平模（mó）製粒機加工生物質燃料（liào）的（de）工作特性（xìng）分析（一）

生物質（zhì）能的利用技術（shù）主要（yào）有生物質熱裂解氣化技術、生物質（zhì）熱裂解液化技術、沼氣技術、和生物（wù）質固化成型技術等。其中，固化成型技術生產（chǎn）的生物質燃料顆粒，可用（yòng）於（yú）工業（yè）燃料、電廠發電和農村居民做飯取暖等領域，在瑞典等歐洲國家已得到廣泛應用。據統（tǒng）計，2005年，世界生物質固體成型燃料的產量已突破420萬噸。我國對生物質固化成型技術的研究（jiū）始於20世紀80年代，在生物質螺旋擠壓成（chéng）型、活塞壓縮成型和製粒機擠壓成型等方麵都有所突破。平模製粒機加工生物質顆粒是固化成型技術（shù）的一種（zhǒng），近幾年在生物質製粒產業的發展過程中（zhōng），平模（mó）機以其堅固耐用、原料適應性強等優（yōu）點逐漸（jiàn）取得生產者的青睞，本文將就平（píng）模製粒機加工生物質（zhì）顆粒的工作原理，生物質原料的成型機理，平模機加工生物質顆粒的工藝以及特點等方麵進（jìn）行介（jiè）紹和討論。

平模製粒機的工作過（guò）程與顆粒成型機理

按執行部件（jiàn）的運動狀態分，平（píng）模製（zhì）粒機有動輥式、動模式（shì）、模輥雙動式三（sān）種，後兩種常見於小型平模製粒機，較大機型一般用動輥式。按磨（mó）輥的形狀分，又可以分為錐輥式和直輥式兩種。直輥動（dòng）輥式平模製粒（lì）機工作原理如圖1所示：電動（dòng）機通過減速箱驅（qū）動主軸，主軸帶動磨輥，磨輥繞主軸公轉的（de）同時也繞磨輥軸自轉。加工顆粒時，生物（wù）質原（yuán）料被送入平模機的喂料室，在分料器和刮板（bǎn）的共同作用下均勻（yún）地鋪在平模上，主軸帶動的壓輥連續不斷地滾過料層，將物料擠壓進入模孔，物料在模孔中經曆成型、保型等過程，一定時間後以圓柱狀態被擠出，旋轉的切（qiē）刀將物料（liào）切斷，形成顆粒，由掃料板將顆（kē）粒送出。

生物質原料主要含有纖維素、半纖維素和木質素等物質（zhì），其平模（mó）機模輥間的成型機理如下（見圖2）：供料區內的（de）物料在重力作用下緊貼在平模上，當（dāng）壓輥向前滾動，物料進入變形壓緊區，這（zhè）時因受到擠壓（yā），原料粒子不斷進入粒子間的空隙內，間隙中的（de）空氣被排出，粒子間（jiān）的相互位置不斷（duàn）更新，粒子間所有較大的空隙逐（zhú）漸都被能進入的粒子占據。隨著壓輥繼續滾動，被壓實的原料進入擠壓成型區，部分楔形區、模孔的錐孔部分和前半部分都屬（shǔ）於擠壓成型區，該區內，壓力繼續增加，粒子本身發生（shēng）變形和塑性流動，在垂直於最大主應（yīng）力（lì）的方向被延展，並繼續充填周圍較小的空隙（xì），由於（yú）壓輥和（hé）物料間的摩擦作用加劇而產生大量熱量，導致原料中含有的木質素軟化，粘合力增加，軟（ruǎn）化的木（mù）質素和生物質中固有的纖維素聯合作用，使生（shēng）物質逐（zhú）漸成形，這時部分殘餘應力貯存於成型（xíng）塊（kuài）內部，粒（lì）子結合牢固但不甚穩（wěn）定。成型塊在擠壓作用下進入模孔的保型段，在（zài）該段不利於形狀保持的殘餘應力被消除，顆粒被定型。