环境污染和能源危机是全球面临的共同问题,因此世界各国都开始着力发展可再生能源,其中生物质新能源是研究的重点之一。经研究表明,生物质与常规燃料(石油、煤炭)其内部结构和特性均有相似之处,通过现代化技术的处理,可转化成高品质的可再生能源。秸秆在我国东北地区是非常丰富的生物质资源,属粘弹性生物物料,密度较小,不能够方便的运输和存储,因此不利于其深加工和二次开发。传统的秸秆燃烧效率低、污染极其严重,并且造成生物质资源浪费,但秸秆压缩燃料具有很高的压缩比,通过压缩成型设备进行加工处理,不仅方便运输和存储,同时能够改善生物质燃料的燃烧性能,提高生物质能源的利用效率。目前,成型设备的研发越来越成熟,但仍然普遍存在效率低,能耗高的问题,另外环模和压辊磨损严重问题也没有得到很好的解决。本文以生物秸秆为研究对象,分析生物质原料的粘结机理,从影响生物质燃料成型的因素出发,研究如何“高效低能耗”,综合比较常见成型机的优点与不足,提出成型机设计的新思路和新方法,即采用立式结构,并通过Pro/E软件仿真确定结构的合理性。生物质成型机的成型过程与环模的力学分析一直是学者关注的焦点,本文对成型机的成型过程和环模的受力情况进行分析,利用有限元软件对环模、主轴进行静力学分析以确保关键部件强度足够,对压辊系统进行模态分析,确保成型机在工作时不会发生共振现象。综上,本文通过对新型水平环模秸秆颗粒燃料成型机的设计与理论研究,为生物质致密成型设备的结构设计、工艺参数的优化以及结构的改进等提供重要理论基础。