生物質(zhì)顆粒燃料的原料分類及常見熱值匯總

隨著能源消耗的不斷增長(zhǎng)，化石能源日漸枯竭以及環(huán)境污染的加劇，生物質(zhì)顆粒燃料作為一種可再生能源的高效利用方式，應(yīng)用十分廣泛。

生物質(zhì)顆粒燃料的原料分類

生物質(zhì)顆粒燃料主要利用的是農(nóng)業(yè)三剩物和林業(yè)廢棄物，經(jīng)生物質(zhì)顆粒機(jī)加工成棒狀的生物質(zhì)顆粒燃料。根據(jù)不同的原料品質(zhì)，加工成各種生物質(zhì)顆粒燃料。具體生物質(zhì)顆粒燃料的原料分類如下：

1、木質(zhì)類

板廠、家具廠廢棄木屑、刨花、伐木場(chǎng)廢棄鋸末、邊角料、建筑板材廢棄物、園林修枝、山林原木等。

2、竹屑類

竹工藝品廢棄物，如筷子、牙簽廠廢料等。

3、秸稈草類

棉花秸稈、玉米秸稈、大豆桿、油菜花桿、麥桿、稻桿、木薯?xiàng)U、甘蔗渣、煙草桿、沙棘桿等草本類植物桿等；能源草、象草、巨王草、苜蓿草（主要作為牛羊飼料用）。

4、其他類

大米稻殼、花生殼；甘蔗渣，棕櫚絲、椰子殼、茶籽殼，牛糞，果渣等。

生物質(zhì)顆粒燃料成型過程

生物質(zhì)原料粒子在壓縮開始階段，松散堆積的固體顆粒排列結(jié)構(gòu)開始改變。在成型壓力作用下，原料粒子進(jìn)入環(huán)模，并填滿粒子之間的空隙，粒子的相互位置在運(yùn)動(dòng)中不斷地發(fā)生著變換，將原料粒子之間的空氣擠出。

較大的木質(zhì)纖維顆粒在巨大的成型壓力作用下開始破裂，同時(shí)發(fā)生塑性流動(dòng)，原料粒子之間因互相嚙合變得十分緊密。在垂直于主應(yīng)力方向上，原料粒子不斷延展繼續(xù)填充空隙。

壓輥的擠壓運(yùn)動(dòng)及原料粒子間的摩擦?xí)a(chǎn)生許多熱量，木質(zhì)素軟化且粘合力隨之增強(qiáng)，在與纖維素的共同作用下使生物質(zhì)逐漸成形。此時(shí)，在成型塊的內(nèi)部尚有殘余應(yīng)力存在，在壓輥的擠壓作用下，成型塊進(jìn)入環(huán)模模孔的保型階段，在這一階段消除不利于保持形狀的殘余應(yīng)力，最終使生物質(zhì)顆粒定型。

常見生物質(zhì)顆粒燃料熱值匯總

原料的種類主要決定了生物質(zhì)顆粒燃料的熱值，有顆粒燃料生產(chǎn)廠家對(duì)生物質(zhì)顆粒燃料的熱值作了匯總：農(nóng)業(yè)原料的顆粒燃料熱值一般在3000-4200kcal/kg左右，林業(yè)的原料顆粒燃料熱值普遍較高在4200-5000kcal/kg左右，林業(yè)類的顆粒燃料經(jīng)過碳化后其熱值不低于7000kcal/kg。

影響生物質(zhì)顆粒成型因素

1、原料種類

不同種類的原料，其壓縮成型特性有很大差異，在大量的農(nóng)林廢棄物中，有的植物體粉碎以后容易壓制成顆粒，有的就比較困難。原料的種類會(huì)影響顆粒燃料成型的質(zhì)量，如木屑顆粒的密度、強(qiáng)度、熱值等，對(duì)生物質(zhì)顆粒機(jī)的產(chǎn)量及動(dòng)力消耗也有一定的影響。

2、原料粒度

原料粒度的大小也是影響壓縮成型的重要因素。一般來說，原料粒度越細(xì)小，制粒強(qiáng)度高，但不宜調(diào)節(jié)濕度，易于結(jié)團(tuán)粘結(jié)，且原料粉碎過細(xì)，造成粉碎能耗過高；粒度過粗，增加模具及壓輥的磨損，制粒成型困難，尤其是小孔徑模具成型更難，并造成物料軟化糊化效果差，導(dǎo)致物耗高、產(chǎn)量低、產(chǎn)出顆粒含粉率高。
以下是研究團(tuán)隊(duì)在確定最佳成型環(huán)模壓縮比、最適宜成型水分范圍和?？字睆綖?8mm 的條件下，分別以4 種粒度的玉米秸稈作為原料，測(cè)試原料在不同粒度范圍內(nèi)成型，結(jié)果如下：

3、原料含水率

當(dāng)原料中的含水量過低時(shí)，原料粒子之間的摩擦力較大，限制了粒子的滑動(dòng)與延展，使粒子之間的結(jié)合不夠緊密，成型不牢固甚至難以成型；當(dāng)原料中的含水量過高時(shí)，雖然原料粒子的流動(dòng)性好，能夠得到充分的延展，并相互嚙合，但多余的水分會(huì)從原料中擠壓出來，分布在粒子之間，原料粒子間難以緊密貼合，也會(huì)引起成型不牢固，甚至難以成型。

一般不同的原料適用濕度不盡相同，受溫度成分等影響，大部分原料的濕度為8%～15%，但也有個(gè)別物料的濕度要求較高，如柚木木屑甚至達(dá)到50%等，不常見的原料最好進(jìn)行測(cè)試，以保證顆粒效果。對(duì)于濕度過大的原料在進(jìn)行制粒前必須經(jīng)過處理降低水份，通常采用烘干工藝處理。

4、成型壓力

成型壓力是材料壓縮成型最基本的條件。只有施加足夠的壓力，原材料才能被壓縮成型．但成型壓力與模具的形狀尺寸有密切關(guān)系。環(huán)模壓縮比過小，?？椎挠行чL(zhǎng)度短，物料在環(huán)模孔中成型壓力小，容易擠出環(huán)模，雖然產(chǎn)量高但是制出的顆粒料松散，外觀不光滑；環(huán)模壓縮比過大，?？椎挠行чL(zhǎng)度長(zhǎng)，物料在?？字兴艿膲毫υ酱?，相應(yīng)制出來的顆粒密度較高，顆粒光滑且質(zhì)量好，但顆粒機(jī)產(chǎn)量會(huì)下降，制料成本也會(huì)相應(yīng)增加。以下是玉米桔桿在不同壓縮比環(huán)模中成型的測(cè)試結(jié)果，僅供大家參考：

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，原材料性質(zhì)、預(yù)處理方法、設(shè)備參數(shù)等之間是相互影響的，因此還需考慮單位能量消耗、生產(chǎn)速率、維護(hù)和生產(chǎn)成本等，結(jié)合實(shí)際統(tǒng)計(jì)得出最理想的造粒程序，以生產(chǎn)出強(qiáng)度和耐久性最佳的生物質(zhì)顆粒燃料。