关键词：生物质；秸秆；成型燃料；冷却干燥
富通新能源生产销售的秸秆颗粒机、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料如下所示：
生物质成型燃料是将各类生物质原料（主要是农林剩余物）经粉碎、干燥、成型、冷却干燥、包装等环节，使原来分散的、无固定形状的原料压缩成具有一定几何形状、密度较大的一种生物质燃料，成型燃料可以提高生物质的密度，节约运输和储存费用，扩大应用范围，是一种生物质燃料大规模利用的预处理技术．由于生物质成型燃料在生产时含水率要大于18%，成型机出口温度在75℃以上，直接包装贮存易破碎变质，生物质成型燃料在存储过程中的霉变，会引起发热量的降低，灰分的增加，对秸秆成型燃料生产商的效益有较大影响，因此，对产品的冷却干燥是生物质成型燃料可长期保存的关键，成型燃料中水分过高会降低其收到基低位发热量，加速存贮时的霉变，灰分含量增加，降低成型燃料颗粒的强度，运输过程中粉料含量增加，使秸秆成型燃料达不到相关标准要求，因此，秸秆成型燃料的冷却干燥是其生产必需的工艺过程，目前，国内生物质成型燃料的原料主要有两种类型：木质类与秸秆类，木质类成型燃料直径6～10mm，密度1.0～1.2t/m3，在冷却干燥过程中不易破碎，秸秆类成型燃料直径为20～35mm，密度0.9～1.1t/m3，在冷却干燥过程中易破碎，木质类成型燃料的干燥冷却使用的为逆流式冷却器，它利用逆流冷却原理对高温、高湿度的颗粒料进行冷却，即环境冷风垂直穿过料层，先与冷料接触，逐步变热的热风与热料接触，风流方向与料流方向相反，从而使颗粒料顺向逐步冷却，能将从制粒机出来温度达70～90℃的颗粒料冷却到略高于室温3～5℃，并能降到安全水分(<13%)，秸秆类成型燃料密度小、强度低、单个体积大，在输送干燥过程中易破碎，现有的逆流式干燥冷却器不能使用，本文对秸秆成型燃料的冷却干燥特性进行详细研究，为开发秸秆成型燃料专用冷却器提供设计数据。
1、试验研究
1.1试验材料
秸秆成型燃料由河南汝州市玉米秸秆加工，生产设备为SPY-550型生物质平模成型燃料压块机，模具孔直径28mm，长度120mm，模盘直径550mm．玉米秸秆成型时含水率变化范围是18%～22%，本项目对含水率分别为18%、20%与22%种玉米秸秆生产的成型燃料冷却干燥特性进行了测试研究，不同含水率的玉米秸秆原料，成型后的含水率、温度与最终产品密度都有较大差异。
1.2试验仪器与设备
冷却干燥设备为专用的网带式生物质成型燃料冷却干燥机，由偃师新峰机械有限公司生产，主要包括拖动电机、不锈钢网带、风罩、风管、引风机等组成，可在进行成型燃料冷却干燥的同时完成从成型机到包装机的输送，位于风管上的LWQ-N型DN200涡轮气体流量计可测量所用空气量，根据网带面积可计算出冷却干燥的气流速度，成型燃料含水率（全水分质量分数）采用GB/T 28733-2012《固体生物质燃料全水分测定方法》中的方法B测量，成型燃料温度采用非接触式红外线表面温度计测量。
1.3试验内容及方法
试验材料为平模成型机生产的高温高湿玉米秸秆成型燃料，把成型前的玉米秸秆含水率分别调到18%、20%和22%，进行生型生产，分别对三种含水率的玉米秸秆成型在本项目设计的冷却干燥机进行试验，调整拖动电机转速，使冷却干燥时间分别控制在20、40与60 min，在干燥冷却器各不同位置分别测量物料温度并取样测量含水率，
本试验采用正交试验的方法，选取Lg34正交表，试验因素有三个：最初含水率(%)、风速(m·s-1)与干燥冷却时间(min)．每个因素选取三个水平。
2、试验结果及分析
每组均有9个试验，每个试验按照表2的试验方法进行，对各含水率的玉米秸秆成型燃料进行了冷却干燥特性分析，从表3可知，对温度影响主次因素为初始含水率>时间>风速，对含水率的影响主次因素为风速>初始含水率>时间，较优水平为时间40 min，风速0.7m/s，初始含水率18%。
2.1秸秆成型燃料冷却特性分析
分别为不同含水率玉米秸秆在风速为0.3、0.5、0.7m/s时的冷却特性曲线，由图可见，温度随时间为指数规律下降，在开始20 min，风速越高，温度下降速度越大，在最后20min，风速对冷却速度影响极小，在60min时，含水率基本相同，也就是风速越高，冷却到常温所需的时间越短，含水率越高，成型后温度越低，成型后密度小，降温速度反而慢，降至常温所需的时间越长．
2.2秸秆成型燃料干燥特性分析
为玉米秸秆成型燃料在风速分别为0.3、0.5、0.7 m/s时不同含水率秸秆干燥特性曲线，风速越高，干燥速度越大，这是因为高风速可快速带走成型燃料表面水平，成型燃料内部传热与传质的速度一致，在开始阶段，内部温差大，水分从内至外迁移速度快，高风速可快速带走表面水分，干燥速度
快，在20min后，干燥速度受水分迁移速度的影响，风速对干燥速度的影响变小，干燥过程的后20 min，不同风速下干燥速度基本不变．
3、结论
1)玉米秸秆成型燃料冷却特性曲线与干燥特性曲线类似，都为指数关系下降；
2)不同含水率的玉米秸秆成型燃料，含水率越高冷却速度越快，干燥速度越慢；
3)在冷却干燥前20 min，风速对干燥冷却过程影响较大，在后20 min，风速影响不大；
4)根据玉米秸秆成型燃料冷却干燥特性，干燥前段宜采用大风速，以提高干燥效率，中段采用较小风速，以降低电耗，后段停留较长时间，以达到成型燃料接近常温与较低含水率，利于贮运，
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