可再生能源20066(總第130期)研究與試驗(yàn)生物質(zhì)粉體燃料破碎系統(tǒng)的試驗(yàn)研究姚向麗,肖波,鄒先梅,李蓓,王俊(華中科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢430074)摘要:介紹了一種用于生物質(zhì)精細(xì)破碎的成套系統(tǒng),詳細(xì)講解了系統(tǒng)中粗破碎機(jī)、精破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,對(duì)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)成本進(jìn)行了分析和核算,并根據(jù)運(yùn)行結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的改進(jìn)提出了建議。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);粗破碎機(jī);精破碎機(jī);粉體中圖分類號(hào);S210.7;S220.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1671-5292(2006)06-001503Experimental studies on the biomass powder fuel crushing systemYAO Xiang-li, XIAO Bo, ZoU Xian-mei, LI Bei, WANG Jun(The College of Environmental Science and Engineering, Huazhong University of Science andTechnology, Wuhan 430074, China)Abstract: A whole system used in primary and advanced crushing of biomass is presented in thepaper. It also particularly explains the construction characteristic and the operating principle of theprimary mill and the advanced mill. Moreover, the production efficiency and the production costare analysed and calculated, in the latter part of the paper, some proposals are put forward for therovement of the system according to the running resultKey words: biomass; primary mill; advanced mill; powder0前言在10mm以上,屬于粗破碎的范圍,如實(shí)地作業(yè)由于生物質(zhì)替代燃料具有無(wú)污染、可再生等的切碎滅茬還田機(jī)、青飼破碎機(jī)等。因此,必須顯著特點(diǎn),因此日益受到各國(guó)的重視。目前我國(guó)研究出一套能使生物質(zhì)達(dá)到極細(xì)粒度的破碎系的生物質(zhì)能利用是以傳統(tǒng)的直接燃燒方式為主,統(tǒng),以使生物質(zhì)的能量利用率高、新生表面積這種燃燒方式的熱效率僅為10%-20%,造成了極大、燃燒效率高,而且該系統(tǒng)要具有一定的經(jīng)濟(jì)大的資源浪費(fèi)。生物質(zhì)顆粒燃料經(jīng)專用燃燒器適用性(包括爐、灶等)燃燒后,其熱效率可達(dá)87%~89%。1用于粉體破碎的主要設(shè)備這是因?yàn)槠扑楹蟮慕斩掝w粒大大地增加了它在燃1.1破碎系統(tǒng)新工藝概述燒中的表面積,使之能夠高效、充分地燃燒,從而本文主要介紹了一套用于生產(chǎn)極細(xì)生物質(zhì)粉獲得較高的熱效率。體的破碎系統(tǒng),物料自喂料口加入后在一個(gè)封閉雖然物料破碎設(shè)備種類很多,但大多是針對(duì)的系統(tǒng)中自行流轉(zhuǎn),直到細(xì)粉體排出,中間過(guò)程無(wú)脆性很強(qiáng)的物料(如工業(yè)礦石等)設(shè)計(jì)的,生物質(zhì)須人工操作,得到的生物質(zhì)粉體平均粒徑可達(dá)到中含有大量的纖維,因此需要專門(mén)針對(duì)生物質(zhì)特120目,即粒度在0105~0.149mm。點(diǎn)的破碎設(shè)備。目前,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多超細(xì)粉碎本套系統(tǒng)主要由進(jìn)料工作臺(tái)、粗破碎機(jī)和精細(xì)粉碎的設(shè)備,這些設(shè)備如果用于大批量的精破碎機(jī)、旋風(fēng)除塵器、粉體收集料斗、極細(xì)粉生物質(zhì)精細(xì)破碎,則生產(chǎn)成本高而且生產(chǎn)效率低;體收焦有機(jī)組成系統(tǒng)的生產(chǎn)流程見(jiàn)而專門(mén)針對(duì)生物質(zhì)物料的破碎機(jī)械的產(chǎn)物粒徑都圖1中國(guó)煤化工CNMHG收稿日期:2006-05-31。作者簡(jiǎn)介:姚向麗(1982-),女,碩土研究生,主要從事新能源的研究開(kāi)發(fā)工作。E- mail:leoyxlc@26com通訊作者:肖波(1958-),男,博士生導(dǎo)師,主要從事清潔生產(chǎn)、固廢資源化和新能源的研究開(kāi)發(fā)工作。E-ml; xiaobo1958@126cm研究與試驢LRENE WABLE ENERGY No 6 2006(130 Issue in All)破碎機(jī)的刀片交錯(cuò)平衡排列,相鄰兩組為垂直布置,平衡性比較好,刀片在破碎室的寬度上分布也比較均勻。④本系統(tǒng)中物料為秸稈,質(zhì)地較堅(jiān)硬使得刀片所受的沖擊載荷對(duì)鎖刀片的銷和軸有一定的影響,因此本破碎機(jī)中的刀片沒(méi)有設(shè)計(jì)為固定式,刀片與鎖、銷之間是一種松動(dòng)的聯(lián)接形式。(3)粗破碎產(chǎn)物分析圖1生產(chǎn)流程圖粗破碎產(chǎn)物中除了細(xì)、中、大顆粒物之外,還1-進(jìn)料工作臺(tái)2-粗破碎機(jī):3精破碎機(jī)4旋風(fēng)除塵器:5粉含有纖維絲,纖維絲為物料的表皮。以秸秤為例體收集料斗;6-粉體收集出料口;7-風(fēng)機(jī);8-極細(xì)粉體收集布袋其纖維絲平均長(zhǎng)40mm。表1是秸稈破碎產(chǎn)物平1.2粗破碎機(jī)均直徑分布表(各粒度分布選用質(zhì)量百分比)。(1)工作原理表1租破碎產(chǎn)物粒度分布本系統(tǒng)中的粗破碎機(jī)也稱為臥式破碎機(jī)粒度平均直徑{md5 d< 10:: d10舒維絲級(jí)破碎機(jī)。運(yùn)行時(shí),工作臺(tái)上的原料借助手動(dòng)推力分布百分比%73510.862和破碎室內(nèi)刀片高速旋轉(zhuǎn)形成的負(fù)壓以及系統(tǒng)尾1.3精破碎機(jī)部風(fēng)機(jī)的聯(lián)合作用進(jìn)入破碎室。物料在破碎室中本套系統(tǒng)中的精破碎機(jī)也可稱為二級(jí)破經(jīng)刀片高速剪切磨削,以及物料之間的碰撞摩擦碎機(jī)、立式破碎機(jī),用于對(duì)粗破碎產(chǎn)物進(jìn)行細(xì)而逐漸被破碎為小顆粒及短纖維絲,較小較輕的破碎。精破碎機(jī)配置4臺(tái)相同電機(jī),額定功率物料脫離高速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道進(jìn)人出料口,而較均為15kW,額定電流為289A,轉(zhuǎn)速為2890大較重的物料則繼續(xù)留在破碎室內(nèi)被破碎。r/min。動(dòng)力傳輸采用皮帶傳動(dòng)的方式,皮帶盤(pán)(2)粗破碎機(jī)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)比為1:1。粗破碎機(jī)主要由進(jìn)料口、圓形中空破碎室、出(1)工作原理料口組成。破碎室底面直徑為1000mm,高為精破碎機(jī)主要由進(jìn)料管、破碎室、出料管及動(dòng)600mm,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2960rmin,采用皮帶傳力傳動(dòng)裝置組成。工作時(shí),粗破碎產(chǎn)物因破碎室內(nèi)動(dòng),以減少對(duì)軸的損害,皮帶盤(pán)傳動(dòng)比為1:1。根據(jù)的負(fù)壓迅速由各組刀片附近的入口進(jìn)入精破碎轉(zhuǎn)速和生產(chǎn)量選用15kW電動(dòng)機(jī),完全可以滿足機(jī)。進(jìn)入精破碎系統(tǒng)的物料的平均粒度小于5般生物質(zhì)破碎的需要。在破碎室尾部上端的圓mm,在精破碎機(jī)中物料主要是借助電機(jī)的高速旋管出口處有一個(gè)篩網(wǎng),防止粗破碎時(shí)狹長(zhǎng)且輕細(xì)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)與刀片間的研磨以及物料間的互磨以達(dá)到的纖維絲從出口處進(jìn)入細(xì)破碎機(jī)中更細(xì)的粒度。經(jīng)研磨與互磨后,粒度小的物料會(huì)浮在整個(gè)粗破碎機(jī)中,刀片的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要在上層,隨后被風(fēng)機(jī)從破碎室上端的出口抽到旋的,它的具體特點(diǎn)如下。風(fēng)除塵器中,而相對(duì)大的顆粒由于重力的原因則①通常薄刀片可顯著提高生產(chǎn)率和降低功率留在下層繼續(xù)被破碎。消耗,因此在不影響其使用壽命的前提下,我們采(2)精破碎機(jī)結(jié)構(gòu)用較薄的刀片,本破碎機(jī)中刀片厚度為4mm。由于粉體較輕易漂浮,因此將進(jìn)料口設(shè)計(jì)在②刀片越多,物料被破碎的機(jī)會(huì)也越大,但刀精破碎機(jī)底部,出料口在頂部。另外,切向喂入能片過(guò)多,也會(huì)增加破碎機(jī)的空載功率,因此在保證使物料直接進(jìn)入刀片最大線速度區(qū)域,它比軸向喂生產(chǎn)率的情況下,應(yīng)盡量減少刀片數(shù)量。本破碎機(jī)的中國(guó)煤化子此精破碎機(jī)上的4選用的是7組刀片(每組2片刀片)。個(gè)進(jìn)③破碎機(jī)中刀片的排列形式很重要,刀片應(yīng)CNMHG切線方向上。分均勻分布在破碎室的寬度上,并要保證軸的動(dòng)平經(jīng)精破碎機(jī)破碎后的秸稈顆粒粒徑在60衡和靜平衡及物料能均勻地分布在破碎室內(nèi)。本200目,表2是秸稈精破碎產(chǎn)物粒度分布表(各粒6可再生能源20066(總第130期)研究與試驗(yàn)2精破碎產(chǎn)物粒度分布工作臺(tái)旁邊的電控柜嚴(yán)格控制加料速度,使電機(jī)粒度/d/目180>d140