內(nèi)部的壓力及密度增大，物料的彈性變形轉(zhuǎn)為塑性變形，達(dá)到一定密度的物料被壓入模孔；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保壓，具有一定密度的物料擠出模孔外，成為生物質(zhì)顆粒燃料。
目前，生物質(zhì)顆粒的生產(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)，僅有德國(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)和其它領(lǐng)域。日本將平模顆粒機(jī)主要用于制藥和化肥行業(yè)。
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)，但是，當(dāng)產(chǎn)量超過(guò)300 kg/h時(shí)，由于壓輥兩端與壓模相對(duì)線(xiàn)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，只用于生產(chǎn)密度較低的顆粒飼料。在適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)下，環(huán)模生產(chǎn)方式可產(chǎn)生巨大的擠壓力，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)高密度顆粒燃料的要求。為此我們采用環(huán)模成型方式來(lái)生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料。
2、工藝流程與主要設(shè)備
生物質(zhì)顆粒燃料設(shè)備系統(tǒng)由斗式提升機(jī)、顆粒機(jī)、冷卻系統(tǒng)、成品倉(cāng)、除塵器等組成。
根據(jù)物料的特性及工藝特點(diǎn)，物料輸送選用斗式提升機(jī)。斗式提升機(jī)具有橫斷面積較小，占地面積小，運(yùn)輸系統(tǒng)布置緊湊，提升高度大，密封性好等優(yōu)點(diǎn)。
針對(duì)顆粒燃料粒度較大的特點(diǎn)，采用廂式干燥器對(duì)物料干燥。它主要是以冷風(fēng)通過(guò)物料表面，達(dá)到干燥降溫的目的。
3、設(shè)備運(yùn)行狀況及產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)
生物質(zhì)顆粒成型系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定，具有先進(jìn)的技術(shù)性和合理的經(jīng)濟(jì)性，其技術(shù)指標(biāo)如下。
生產(chǎn)能力700～900 kg/h；
系統(tǒng)能耗≤70 kWh/t；
顆粒密度≥1.1g／cm3；
成型壓力為25～65 MPa；
主電機(jī)型號(hào)55 kW-4。
顆粒燃料的技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
表1 生物質(zhì)顆粒燃料技術(shù)指標(biāo)
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
| 熱值 | ＞16328KJ/kg |
| 密度 | ＞1.1t/m3 |
| 外觀(guān) | 呈淡黃色圓柱形Ø8mm |
| 灰分 | ≤7% |
| 水分 | ≤13% |
| 燃燒率 | ≥95% |
| 熱效率 | ≥81% |
| 排煙黑度（格林曼級(jí)） | ＜1 |
| 排塵濃度 | ≤80mg/m3 |
以一條年產(chǎn)5 000 t玉米秸稈顆粒燃料的生產(chǎn)線(xiàn)為例，進(jìn)行其經(jīng)濟(jì)性分析（見(jiàn)表2）。
表2 5000t玉米秸稈顆粒燃料的生產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)濟(jì)分析
| 成本構(gòu)成 | 成本費(fèi)用 | 以遼寧生產(chǎn)為例 | 備注 |
| 原料成本 | 當(dāng)?shù)卦牧蟽r(jià)格 | 平均成本135元/t | |
| 粉碎制造成本 | 22kwh/tx0.8 | 電耗17.6元t | 產(chǎn)量0.5t/h |
| 人工成本 | 30元/8h | 人工15元/t | 2人 |
| 成型制造成本 | 70kwh/tx0.8 | 56元/t | 產(chǎn)量0.7t/h |
| 易損件 | 30元/t | 30元/t | 環(huán)模和壓輥 |
| 人工 | 30元/8h | 25元/t | 5人 |
| 包裝費(fèi)用 | 40元/t | 40元/t | 25kg/袋 |
| 設(shè)備折舊 | 6.25元/t | 6.25元/t | |
| 銷(xiāo)售費(fèi)用 | 5元/t | 5元/t | |
| 管理費(fèi)用 | 5元/t | 5元/t | |
| 其他費(fèi)用 | 8元/t | 8元/t | |
| 顆粒產(chǎn)品成本 | 342.85元/t | ||
| 銷(xiāo)售價(jià)格 | 430元/t | ||
| 利稅 | 87.15元/t | ||
| 年利稅 | 43.6萬(wàn)元 |
生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便、價(jià)格合理，且生產(chǎn)及使用過(guò)程中無(wú)污染，在一定范圍內(nèi)，它是代替煤炭的理想燃料，開(kāi)發(fā)前景廣闊。
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