生物質(zhì)能作為第四大能源資源，在可再生能源中占有重要地位。開發(fā)生物質(zhì)能既可以補(bǔ)充常規(guī)能源的短缺，又具有重大的環(huán)境效益。將松散的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為
生物質(zhì)顆粒燃料是生物質(zhì)能源的一種簡單、實(shí)用、高效的利用形式。我國有豐富的生物質(zhì)資源，是開發(fā)生物質(zhì)能利用技術(shù)的原料保證。由于我國在該技術(shù)領(lǐng)域研究開發(fā)的起步晚，所以產(chǎn)量大、能耗低、使用方便的生物質(zhì)顆粒燃料技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)至今還沒有形成。基于當(dāng)前的技術(shù)現(xiàn)狀，研制開發(fā)以農(nóng)作物廢棄物為主要原料的低能耗、高效率的生物質(zhì)顆粒燃料設(shè)備系統(tǒng)，將會推動我國規(guī)模化開發(fā)利用生物質(zhì)顆粒燃料的發(fā)展進(jìn)程，富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售
秸稈顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)械設(shè)備，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售，生物質(zhì)顆粒燃料如下圖所示：
1、生物質(zhì)顆粒燃料加工原理與環(huán)模的確定
生物質(zhì)顆粒燃料是通過壓輥和壓模的擠壓而成的。
電動機(jī)帶動環(huán)模旋轉(zhuǎn)，由進(jìn)入環(huán)模上的物料帶動壓輥轉(zhuǎn)動。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，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。國際上許多國家均生產(chǎn)大功率環(huán)模顆粒機(jī)，僅有德國、日本等少數(shù)國家生產(chǎn)大功率平模顆粒機(jī)。德國卡爾公司對平模顆粒機(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)簡單，成本低廉等特點(diǎn)，但是，當(dāng)產(chǎn)量超過300 kg/h時(shí)，由于壓輥兩端與壓模相對線速度的差異，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，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、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)。
針對顆粒燃料粒度較大的特點(diǎn)，采用廂式干燥器對物料干燥。它主要是以冷風(fēng)通過物料表面，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)
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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熱值 |
＞16328KJ/kg |
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密度 |
＞1.1t/m3 |
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外觀 |
呈淡黃色圓柱形Ø8mm |
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灰分 |
≤7% |
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水分 |
≤13% |
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燃燒率 |
≥95% |
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熱效率 |
≥81% |
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排煙黑度（格林曼級） |
＜1 |
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排塵濃度 |
≤80mg/m3 |
4、經(jīng)濟(jì)效益分析
以一條年產(chǎn)5 000 t玉米秸稈顆粒燃料的生產(chǎn)線為例，進(jìn)行其經(jīng)濟(jì)性分析（見表2）。
表2 5000t玉米秸稈顆粒燃料的生產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)分析
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成本構(gòu)成 |
成本費(fèi)用 |
以遼寧生產(chǎn)為例 |
備注 |
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原料成本 |
當(dāng)?shù)卦牧蟽r(jià)格 |
平均成本135元/t |
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粉碎制造成本 |
22kwh/tx0.8 |
電耗17.6元t |
產(chǎn)量0.5t/h |
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人工成本 |
30元/8h |
人工15元/t |
2人 |
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成型制造成本 |
70kwh/tx0.8 |
56元/t |
產(chǎn)量0.7t/h |
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易損件 |
30元/t |
30元/t |
環(huán)模和壓輥 |
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人工 |
30元/8h |
25元/t |
5人 |
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包裝費(fèi)用 |
40元/t |
40元/t |
25kg/袋 |
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設(shè)備折舊 |
6.25元/t |
6.25元/t |
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銷售費(fèi)用 |
5元/t |
5元/t |
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管理費(fèi)用 |
5元/t |
5元/t |
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其他費(fèi)用 |
8元/t |
8元/t |
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顆粒產(chǎn)品成本 |
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342.85元/t |
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銷售價(jià)格 |
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430元/t |
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利稅 |
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87.15元/t |
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年利稅 |
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43.6萬元 |
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5、結(jié)論
生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)工藝簡單、運(yùn)輸方便、價(jià)格合理，且生產(chǎn)及使用過程中無污染，在一定范圍內(nèi)，它是代替煤炭的理想燃料，開發(fā)前景廣闊。
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