随着我国农村经济的发展,农民生活水平日益提高,煤和液化气早已进入寻常农村家庭,秸秆在很多地区已经失去了燃料的用途。近年来,虽然保护性耕作的推广使农民逐渐接受了“秸秆还田”这一理念,但剩余的秸秆数量仍很大,我们还是时常能够听到农民将秸秆直接露天焚烧处理污染环境,甚至造成火灾或危害公共设施安全的报道。例如秸秆燃烧的浓烟使得飞机不能正常起降,对公路正常通行造成的影响更是不言而喻。各级政府每年都发出通知,禁止焚烧秸秆,但仍屡禁不止。究其原因,恐怕还是没有为秸秆找到合适的出路。
利用秸秆压块机将秸秆压缩固化,可以大量应用于城市禁煤区的锅炉燃烧,让废弃的秸秆值了钱。这样不仅能够使秸秆资源得到充分利用,为农民带来一定的经济收益,而且还会减轻环境污染,农民再不会随便乱扔甚至焚烧了。本期我们为读者带来秸秆压块机方面的实用技术。
顾名思义,秸秆压块机就是把秸秆等生物质原料粉碎、压缩,制成高效、环保燃料或饲料的设备。经过实践和不断改进,秸秆压块机已日臻完善。目前普遍生产使用的秸秆压块机具有自动化程度高、产量高、价格低、耗电少、操作简单、无环境污染等优点,可广泛用于压制各种农作物秸秆甚至小树枝等生物质原料。
秸秆压块机的分类
秸秆压块机的设计灵感最初来源于颗粒机。就目前来说,在我国得到比较广泛应用的秸秆压块机共分三个大类:机械式、液压式和螺旋挤压式。
机械式秸秆压块机又分为模具压辊式和冲杆冲压式,也有液压冲压混合式。其压块的尺寸直径从30毫米至80毫米不等,密度大都在每立方米0.8—1.3吨之间;液压式秸秆压块机比较简单,大部分都是把秸秆打成大捆,尺寸较大,小的也在40厘米×20厘米×20厘米左右,密度大都在每立方米0.4—0.7吨之间;螺旋挤压式秸秆压块机属于热挤压,主要用于碳棒的生产,部分中间有孔。
以应用最为广泛的冲杆冲压式压块机(制棒机、成型机)为例,它采用高速高频率大冲击力,每分钟高速冲击秸秆约300次。根据秸秆密度不同,每小时生产约0.8—1.2吨直径为70毫米或80毫米的密实秸秆棒,密度为每立方厘米1—1.25克。秸秆棒外形多种多样,圆的、四方的、六方的都可以实现,中间还可以带孔,另外还可以根据要求定做。
秸秆压块机性能介绍
秸秆压块机一般用电力驱动,如无电力设备,还可用柴油机作为替代动力。
秸秆压块机物料适应性很强,适应于各种生物质原料的成型,无论是小麦秸秆还是玉米秸秆,甚至树枝、树叶等,都可以作为其原料。而且秸秆含水率在5%—30%之间,都可以被秸秆压块机加工成型。秸秆压块机的压轮具有自动调节功能,可以双向旋转,自动调节压力角度,使物料不挤团、不闷机,保证出料成型的稳定;秸秆压块机操作简单、使用方便、自动化程度高、用工少,使用人工上料或输送机自动上料均可。
成型后的秸秆炭块热量值可达到3500—5500大卡,灰分为5%左右,含硫量在5‰以下,燃烧率达95%以上,燃烧后的灰分还可作为优质的钾肥直接还田,改良土壤。以玉米秸秆为例,在配套的下燃式生物质烧炉中燃烧,其燃烧率是燃煤锅炉的1.3—1.5倍,因此1吨玉米秸秆燃料的热量利用率与1吨煤的热量几乎相同。
秸秆压块的工艺流程
一般来说,要将秸秆制成成品炭块,要经过粉碎→输运→模压成型→成品入库的过程。首先,用铡草机或揉搓机将秸秆粉碎成长度在20—30毫米、含水量适中的原料,然后才能进入压块机加工。压块机由上料输送机、压缩机及出料机等部分组成,而其中的核心部分是压缩机。压缩机由机架、电动机、进料口、传动系统、压辊、环模、电加热环、出料口等部分组成。经上料输送机将物料送入进料口,通过主轴转动,带动压辊转动,并经过压辊的自转,物料被强制从模型孔中成块状挤出,并从出料口落下,回凉后(含水率不能超过14%),就可以进行装袋包装了。
秸秆压块机的工作环境通常比较恶劣,因此要对其组成机构进行一定的优化和强化,也要掌握必要的使用和维护知识。只有这样,才能在生产中提高秸秆压块机设备的稳定性从而提高生产效率。如果使用多台机器同时生产,上料出料都由输送机自动完成,那么只要保证每台秸秆压块机都能稳定生产就行,不应追求单台最大产量而让机器满负荷运转。因为秸秆压块机在满负荷运转情况下,对物料含水率和粉碎粒径要求比较敏感,如和正常要求有一定差别就会造成出料成型不稳定,导致要进行人工调节,增加了控制人员劳动强度。如果只使用一台主机,负载也应控制在额定负荷之内,避免满负荷或超负荷运转造成机器生产不稳定的情况发生。
总之,使用秸秆压块机生产的秸秆块克服了秸秆本身重量轻、体积大、利用时易受风雨雪火等外界条件影响的弱点,满足了商品化的要求。而且只要绿色植物年复一年地生长,这一资源就永远不会枯竭。在当今煤炭、石油等矿物质资源十分紧缺的情况下,生物质燃块的广泛使用,对解决我国广大农村能源问题将起到重要作用。
此外,还可使用秸秆压块机把牧草、可饲用的农作物秸秆生产成饲草块,饲草经熟化适口性好,长期保存不变质,便于储存,使饲草产区的资源有更宽的市场,对保护草原、发展圈养牧业起到重要作用。同时,饲草块又是一种重要的救灾储备物质,把它投放到灾区既是拯救牛羊的饲料,又是灾区急需的燃料。利用秸秆等生物质为原料的工副业,利用压块机直接在原料产地生产秸秆块,在原料储运、防火管理等方面可节省大量费用,并可极大地扩大原料来源。