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松木顆粒燃料技術特點及工藝流程

松木顆粒燃料技術是 將分散、沒有固定形狀、含水率較高的秸稈、林木枝條、林木 廢棄物等生物質原料經干燥、粉碎后,在一定的溫度、濕度和 壓力作用下,擠壓成規則的、密度較大、含水率較低(12%左右)的棒狀、塊狀、球狀或顆粒狀的固體燃料。松木顆粒燃料技術能克服生物質能利用時體積大、密度小、含水率高 和儲運不方便的缺點,成型后的燃料性能得到極大改善,可替代天然氣和煤炭等化石燃料。

1.1松木顆粒燃料燃燒特點成型燃料配合節能高效的生物質爐具燃燒,燃燒熱性能提高(炊事熱效率≥30%、綜合 熱效率t>70%),煙氣污染物排放降低(煙塵≤50 mg/m3,SO2≤30 mg/m3,NOx≤150mg/m3,CO≤O.2%,林格曼黑度=1 級)。松木顆粒燃料可用于農村戶用生物質爐,也可用于 大型生物質鍋爐,還可以碳化形成活性炭或燒烤炭,延伸產業鏈條,增加附加值。松木顆粒燃料燃燒效率高,雖壓 縮成型后的熱值并沒有明顯提高,但其燃燒特性大為改善, 燃料的利用率大大增高;松木顆粒燃料是清潔能源,燃燒 后CO2的凈排放量基本為0,NO。排放量僅為燃煤的1/5, SO2的排放量僅為燃煤的1/10。因此,松木顆粒燃料直接燃用是進行生物質能高效、清潔化利用的有效途徑。

1.2松木顆粒燃料工藝流程

1.2.1熱壓縮成型技術。生物質熱壓縮成型技術是把粉碎 后的生物質原料在220—280℃高溫下壓縮成1 t/m3左右的 高密度成型燃料,“熱壓縮”的工藝流程為粉碎、干燥、加熱、 壓縮和冷卻,該技術對成型前原料含水率有嚴格要求,應控 制在8%~12%范圍內。

1.2.3冷壓縮成型技術。生物質冷壓縮成型技術也稱濕壓 成型工藝,該技術對原料含水率要求不高,其成型機理是在 常溫下,通過特殊的擠壓方式,使粉碎的生物質纖維結構相 互鑲嵌包裹而形成顆粒。因顆粒成型機理不同,冷壓縮成型技術的工藝流程有粉碎、噴水、加粘接劑、壓縮和烘干, “冷壓縮”技術與“熱壓縮”技術相比,具有原料適用性廣,設 備系統簡單、體積小、重量輕、價格低、可移動性強、能耗低等 優點。

1.2.4松木顆粒燃料炭化成型技術。生物質炭化成型技術根據工藝流程 分為2類:先成型后炭化和先炭化后成型,見圖1。先成型后炭化工藝:先將生物質原料壓縮成具有一定密度和形狀的棒 料,然后在炭化爐內炭化成為生物質炭。先炭化后成型工 藝:先將生物質原料炭化或部分炭化,然后加入一定量的粘 接劑壓縮成型,該工藝在炭化過程中,高分子組分受熱裂解 轉化成炭,并釋放出揮發分,其擠壓加工性能得到改善,能耗 明顯下降,但炭化后的原料在擠壓成型后維持既定形狀的能力較差,故成型時一般都要加入一定量的粘接劑。

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