生物质颗粒燃料的原料分类及常见热值汇总

随着能源消耗的不断增长，化石能源日渐枯竭以及环境污染的加剧，生物质颗粒燃料作为一种可再生能源的高效利用方式，应用十分广泛。

生物质颗粒燃料的原料分类

生物质颗粒燃料主要利用的是农业三剩物和林业废弃物，经生物质颗粒机加工成棒状的生物质颗粒燃料。根据不同的原料品质，加工成各种生物质颗粒燃料。具体生物质颗粒燃料的原料分类如下：

1、木质类

板厂、家具厂废弃木屑、刨花、伐木场废弃锯末、边角料、建筑板材废弃物、园林修枝、山林原木等。

2、竹屑类

竹工艺品废弃物，如筷子、牙签厂废料等。

3、秸秆草类

棉花秸秆、玉米秸秆、大豆杆、油菜花杆、麦杆、稻杆、木薯杆、甘蔗渣、烟草杆、沙棘杆等草本类植物杆等；能源草、象草、巨王草、苜蓿草（主要作为牛羊饲料用）。

4、其他类

大米稻壳、花生壳；甘蔗渣，棕榈丝、椰子壳、茶籽壳，牛粪，果渣等。

生物质颗粒燃料成型过程

生物质原料粒子在压缩开始阶段，松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变。在成型压力作用下，原料粒子进入环模，并填满粒子之间的空隙，粒子的相互位置在运动中不断地发生着变换，将原料粒子之间的空气挤出。

较大的木质纤维颗粒在巨大的成型压力作用下开始破裂，同时发生塑性流动，原料粒子之间因互相啮合变得十分紧密。在垂直于主应力方向上，原料粒子不断延展继续填充空隙。

压辊的挤压运动及原料粒子间的摩擦会产生许多热量，木质素软化且粘合力随之增强，在与纤维素的共同作用下使生物质逐渐成形。此时，在成型块的内部尚有残余应力存在，在压辊的挤压作用下，成型块进入环模模孔的保型阶段，在这一阶段消除不利于保持形状的残余应力，最终使生物质颗粒定型。

常见生物质颗粒燃料热值汇总

原料的种类主要决定了生物质颗粒燃料的热值，有颗粒燃料生产厂家对生物质颗粒燃料的热值作了汇总：农业原料的颗粒燃料热值一般在3000-4200kcal/kg左右，林业的原料颗粒燃料热值普遍较高在4200-5000kcal/kg左右，林业类的颗粒燃料经过碳化后其热值不低于7000kcal/kg。

影响生物质颗粒成型因素

1、原料种类

不同种类的原料，其压缩成型特性有很大差异，在大量的农林废弃物中，有的植物体粉碎以后容易压制成颗粒，有的就比较困难。原料的种类会影响颗粒燃料成型的质量，如木屑颗粒的密度、强度、热值等，对生物质颗粒机的产量及动力消耗也有一定的影响。

2、原料粒度

原料粒度的大小也是影响压缩成型的重要因素。一般来说，原料粒度越细小，制粒强度高，但不宜调节湿度，易于结团粘结，且原料粉碎过细，造成粉碎能耗过高；粒度过粗，增加模具及压辊的磨损，制粒成型困难，尤其是小孔径模具成型更难，并造成物料软化糊化效果差，导致物耗高、产量低、产出颗粒含粉率高。
以下是研究团队在确定最佳成型环模压缩比、最适宜成型水分范围和模孔直径为 8mm 的条件下，分别以4 种粒度的玉米秸秆作为原料，测试原料在不同粒度范围内成型，结果如下：

3、原料含水率

当原料中的含水量过低时，原料粒子之间的摩擦力较大，限制了粒子的滑动与延展，使粒子之间的结合不够紧密，成型不牢固甚至难以成型；当原料中的含水量过高时，虽然原料粒子的流动性好，能够得到充分的延展，并相互啮合，但多余的水分会从原料中挤压出来，分布在粒子之间，原料粒子间难以紧密贴合，也会引起成型不牢固，甚至难以成型。

一般不同的原料适用湿度不尽相同，受温度成分等影响，大部分原料的湿度为8%～15%，但也有个别物料的湿度要求较高，如柚木木屑甚至达到50%等，不常见的原料最好进行测试，以保证颗粒效果。对于湿度过大的原料在进行制粒前必须经过处理降低水份，通常采用烘干工艺处理。

4、成型压力

成型压力是材料压缩成型最基本的条件。只有施加足够的压力，原材料才能被压缩成型．但成型压力与模具的形状尺寸有密切关系。环模压缩比过小，模孔的有效长度短，物料在环模孔中成型压力小，容易挤出环模，虽然产量高但是制出的颗粒料松散，外观不光滑；环模压缩比过大，模孔的有效长度长，物料在模孔中所受的压力越大，相应制出来的颗粒密度较高，颗粒光滑且质量好，但颗粒机产量会下降，制料成本也会相应增加。以下是玉米桔杆在不同压缩比环模中成型的测试结果，仅供大家参考：

在实际生产过程中，原材料性质、预处理方法、设备参数等之间是相互影响的，因此还需考虑单位能量消耗、生产速率、维护和生产成本等，结合实际统计得出最理想的造粒程序，以生产出强度和耐久性最佳的生物质颗粒燃料。