關(guān)鍵詞：玉米；秸稈；顆粒成型；秸稈顆粒機(jī)
玉米秸稈成型燃料技術(shù)充分利用木質(zhì)素的粘合特性，將玉米秸稈壓縮成塊狀、棒狀或顆粒狀等成型燃料。玉米秸稈成型燃料燃燒特性明顯改善，可有效降低污染物的排放量，清潔環(huán)保；同時(shí)，燃燒后生成的灰分又是優(yōu)良的天然肥料，將其還田后可使資源循環(huán)利用。研究推廣玉米秸稈成型技術(shù)及裝備，可提高玉米秸稈資源利用率，對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義，富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)械設(shè)備，壓制的生物質(zhì)顆粒燃料如下所示：
1、玉米秸稈成型燃料技術(shù)工藝原理1.1玉米秸稈成型燃料特性
玉米秸稈成型燃料長(zhǎng)度不大于25mm，直徑為6，8，10mm，具有密度大、體積小的特點(diǎn)；其揮發(fā)分含量高達(dá)60%～70%，碳含量為35%～42%，N和S含量非常低，燃燒時(shí)NOx和S02的排放量遠(yuǎn)低于煤、C02的排放量與秸稈光合作用吸收的C02基本持平，基本實(shí)現(xiàn)零排放。
1.2制備方法及工藝流程
玉米秸稈成型燃料的制備方法是：以玉米秸稈為原料，經(jīng)自然干燥后（含水率≤16%），利用秸稈粉碎機(jī)粉碎成粉料（粒徑≤8 mm），再利用成型機(jī)擠壓成型，冷卻后回收。其加工工藝流程為：收集→干燥→粉碎→配料→除塵→熱壓縮→顆粒機(jī)壓制成型→逆流式冷卻器冷卻→回收。
1.3典型加工工藝
1)平模成型。動(dòng)模式、模輥雙動(dòng)式應(yīng)用于小型平模成型機(jī)；動(dòng)輥式應(yīng)用于較大型平模成型機(jī)。應(yīng)用較為廣泛的動(dòng)輥式平模成型機(jī)成型原理：在供料區(qū)，玉米秸稈物料緊貼在平模上，隨壓輥滾動(dòng)進(jìn)入變形壓緊區(qū)，原料粒子充滿粒子間的空隙：粒子間不斷變換相對(duì)位置，將物料壓實(shí)：壓實(shí)后的物料隨壓輥滾動(dòng)，繼續(xù)進(jìn)入擠壓成型區(qū)，隨壓力增加發(fā)生變形和塑性流動(dòng)：物料中的木質(zhì)素受壓輥和物料間摩擦作用產(chǎn)生的熱量而軟化，其粘合力增加，使生物質(zhì)逐漸成型。
2)環(huán)模成型。環(huán)模成型顆粒機(jī)機(jī)成型原理：物料隨輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)被壓人環(huán)�？字�，在環(huán)模孔中成型、保型：物料被壓出環(huán)模時(shí)，被切刀切成一段一段的成型產(chǎn)品。由于非對(duì)稱循環(huán)的交變應(yīng)力影響，環(huán)模成型易失效，發(fā)生疲勞破壞。可通過(guò)增大環(huán)模寬度、厚度及內(nèi)徑，提高環(huán)模的生產(chǎn)率和抗彎能力：通過(guò)增大有效擠壓長(zhǎng)度和內(nèi)徑，降低環(huán)模的接觸壓應(yīng)力：通過(guò)選材、熱處理技術(shù)、調(diào)節(jié)開(kāi)孔率等途徑，改善環(huán)模的受力條件。
2、玉米秸稈成型燃料技術(shù)及裝備研究情況
2.1國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
我國(guó)出臺(tái)了《秸稈能源化利用補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，對(duì)生產(chǎn)玉米秸稈成型顆粒燃料的企業(yè)給予綜合性補(bǔ)助，支持產(chǎn)品市場(chǎng)推廣。經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)研究，國(guó)內(nèi)部分成型設(shè)備及其配套產(chǎn)品已逐步成熟，例如：農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院研制的生物質(zhì)制粒成型設(shè)備，其傳動(dòng)軸承選用國(guó)外高端品牌以確保傳動(dòng)特性，通過(guò)環(huán)模的選材和熱處理加工方法，延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命，擴(kuò)大加工范圍。
同時(shí)，我國(guó)玉米秸稈成型顆粒燃料配套燃燒設(shè)備的研發(fā)也取得了一定進(jìn)展，例如：哈爾濱工業(yè)大學(xué)率先進(jìn)行流化床燃燒技術(shù)研究，并先后與企業(yè)合作開(kāi)發(fā)了多款玉米秸稈燃燒鍋爐：吉林華光生態(tài)工程技術(shù)研究所研發(fā)了暖風(fēng)壁爐和炊事采暖兩用爐等：浙江大學(xué)研制出燃用玉米秸稈顆粒燃料的雙膽反燒鍋爐：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制出雙層爐排玉米秸稈成型燃料鍋爐等。
2.2國(guó)外現(xiàn)狀
目前，成型燃料技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)在國(guó)外已經(jīng)趨于成熟，并形成產(chǎn)業(yè)模式。例如：德國(guó)SALMA工EC公司研制的MAXIMA模塊化設(shè)計(jì)的成型機(jī)，適用范圍廣，生產(chǎn)率高：奧地利ANDRI工Z公司生產(chǎn)的Feed&Biofuel系列成型機(jī)，采用全自動(dòng)控制系統(tǒng)，軋輥調(diào)整方便，確保產(chǎn)品質(zhì)量；英國(guó)UM工 Andri工z Group公司、瑞典Sweden PowerChippers AB公司、丹麥Sprou工-Ma工ador公司、瑞士Buhlerlnc公司等多采用模輥式成型技術(shù)生產(chǎn)生物質(zhì)成型機(jī)，其關(guān)鍵部件壽命高，生產(chǎn)率高，已形成產(chǎn)業(yè)化和商品化。國(guó)外生物質(zhì)成型設(shè)備制造規(guī)范、生產(chǎn)能力強(qiáng)，但成本較高，且國(guó)外成型機(jī)以木屑為主要原料，并不適合我國(guó)以秸稈為原料的國(guó)情。
3、玉米秸稈成型燃料技術(shù)及裝備發(fā)展中的問(wèn)題與對(duì)策
3.1存在的主要問(wèn)題
1)對(duì)產(chǎn)品發(fā)展意義認(rèn)識(shí)不足，投入有限。玉米秸稈成型顆粒燃料是一種可再生的新型環(huán)保能源，對(duì)其開(kāi)發(fā)利用可緩解能源危機(jī)，減輕環(huán)境污染。我國(guó)秸稈年產(chǎn)量約8.2億工，可用于成型的秸稈量約2.0億工，但實(shí)際用量不足80萬(wàn)工。部分企業(yè)和個(gè)人對(duì)玉米秸稈成型顆粒燃料的特性認(rèn)識(shí)不足，國(guó)家在這方面的投入仍很有限。
2)缺乏綜合性研發(fā)平臺(tái)，核心技術(shù)問(wèn)題有待解決。目前，國(guó)內(nèi)從事相關(guān)研究的機(jī)構(gòu)多是一些大專院校，研究力量薄弱，尚未形成一個(gè)工程技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，沒(méi)有將研發(fā)與中試相結(jié)合，對(duì)核心技術(shù)缺乏深入研究。玉米秸稈成型燃料生產(chǎn)體系機(jī)械化程度低，設(shè)備存在可靠性不高、磨損嚴(yán)重、能耗大等問(wèn)題，且加工原料單一。
3)缺少規(guī)劃、監(jiān)督、服務(wù)體系和扶持政策。玉米秸稈成型燃料的生產(chǎn)應(yīng)用體系包括原料收集、預(yù)處理、加工、儲(chǔ)藏及運(yùn)輸、專用爐具研制等多個(gè)環(huán)節(jié)，涵蓋專業(yè)技術(shù)知識(shí)廣泛，目前缺乏合理規(guī)劃。技術(shù)監(jiān)督實(shí)施不嚴(yán)格，服務(wù)措施跟不上，帶來(lái)安全和使用問(wèn)題。此外，缺少生物質(zhì)能源發(fā)展的扶持政策，導(dǎo)致玉米秸稈成型燃料價(jià)格偏高，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.2發(fā)展對(duì)策與建議
1)加大宣傳力度，提高認(rèn)識(shí)。玉米秸稈成型燃料具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益，將其推廣應(yīng)用可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，創(chuàng)造就業(yè)崗位，改善生態(tài)環(huán)境。應(yīng)在我國(guó)不同地區(qū)建立工程應(yīng)用模式的試點(diǎn)示范基地，從各個(gè)環(huán)節(jié)加大宣傳力度，提高人們對(duì)該技術(shù)的認(rèn)識(shí)程度，為今后的大力推廣提供技術(shù)支持和經(jīng)驗(yàn)參考。
2)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)。重點(diǎn)支持一些科研院校，加大研究力度，著重攻克設(shè)備能耗高、運(yùn)行穩(wěn)定性差、壽命底等核心技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題，逐步使生產(chǎn)達(dá)到規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化，完善設(shè)備生產(chǎn)和產(chǎn)品輸送體系，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技支撐。
3)完善發(fā)展規(guī)劃體系。結(jié)合國(guó)家針對(duì)生物質(zhì)能源利用技術(shù)的實(shí)施意見(jiàn)，制定扶持政策，出臺(tái)管理辦法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，推進(jìn)玉米秸稈成型燃料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，規(guī)范市場(chǎng)管理，為技術(shù)推廣創(chuàng)造良好環(huán)境。建立綜合平臺(tái)，使生產(chǎn)者、銷售者、用戶之間相互聯(lián)系，促進(jìn)玉米秸稈成型燃料技術(shù)的規(guī)范、健康發(fā)展。
4、玉米秸稈成型燃料技術(shù)及裝備應(yīng)用前景
玉米秸稈成型燃料作為一種潔凈、可再生的能源，具有良好的環(huán)保節(jié)能效果，可有效緩解石化資源緊缺的矛盾，促進(jìn)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善城市生態(tài)環(huán)境，具有廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景。今后，我國(guó)應(yīng)從資金、技術(shù)等方面制定扶持政策，加大對(duì)玉米秸稈成型燃料的綜合開(kāi)發(fā)利用力度，解決技術(shù)難點(diǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，開(kāi)發(fā)配套產(chǎn)品，提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
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