經(jīng)驗(yàn)的價(jià)值：關(guān)于木質(zhì)顆粒制造你所需要知道的

　　約翰·斯旺(John Swaan)是木質(zhì)顆粒公司想要的那種人。擁有數(shù)十年的森林管理、纖維物流和顆粒生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，斯旺擁有的知識(shí)是閱讀任何手冊(cè)或教科書(shū)都無(wú)法獲得的。

　　30年前，斯旺成立了木質(zhì)顆粒制造商太平洋生物能源公司(Pacific BioEnergy Corp.)，見(jiàn)證了許多業(yè)務(wù)的成功與失敗。也許對(duì)那些失敗的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，有一點(diǎn)安慰的是，幾乎總是能獲得有價(jià)值的知識(shí)。斯旺說(shuō)：“在過(guò)去的30年里，木顆粒工業(yè)已經(jīng)吸取了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，但現(xiàn)在仍在不斷學(xué)習(xí)中。這給我們提供了指導(dǎo)。真正的問(wèn)題在于細(xì)節(jié)，而細(xì)節(jié)真的很重要。”

　　通過(guò)細(xì)節(jié)，斯旺涉及到從工廠選址到設(shè)計(jì)、纖維原料制備以及了解它如何影響每一種植物成分等方方面面。斯旺表示，在考慮這些之前，企業(yè)首先要做的就是找到他認(rèn)為至關(guān)重要的利基經(jīng)驗(yàn)。他說(shuō)：“有兩種類型的開(kāi)發(fā)著，第一種是小型開(kāi)發(fā)者，他們通常有自己的想法，認(rèn)為這應(yīng)該如何工作，而且看起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，所以他們按照自己的方式來(lái)做。另一種是投資者，他們可能會(huì)雇傭承包商、設(shè)計(jì)/工程公司和設(shè)備供應(yīng)商。他們中的許多人可能擁有龐大的資產(chǎn)負(fù)債表，但在這方面并沒(méi)有太多的專業(yè)知識(shí)，然后這些工廠某一天就會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并面臨訴訟。”

　　說(shuō)到經(jīng)驗(yàn)，Mid-South工程公司是一家涉足該行業(yè)十多年的公司，為美國(guó)大多數(shù)大型顆粒設(shè)備提供工程服務(wù)。該公司的高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理斯科特•斯塔米(Scott Stamey)表示，從小型升級(jí)和故障排除，到完成綠地和棕地項(xiàng)目的設(shè)施設(shè)計(jì)。和斯旺一樣，斯塔米強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的重要性。他說(shuō)：“關(guān)于從樹(shù)木到成品顆粒的生物質(zhì)處理和加工過(guò)程，有無(wú)數(shù)的細(xì)節(jié)，忽視這些可能會(huì)在未來(lái)幾年對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。影響新設(shè)備設(shè)計(jì)或擴(kuò)建的主要變量包括原材料特性的范圍——當(dāng)前和未來(lái)——干燥工藝要求、未來(lái)擴(kuò)建方案、運(yùn)輸和接收物流、自動(dòng)化水平以及任何顆粒質(zhì)量要求。每個(gè)項(xiàng)目都是不同的，所以工程師必須確保完全理解業(yè)主的需求和目標(biāo)。”

　　具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)斯旺的說(shuō)法，首先要考慮的可能也是最重要的細(xì)節(jié)是原料，這應(yīng)該是決定一個(gè)成功的顆粒廠應(yīng)該放置在哪里以及如何建設(shè)的首要重點(diǎn)。

　　專注于纖維原料

　　斯旺強(qiáng)調(diào)，纖維原料應(yīng)該在離工廠75英里(約120公里)以內(nèi)，質(zhì)量很重要。他說(shuō)：“有些人認(rèn)為任何一種纖維都可以，在這個(gè)過(guò)程中它會(huì)把自己拉直，但事實(shí)并非如此。如果是垃圾進(jìn)來(lái)，那就是垃圾出去。此外，了解不同種類的木材也很重要，你必須將含水率和材料的處理保持一致。”

　　斯旺重申，纖維應(yīng)該是均勻的，就像顆粒成型機(jī)所需要的那樣。“要想成功，這一點(diǎn)至關(guān)重要——不僅是生產(chǎn)本身，還與維持正常運(yùn)營(yíng)時(shí)間有關(guān)，這對(duì)你的利潤(rùn)率至關(guān)重要。”

　　Evergreen Engineering的負(fù)責(zé)人賈斯汀•普萊斯(Justin Price)詳細(xì)解釋了纖維處理和水分含量的一致性如何影響工廠運(yùn)營(yíng)和最終產(chǎn)品。他說(shuō)：“典型的制粒機(jī)，我們購(gòu)買的是殘?jiān)?mdash;—刨花、濕鋸末、干鋸末、木片等等——所有這些產(chǎn)品，以及它們?cè)谀愕墓S里是如何組織的，如何進(jìn)入你的系統(tǒng)，這將影響你的生產(chǎn)過(guò)程。你需要控制濕纖維的尺寸和水分含量，以獲得更緊密的一致性。”

　　這是通過(guò)良好的篩選和纖維上漿機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)價(jià)格，以及基于配方的混合。普萊斯說(shuō)：“纖維應(yīng)該由供應(yīng)商分開(kāi)，這樣你就可以相應(yīng)地混合，并管理每一種產(chǎn)品在系統(tǒng)中的進(jìn)給率。如果你有一個(gè)前端裝載機(jī)，它可能是一勺濕纖維和兩勺干燥纖維，這取決于水分含量。如果你使用的是料斗，那么你就可以控制進(jìn)入烘干機(jī)的料斗的進(jìn)料量，確保進(jìn)入烘干機(jī)的料斗大小一致。”

　　普萊斯說(shuō)，雖然每一種原料的水分含量并不相同，但生產(chǎn)過(guò)程中的熱量會(huì)使其變得更加均勻。“對(duì)于很多滾筒式干燥機(jī)來(lái)說(shuō)，當(dāng)纖維進(jìn)入時(shí)，重而濕的東西就會(huì)進(jìn)入干燥機(jī)的外圈。當(dāng)它變干時(shí)，它會(huì)沿著干燥器向下移動(dòng)，體重減輕，落到中心。如果你有一個(gè)干燥的物質(zhì)進(jìn)來(lái)，它不會(huì)停留在滾筒干燥機(jī)的外圈很長(zhǎng)時(shí)間——它會(huì)下降得更快——而濕物質(zhì)會(huì)在干燥機(jī)里停留更長(zhǎng)時(shí)間。”

　　送一批一致性的原料通過(guò)烘干機(jī)，它將產(chǎn)出一批更好的最終產(chǎn)品。“因此，你的關(guān)鍵性能指標(biāo)是水分含量，常規(guī)的原材料取樣，考慮尺寸因素，然后將其與熱量和能量輸入進(jìn)行比較——你會(huì)發(fā)現(xiàn)，什么樣的設(shè)備能讓干燥系統(tǒng)達(dá)到統(tǒng)一。”

　　當(dāng)物料從烘干機(jī)中取出時(shí)，應(yīng)再次取樣以確定濕度和大小。普萊斯說(shuō)：“很多時(shí)候，這種原料都是過(guò)度干燥的，必須在造粒機(jī)前加水。如果你的水分含量非常穩(wěn)定，你可以減少用于調(diào)理的水量。”

　　至于原材料取樣的頻率，普萊斯說(shuō)，如果進(jìn)料是一致的——纖維來(lái)自相同的來(lái)源，天氣是正常的——操作人員每班只需取樣四到六次。“如果你遇到傾盆大雨，而你的產(chǎn)品被存放在室外，你必須更多地關(guān)注這一點(diǎn)，并經(jīng)常取樣。重要的是讓你的操作人員適應(yīng)這一點(diǎn)，為什么這很重要，并了解對(duì)工藝配方的影響。如果水分在空氣中到處都是，你會(huì)在你的顆粒上看到它。它會(huì)形成不同的形狀，耐用性會(huì)改變，它們可能不會(huì)粘在一起，并且通過(guò)制粒機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不平衡的流量。人們往往很注重尺寸，這很重要，但如果水分反彈，你會(huì)看到同樣的效果。”

　　普萊斯說(shuō)，跟蹤停機(jī)時(shí)間對(duì)于減少由于不一致引起的問(wèn)題至關(guān)重要。“如果你從基于活動(dòng)的維護(hù)轉(zhuǎn)向更基于計(jì)劃的程序，你可以開(kāi)始考慮消除短期中斷。如果一個(gè)人走出去，關(guān)上料斗，抓起一個(gè)泥錘，敲打它30秒，讓它繼續(xù)運(yùn)行，這不會(huì)出現(xiàn)在停機(jī)報(bào)告中，因?yàn)檫@已經(jīng)成為了操作程序，盡管這并不正常。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)是什么導(dǎo)致你停機(jī)時(shí)，你可以制定一個(gè)程序來(lái)預(yù)先防止它們。”

　　更多的考慮 設(shè)計(jì)與建造

　　斯旺說(shuō)，除了要有一個(gè)在工廠設(shè)計(jì)方面有經(jīng)驗(yàn)的人，還必須有一個(gè)專業(yè)的工藝技術(shù)人員，因?yàn)轭w粒工廠很難操作。“你需要一個(gè)能讓它繼續(xù)下去的人。我們現(xiàn)在已經(jīng)有多年的經(jīng)驗(yàn)來(lái)了解什么顆粒尺寸在這個(gè)過(guò)程的哪個(gè)部分最有效，這取決于我們的經(jīng)驗(yàn)。747或任何一種飛機(jī)本身都有起飛的能力，但你需要一個(gè)自信的團(tuán)隊(duì)或飛行員知道如何駕駛它，而且駕駛得很好，否則飛行過(guò)程將是災(zāi)難性的。你真的必須了解如何保持運(yùn)營(yíng)和作業(yè)流程——這是你無(wú)法設(shè)計(jì)的。”

　　斯塔米說(shuō)，就目前建造新工廠或擴(kuò)建項(xiàng)目的成本而言，差別很大。他表示：“我們不建議從年產(chǎn)量的成本角度來(lái)考慮建造顆粒廠。這些數(shù)字可能具有誤導(dǎo)性，因?yàn)樾枰獙?duì)它們進(jìn)行廣泛的假設(shè)。成本會(huì)因原材料的不同而有很大的差異，例如，由100%干刨花組成的原料所需的加工設(shè)備要比100%圓木原料所需的設(shè)備少得多。”

　　斯塔米補(bǔ)充說(shuō)，在考慮項(xiàng)目預(yù)算時(shí)，與場(chǎng)地開(kāi)發(fā)、運(yùn)輸和接收物流相關(guān)的成本往往被低估，但可能會(huì)極大地影響所需的總資本。“項(xiàng)目的初步研究和高水平的成本估算可以快速、經(jīng)濟(jì)地完成，并將為您提供更好的決策信息。”

　　安全

　　斯塔米說(shuō)，顆粒生產(chǎn)的一個(gè)好處是，該工廠內(nèi)的幾乎所有流程都已經(jīng)在其他木制品工廠中存在了幾十年。“過(guò)去幾年，隨著行業(yè)認(rèn)識(shí)到木顆粒的一些獨(dú)特挑戰(zhàn)，木顆粒生產(chǎn)和儲(chǔ)存的安全性有所提高，研究也有所進(jìn)展。”

　　斯旺說(shuō)：“你必須明白，你面對(duì)的是非常易燃易爆的東西。我們中的一些人經(jīng)歷過(guò)爆炸和火災(zāi)，知道應(yīng)該有人坐在桌邊，根據(jù)推薦信，給你一些安全方面的指導(dǎo)。”

　　根據(jù)斯旺的經(jīng)驗(yàn)，在顆粒廠提供足夠的安全和防火保護(hù)的典型價(jià)格最終是最初設(shè)想的三到四倍。“這些原則都是一樣的，無(wú)論設(shè)施大小，”他表示。

　　許可和排放

　　斯塔米指出，顆粒行業(yè)對(duì)許可證的要求在不斷變化，因此，包括顧問(wèn)和工藝工程師在內(nèi)的協(xié)調(diào)計(jì)劃比以往任何時(shí)候都更為重要。他說(shuō)：“當(dāng)你在辦理許可證時(shí)，你應(yīng)該非常清楚你的排放因素是什么。你不希望以后再回來(lái)，添加一個(gè)廢氣治理設(shè)備(RTO)。歸根結(jié)底，這需要環(huán)境工程師們找到等效的測(cè)試數(shù)據(jù)，并對(duì)審批流程進(jìn)行徹底審查。”

　　普萊斯說(shuō)，開(kāi)發(fā)商應(yīng)該咨詢木材產(chǎn)品行業(yè)的工程師和技術(shù)專家。“隨著工藝變得更加精細(xì)，我想我們會(huì)看到測(cè)試顯示，我們從工藝中得到的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)比我們預(yù)期的要高，這又回到了干燥的問(wèn)題上。通常情況下，如果你在干燥木制品方面做得很好，你就會(huì)在干燥機(jī)中捕捉到這些揮發(fā)性有機(jī)化合物。但是，當(dāng)你經(jīng)過(guò)制粒機(jī)時(shí)，你可能會(huì)達(dá)到揮發(fā)性有機(jī)污染物可以釋放的溫度。我預(yù)計(jì)會(huì)看到一些設(shè)施受到影響，他們的許可證上沒(méi)有正確報(bào)告揮發(fā)性有機(jī)污染物。”

　　普萊斯說(shuō)，假以時(shí)日，他懷疑會(huì)有更多的監(jiān)管重點(diǎn)放在制粒環(huán)節(jié)上。“制粒環(huán)節(jié)往往會(huì)使材料達(dá)到揮發(fā)性有機(jī)化合物釋放的溫度范圍，所以他們可能會(huì)考慮這一點(diǎn)，尤其是在我們的行業(yè)正受到來(lái)自環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展角度的更多審視的時(shí)候。”

　　至于說(shuō)木顆粒生產(chǎn)是一門藝術(shù)的玩笑，斯旺持有不同的看法。“我認(rèn)為這更像是一種技能，”他補(bǔ)充道。“你需要技能——基本上是75%的技術(shù)，25%的技能。如果你不重視員工的技能，剩下的75%就不重要了——工廠會(huì)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。”

　　作者：顆粒機(jī)雜志編輯 Anna Simet

　　asimet@bbiinternational.com

　?。ㄔ膩?lái)自：生物質(zhì)雜志 中國(guó)新能源網(wǎng)綜合）