生物质燃料压块机的研究设计开题报告

1. 研究目的与意义

能源的开发和利用一直见证着人类文明的进步，能源的更新替换，成为人类适应环境、利用环境、改造环境的重要标志之一。当今的新型替代能源，如风能、太阳能、生物能、地热能等纷纷涌现，各具优势，且利用技术不断成熟和发展，其中生物能在实用性、可行性、广泛性方面，显现出独有的优势，被认为是未来30～50年里，最具大规模产业化开发前景的新型能源。

2. 国内外研究现状分析

国外生物质燃料成型设备发展现状

美国早在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术及燃烧技术，并研制了螺旋压缩机，在温度80－350℃和压力100mpa的条件下，能把木屑和刨花压缩成固体成型燃料。它的密度是1-1.2g/cm3，含水率为10%－12%【11】，含硫量0-0.1%，灰分1%-3%，低位热量18mj/kg；现有9个生产能力为250t/d的生产厂，另有6个州兴建了日产量为3o0t的树皮成型燃料加工厂及较多的专业燃烧设备厂【12】【13】。日本于50年代从国外引进技术后进行了改进，并发展成日本压缩成型燃料的工业体系。从80年代开始，对生物质压缩成型燃料的机理进行了探讨.对压缩过程中的动力消耗、压模的结构与尺寸、压缩燃料的含水率、压缩时的温度、压力以及原料的颗粒大小等进行了实验研究。进一步改进了压缩成型燃料技术，使成型燃料更为实用化。70年代后期，由于出现世界能源危机，石油价格上涨，欧洲许多国家如芬兰、比利时、法国、德国、丹麦、意大利等国家也开始重视压缩成型技术及燃烧技术的研究，各国先后研制了各类成型机及配套的燃烧设备【14】【15】。法国开始用秸秆的压缩颗粒作为奶牛饲料，近年来也开始研究压缩块燃料及燃烧设备，并达到了实用阶段。由比利时研制成功的t117螺旋压块机，其机器的主要性能为：压块燃料的的出模温度180℃，轴向压缩力686kn,压块的移动速度1700-2500mm/min,耗能量45-55kwh/t,压块的直径28-100mm,密度为1.2-1.3g/cm3,低位热值18-19.7mj/kg,燃料外表面有一层自然纤维保护膜。芬兰许多科研和生产单位的专家认为，经压缩成型后.压缩粒的有效热效率可达70%。压缩粒可在固定的生产厂生产，也可在移动式的生产设备中生产。由于移动式生产可以拉到生产秸秆的产地进行.可使生产成本大大降低。德国研制的kahl系列压粒机可生产直径为3-40mm系列的压缩粒，所用电机的功率为20-400kw,能耗为15-40kwh/t。意大利的阿基普公司开发出一种类似与玉米联合收割机那样的大型秸秆收获、致密成型的大型机械，能够在田间将秸秆收割、切碎、榨汁、烘干、成型，生产出瓦棱状固体成型燃料，其生产率可达1【16】。20世纪80年代亚洲除日本外，泰国、印度、菲律宾、韩国、马来西亚已建了不少固化、碳化专业生产厂，并已研制出相关的燃烧设备【10】。国外成型的主要设备有颗粒成型机(pellet)、螺旋式成型机(extruderpress)、机械驱动冲压成型机(pistonpresseswithmechanicaldrive)和液压驱动冲压式成型机(pistonpresseswithhydraulicdrive)。2/hmh

国内生物质燃料成型设备发展现状

3. 研究的基本内容与计划

毕业设计任务内容与具体要求：

1)资料收集与调查研究（对本机的工艺用途、功能、主要技术参数、工作原理作充分的调查研究与分析）。

2)拟定出2～3套方案进行比较分析，确定选用方案。

3)成型机的结构设计与计算：①绘制设备制造图纸（包括：装配总图、各部件图、各零件图）②标准件、外购件明细表。

4)电控系统的设计：①电控系统图，②电控元件（电控箱）布置图。

5)编写设计计算说明书。

6)图纸采用CAXA（电子图板2007）软件设计。

7)提交作业：打印版1份、电子版1份。

研究进度计划安排：

4. 研究创新点

1.传统能源有限、不可再生及环境危害性生物质能源丰富、可再生及环境友好性2通过分析影响生物质冷压成型的因素，从而在原有的块状燃料成型机进行了改良。3分析现有生物质燃料成型机的特点及物料压缩成型的特征，从而设计出不同的方案，提高成型机的性能，从而提高产品质量.