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      國內生物質造粒機技術路線和研究現狀分析

      作者來源: 發布時間:2022-04-18
      我國生物質顆粒機技術的創新發展之路和生物質能源的行業發展基本并行和呼應,伴隨國家對生物質能源的政策驅動和人們對生物質能源的認識一路走走停停。在這個過程中生物質顆粒機不斷嘗試各種技術路線的研究,包括從飼料機技術的演變、借鑒國外同行技術和自主研究等。
       
        我國生物質造粒機技術發展道路曲折,快速發展和產品成熟時期主要集中在近10年。目前國內生物質造粒機技術路線基本清晰,整機產品核心技術相對成熟;環模和壓輥等關鍵零部件可靠性有較大提高;先進加工工藝、熱處理工藝和新材料開始在行業引入和應用。
       
        根據造粒環模的布置方式、結構差異、造粒機動力源及工作方式等方面的不同,生物質造粒機分類和技術路線劃分如下。
       
       1、主流產品技術路線
       
      按照造粒環模布置方式不同,分為立式造粒機和臥式造粒機
       
        生物質造粒機的工作原理是通過環模和壓輥(或環模)運動過程中產生的擠壓和摩擦力作用,在造粒腔體內高溫高壓環境下將秸稈、木屑或稻殼等原料壓實并擠壓出???,最后形成規則的、密度較大的成型燃料。
       
        造粒環模和壓輥是設備的核心部件,主流技術主要是采用單環模+雙壓輥(三壓輥)方式,根據環模和物料喂入相對整機的布置不同分為立式和臥式兩種。立式造粒機粉狀物料從整機上部喂入造粒腔體,環模相對造粒單元水平放置;臥式造粒機粉狀物料則從造粒腔體前端垂直喂入(借助風機力量強行喂入),環模與造粒單元垂直布置。
       
        臥式造粒機和立式造粒機工作原理基本相同,但在整機對物料的含水率適應性、維修方便性、腔體溫度、物料輸送和喂入均勻性等方面存在優劣差異。
       
        臥式造粒機技術是從飼料顆粒機演變而來,造粒腔體內溫度相對較高,軸承等工作部件故障率相對較高,物料的輸送需要風機強制完成,而且存在物料不均勻的問題。
       
        臥式造粒機同時也具有對原料含水率適應性相對較高的優勢,一般可以適應20%~15%的原料正常造粒,而且環模和壓輥等關鍵部件的維修保養方便,打開造粒腔體外罩就可以很方便進行環模更換和壓輥調整或更換。
       
        立式造粒機技術是生物質造粒的創新改進產品,粉狀物料從上部垂直、均勻進入造粒腔體,造粒效果相對較好,環模和壓輥的磨損均勻,使用壽命相對延長,同時腔體內溫度相對較低,軸承等工作部件故障率低。但是也具有對原料含水率適應性相對嚴格的劣勢,一般要求含水率15%左右的原料進行造粒,而且環模和壓輥等關鍵部件的維修保養不方便、時間長。
       
       2、造粒機類型劃分
       
        國際國內市場生物質造粒機動力驅動一般是由電機來完成,設備以固定式為主,根據動力驅動和工作方式不同可分為固定式造粒機和移動式造粒機,其中移動式又可以細分為牽引式和自走式。
       
        固定式造粒機工作位置相對固定,一般在廠房內完成造粒作業,高效率造粒機機組往往還配置有切碎、輸送、除塵、降溫和包裝等系統,以生產線方式運行。動力來源一般是電機,根據生產線或設備效率不同選擇不同功率的電機。
       
        目前國際和國內市場造粒機以固定式為主,各廠家產品在核心工作部件結構、整機技術路線和產品工作效率設計等方面存在差異,同類產品可靠性國內外差距較大。國內環模和壓輥的使用壽命相對較短,一般加工1000t左右就需要更換(部分廠家的加工500t左右就需要更換),維修更換頻率較高,使造粒機使用成本居高不下。
       
        為實現秸稈、飼料等物料的田間地頭收獲造粒,降低收儲運成本,提高工作效率,行業內一些研究機構和高校開始創新研制出了移動式造粒機產品,實現了秸稈撿拾、切碎、造粒、冷卻和倉儲一體化。
       
        移動式造粒機是對固定式造粒的創新性改進,動力源一般為柴油發動機,行走方式有自走式和牽引式移動兩種。自走式動力來自本身自帶發動機,工作部件和行走都全部由發動機完成,整機各功能部件匹配性設計;牽引式一般由拖拉機牽引完成,動力一般來自拖拉機后動力輸出。
      生物質顆粒機技術演變
       
        目前國內自走式移動造粒機暫時處于研究階段。部分廠家開始嘗試牽引式移動造粒機或壓塊機的研發和試驗,對各系統的整機匹配性方面進行研究和摸索。
       
       
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