模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验

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1、模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验链接：www.china-nengyuan.com/tech/115202.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验1，22221霍丽丽，田宜水，孟海波，赵立欣，侯书林(1.中国农业大学工学院，北京100083；2.农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所，北京100125)摘要：针对模辊式成型机在生产生物质颗粒燃料过程中存在能耗高等问题，以玉米秸秆为原料，研究成型机模辊间隙、主轴转速和模孔直径等参数对生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等的影响。结果

2、表明：模辊间隙仅对成型率有影响，间隙为0.2mm最优。吨燃料能耗和颗粒密度随主轴转速增大而减小；模孔直径大，生产率高，吨燃料能耗低，颗粒密度小；为保证生产率，主轴转速应大于等于160r/min。不同因素试验，颗粒燃料的成型率大于95%，机械耐久性大于96%，均符合生物质颗粒燃料要求。引言生物质颗粒燃料作为一种优质的可再生能源，既能作为农村炊事炉具、采暖炉或工业锅炉等的良好燃料，又可为电厂提供清洁燃料；不仅有效解决了农村用能问题，而且也有利于改善农村环境，目前在我国正全面推广。生物质成型主要分为模辊式、螺旋式、柱塞式等方式。由于生物质模辊式成型机具有生产率高、成型

3、好(成型率大于95%)，可连续生产等优点，与螺旋式、柱塞式成型机相比，工作状态更加稳定，对物料的适应性好，并且其加工方法满足燃煤电厂对生物质成型燃料均匀要求，可实现工业的自动上料，是目前发展的重点。但该类机具还存在着能耗高等问题。目前，国内外模辊式成型机研究仅针对原料的种类、粒度及含水率等工艺参数。对于以玉米秸秆为原料的模辊式成型机的主要参数对成型的影响等研究较少。机具参数的研究主要集中在螺旋式或柱塞式成型机原理上，模辊式成型机的成型原理与螺旋式、柱塞式差别较大，结构参数设计不同，上述研究并不适用于模辊式成型机。本文以玉米秸秆为原料，对生物质模辊式成型机的主要参

4、数(模孔直径、主轴转速、模辊间隙等)进行试验，研究其对成型机的生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等指标的影响规律，为模辊式成型机的设计提供科学依据。1材料与方法1.1试验设备与原料北方地区玉米秸秆原料极为丰富，因此本试验选择北京市大兴区礼贤镇生产的玉米秸秆为原料。采用模辊式生物质颗粒燃料成型机，其主要工作部件是水平圆盘压模和与其相配的压辊，如图1所示(D为模孔直径，X为模辊间隙)。工作时电动机带动压模转动，通过模辊与物料间的摩擦力使压辊自转，将物料钳入、挤压，最后成圆柱状从模孔中被连续挤出，再由安装在出料口处的固定切刀切成一定长度的颗粒燃

5、料。在该机工作过程中，由于压辊与压模之间存在相对滑动，可起到磨碎原料的作用，所以允许使用粒径稍大些的原料。其中，模辊间隙、主轴转速等可调，且可更换不同孔径的压模板。试验用颗粒燃料成型机额定生产率80kg/h；主轴电动机功率11kW；主轴最大转速200r/min；调频器50Hz。页面1/9模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验链接：www.china-nengyuan.com/tech/115202.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com其他试验设备与仪器有粉碎机(筛孔径8mm)、秒表、台秤(精度5g)、二分器、1011A型电热鼓风干燥箱、PL

6、2002/01型电子天平(精度0.01g)、BSA223SCW型分析天平(精度0.1mg)、KER2400型转鼓试验机、SZ114型标准自动振筛机、M3H200E型电子比重计(精度0.001g/cm)等。1.2试验方法1.2.1试验准备首先将玉米秸秆粉碎，粒度小于8mm的放入振动筛进行筛选，振动30s后，测其粒度。试验原料分三批粉碎，分别用于6、8、10mm模孔直径试验使用，如表1所示。可以得出：不同批次原料粒度基本一致。原料粉碎后，大于6mm原料占总量不到10%，粒度在3~6mm之间的约占20%，小于3mm粒度大于70%，能够满足成型要求。将粉碎后的秸秆原料自

7、然风干或调湿处理，达到适宜成型的含水率，装入密封袋备用。试验原料含水率控制在20%左右。而6mm孔径在原料含水率20%试验时，极易堵模，因此原料含水率略高。采用模辊式生物质颗粒燃料成型机进行压缩试验，按照CEN/TS14778—12005固体生物质颗粒燃料取样方法取样，测量并记录相关试验数据。页面2/9模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验链接：www.china-nengyuan.com/tech/115202.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com1.2.2试验指标及测定方法(1)生产率。正常生产过程中，在成型机出口处每隔5min接取颗粒

8、一次，然后称量。考虑到原