生物质固体燃料成型.ppt

生物质发电成套设备国家工程实验室生物质发电成套设备国家工程实验室2013.9 第三讲第三讲 生物质固体成型燃料技术生物质固体成型燃料技术杨世关杨世关主要内容 一、生物质固体成型燃料简介一、生物质固体成型燃料简介 二、生物质成型机理二、生物质成型机理 三、生物质成型工艺及设备三、生物质成型工艺及设备四、生物质成型燃料产业四、生物质成型燃料产业一、生物质固体成型燃料概述一、生物质固体成型燃料概述 1.概念概念生物质成型燃料是生物质原料经干燥、粉碎等预处理后，在特定设备中被压缩成的具有一定形状、一定密度的固体燃料。u颗粒状燃料（颗粒状燃料（pelletes，D25mm）u棒（块）状燃料（棒（块）状燃料（briquettes,D25mm)上海申德机械有限公司上海申德机械有限公司上海申德生物质颗粒生产线应用上海申德生物质颗粒生产线应用吉林省用户生产线江苏牧羊集团有限公司江苏牧羊集团有限公司江苏牧羊集团有限公司江苏牧羊集团有限公司迪森股份全体员工致力于生物质能源的发展。迪森股份全体员工致力于生物质能源的发展。业务覆盖从原材料收集、燃料加工、物流配送、提供能源设备到运营业务覆盖从原材料收集、燃料加工、物流配送、提供能源设备到运营服务整个产业链。服务整个产业链。商业模式采用能源合同管理模式（商业模式采用能源合同管理模式（EMCEMC），公司和客户以热力为单位），公司和客户以热力为单位进行结算。进行结算。原料收集体系加工生产体系仓储物流体系运行服务体系迪 森 业 务 模 式迪森热能技术股份有限公司简介二、生物质成型机理二、生物质成型机理 二、生物质成型机理二、生物质成型机理 生物质成型过程中的粘结机制之一在于固体架桥作用的形成。在压生物质成型过程中的粘结机制之一在于固体架桥作用的形成。在压缩过程中，通过烧结、粘结剂的凝固、熔融物质的固化，溶解态物质的缩过程中，通过烧结、粘结剂的凝固、熔融物质的固化，溶解态物质的结晶等作用均可形成架桥作用。在压缩成型过程中，压力也可降低颗粒结晶等作用均可形成架桥作用。在压缩成型过程中，压力也可降低颗粒的熔融点并使它们相互靠近，从而增加相互之间的接触面积并使熔融点的熔融点并使它们相互靠近，从而增加相互之间的接触面积并使熔融点达到新的平衡水平。达到新的平衡水平。纤维状、片状或块状颗粒之间也可以通过镶嵌和折叠粘结在一起。颗粒纤维状、片状或块状颗粒之间也可以通过镶嵌和折叠粘结在一起。颗粒间的镶嵌可以为成型燃料提高机械强度用以克服压缩后弹性恢复产生的间的镶嵌可以为成型燃料提高机械强度用以克服压缩后弹性恢复产生的破坏力。破坏力。颗粒之间的相互吸引归功于范德华静电力。范德华静电力对颗粒间的粘颗粒之间的相互吸引归功于范德华静电力。范德华静电力对颗粒间的粘结作用的影响是很微弱的，通常发生在微细颗粒之间。结作用的影响是很微弱的，通常发生在微细颗粒之间。三、生物质成型工艺三、生物质成型工艺 1.工艺流程工艺流程三、生物质成型工艺三、生物质成型工艺 三、生物质成型工艺三、生物质成型工艺 2.影响成型的因素影响成型的因素2.1温度温度u木质素软化点温度：木质素软化点温度：134187(高水分含量情况下高水分含量情况下90110）u纤维素软化点温度：纤维素软化点温度：120160（245结晶破坏结晶破坏)u半纤维素软化点温度：半纤维素软化点温度：145245u160则开始出现熔融点，这时给予压力就会成型则开始出现熔融点，这时给予压力就会成型u加热温度不能超过生物质的裂解温度加热温度不能超过生物质的裂解温度300u冷成型？冷成型？三、生物质成型工艺三、生物质成型工艺 2.影响成型的因素影响成型的因素2.2水分水分u水分越高软化点越低。（水水分越高软化点越低。（水8%，软化点，软化点143；水；水27%，软化点，软化点90）u水分有增塑作用水分有增塑作用u安全储存水分，安全储存水分，12%左右左右u不同的成型方式对水分的要求不尽一致不同的成型方式对水分的要求不尽一致含水率大于含水率大于15时，产品表面开裂、产品强度大幅下降。不同原料的时，产品表面开裂、产品强度大幅下降。不同原料的含水率可分别进行控制。稻壳、花生壳等原料的含水率含水率可分别进行控制。稻壳、花生壳等原料的含水率612；木屑、刨花、树叶等的含水率木屑、刨花、树叶等的含水率610。颗粒成型燃料要求原料的。颗粒成型燃料要求原料的含水率在含水率在1525wb左右：棒状成型燃料则要求原料的含水率不左右：棒状成型燃料则要求原料的含水率不大于大于10wb左右。左右。三、生物质成型工艺三、生物质成型工艺 2.影响成型的因素影响成型的因素2.3颗粒大小颗粒大小u一般认为一般认为6-8mm（含（含10-20%粉末粉末4mesh）成型效果最好）成型效果最好u颗粒度大小不同有助于镶嵌，提高成型燃料的强度颗粒度大小不同有助于镶嵌，提高成型燃料的强度u从降低生产能耗角度考虑，秸秆成型原料粒度不宜过小从降低生产能耗角度考虑，秸秆成型原料粒度不宜过小u直径大于直径大于30mm的大粒径成型燃料因为热传导较差，要求加热温度的大粒径成型燃料因为热传导较差，要求加热温度相对稍高相对稍高4.1生物质成型设备生物质成型设备螺旋挤压成型活塞冲压成型模压成型四、生物质成型及燃烧设备四、生物质成型及燃烧设备4.1.1模压成型设备模压成型设备u环模成型环模成型单辊双辊三辊4.1.1模压成型设备模压成型设备u环模成型环模成型不同结构形式的压辊环模成型部件4.1.1模压成型设备模压成型设备u平模成型平模成型单辊整体式组装式不同结构形式的压辊成型部件4.1.2螺旋挤压成型设备螺旋挤压成型设备成型螺旋成型套筒4.1.2螺旋挤压成型设备螺旋挤压成型设备螺旋挤压成型设备4.1.2螺旋挤压成型设备螺旋挤压成型设备大螺旋成型设备4.1.3活塞冲压成型设备活塞冲压成型设备1.1.冲杆冲杆 2.2.冲杆套筒冲杆套筒 3.3.成型锥筒成型锥筒4.4.成型锥筒外套成型锥筒外套 5.5.保型筒保型筒 6.6.夹紧套夹紧套冲杆套筒与成型套筒简图冲杆套筒与成型套筒简图4.1.3活塞冲压成型设备活塞冲压成型设备四、生物质成型燃料产业四、生物质成型燃料产业意大利生物质成型燃料生产企业分布情况意大利生物质成型燃料生产企业分布情况欧盟生物质成型燃料产业发展特点欧盟生物质成型燃料产业发展特点q相对成熟的技术相对成熟的技术q完善配套的设备完善配套的设备q便捷的生产、销售渠道便捷的生产、销售渠道q相对充足的木质类原料相对充足的木质类原料q颗粒成型燃料占主要地位颗粒成型燃料占主要地位q众多企业的积极参与众多企业的积极参与q配套的标准体系保证配套的标准体系保证颗颗粒粒成成型型燃燃料料生生产产主主要要环环节节干干燥燥成成型型冷冷却却包包装装成成型型燃燃料料运运输输储储存存及及其其它它设设备备专用运输车专用运输车专用储料仓专用储料仓专用储料仓专用储料仓锅炉清灰机锅炉清灰机燃燃用用成成型型燃燃料料的的集集中中供供热热厂厂瑞典瑞典:SS187120（颗粒燃料）（颗粒燃料）SS187121（块状燃料）（块状燃料）德国德国:DIN51731（颗粒及块状燃料）（颗粒及块状燃料）奥地利奥地利:NORMM7135（颗粒及块状燃料）（颗粒及块状燃料）欧盟：欧盟正在制定统一的标准正在制定统一的标准制制定定有有成成型型燃燃料料标标准准的的国国家家奥地利奥地利BINDERHOLZ公司公司棒状燃料技术参数（云杉原料）棒状燃料技术参数（云杉原料）直径：直径：90mm热值：热值：18.9MJ/kg密度：密度：1.16kg/dm含水率：含水率：9%灰分：灰分：0.20%包装：包装：10kg金属箔包装，金属箔包装，25kg塑料袋包装。塑料袋包装。产品获得的认证标志产品获得的认证标志奥地利奥地利BINDERHOLZ公司公司颗粒燃料技术参数（云杉原料）颗粒燃料技术参数（云杉原料）颗粒直径：颗粒直径：6mm热值：热值：19MJ/kg密度：密度：1.25kg/dm含水率含水率：7.1%灰分：灰分：0.19%包装：包装：6001000kg的大袋装，的大袋装，15kg小袋装或散装小袋装或散装产品获得的认证标志产品获得的认证标志生物质成型燃料锅炉生产企业生物质成型燃料锅炉生产企业意大利意大利CIBUNIGASSPA生物质成型燃料壁炉生产企业生物质成型燃料壁炉生产企业意大利意大利CALDOFACILEDIMAZZAPASQUALE 种植电力和热能的公司种植电力和热能的公司RenewableFuelsLtd该公司成立于该公司成立于20022002年，是一家年，是一家与与50,00050,000个瑞典农民合作的大型企个瑞典农民合作的大型企业，主要从事：业，主要从事：18,00018,000多公顷能源植物种植区多公顷能源植物种植区提供高品质柳树枝提供高品质柳树枝为电厂和供热企业建立燃料供应为电厂和供热企业建立燃料供应渠道渠道生产和销售颗粒成型燃料生产和销售颗粒成型燃料能源植物及其收获机械研发能源植物及其收获机械研发http:/www.js-