由上述分析可以看出,分體模塊的?拙哂谐尚秃捅P偷墓δ,?椎拈L度即分體模塊的厚度也應保證成型和保型功能的實現。成型和保型段的長度應根據不同種類原料的特性、模孔形狀、成型塊截面面積及要求的成型密度來確定。目前市場上的分體模塊式成型機大都將模塊厚度設計得比較小,保型段的長度不夠長,使得成型效果不好、成型質量不高。加工30-}-50~的棒(塊)狀成型燃料,分體模塊?椎拈L度不得小于10 cm,與燃料斷面尺寸的比一般為1,(6^}8),可根據不同條件變化。
穩定成型溫度是加熱裝置的另一個主要作用。螺旋式生物質成型機成型加工時,螺旋桿與原料、原料與成型套筒之間會產生大量的摩擦熱,使成型部件和成型原料升高一定的溫度,這一溫度很難維持正常成型。若沒有外部熱源輔助加熱,會造成冷機啟動困難,正常成型難以保證所需的木質素軟化溫度,增加成型機的耗能和成型部件的磨損。主要優點是:結構簡單,操作方便,體積小,占地少,機器產品價格低,對木屑類生物質原料成型效果較好,可得到空心截面棒狀或多邊形狀的成型燃料產品,非常適合制作炭化燃料。缺點是螺旋桿和成型套筒的磨損速度較快,使用壽命都較低,單位產品能耗較高,高達izs kw·h/t,對農作物秸稈類的生物質原料成型效果較差,經濟效益不突出;設備配套性能差,自動化程度較低等,難以形成規模效益,不便于大規模商業化利用。所以目前螺旋擠壓式成型機成型加工后的各種棒狀燃料產品主要還是用來制作機制木炭,以滿足農業、畜牧業、冶金、環保、工廠、實驗、飯店、民用燒烤等需求。
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生物質成型燃料科技發展戰略規劃的總體目標是:為國家未來生物質資源可持續利用,為規劃期生物質成型燃料產業和生物質經濟的發展提供科技支撐;使中國成型燃料產業在國際農業生物質資源工程化利用領域占據優勢地位;使其成為我國農村能源持續發展的一項技術支柱;成為普惠面積最廣、新技術顯現度最高,農民得到實惠最多,能夠持續、穩定地為農村社會提供經濟、環保、安全的能源資源的新興產業。
年前要使這些技術的關鍵環節得到解決,并進行低碳家庭和低碳村示范,年廣泛推廣,屆時生物質成型燃料仍然是主要能源之一,中國工程院在《我國可再生能源發展戰略研究》中指出:目前我國生物質致密成型燃料產業處于發展初期階段,應通過研制先進高效技術裝備項目,推動致密成型燃料開發應用,到2030年和2050年分別發展到2000萬t, 3000萬t。
整體式平模盤是磨損部件,極易發生快速磨損。為延長平模盤的使用壽命,降低生產成本,在平模盤的設計與制造過程中可采取以下措施:①設計對稱的平模盤結構。對稱性決定了模盤的雙面使用,一面磨損量過大后,可以將平模盤反裝使用,可使平模盤的使用壽命提高1倍,降低維修成本。②根據?椎拇笮⑵侥1P單排模孔改為雙排或多排?,可大大加快成型速度,提高成型效率,見圖6. 27 e③平模盤的?撞捎靡r套或套筒設計。平模盤的?诤湍?子质瞧侥1P的主要磨損部位,因整體式平模盤采用的是固定?祝?诤湍?啄p后,成型效果很快變差,只能整體更換平模盤,維修成本高。將原固定模孔改為襯套套筒結構,磨損后只需更換?字械囊r套套筒即可,方便了維修工作,降低了維修費用。④優化設計模孔的尺寸。整體式平模盤可設計成不同模孔的系列盤,套筒式平模盤的套筒可設計成外緣結構尺寸相同、?仔螤詈烷L度不同的系列套筒,以適應不同物理特性原料的成型加工,既保證了成型效果又減少了模孔的磨損。⑤合理選擇平模盤和襯套套筒的材料。襯套套筒可采用40Cr材料,經淬火處理后保持一定硬度和耐磨性,也可以采用非金屬材料替代。整體式平模盤不具有發展前途,在過渡階段建議材料選用20CrMnTi, 40Cr, 35CrMo等。改進后的平模盤結構見圖
這提示我們,設計生物質燃爐的核心技術應是揮發分充分析出的時間和空間設計。使其在低溫時析出,在高溫段燃燒。這是解決沉積和結渣問題的理論基礎。隨后,燃料的溫度進一步增高。纖維素的熱分解速率急速下降,此時揮發分物質仍能保持燃燒火焰。木質素由于高溫碳化,并通過氧化作用表面開始著火,生成炙熱火焰,以較慢的速率燃燒,此時出現氣相和固相兩種燃燒狀態并存的現象,直到燃料中的揮發分物質分解完畢,氣相火焰熄滅。