在生物质颗粒燃料生产过程当中，正常颗粒表面应该呈现原料本色，如:浅黄、淡棕或原木色。若生产的颗粒出现局部黑斑、整体暗黑、焦糊纹路或脆性增加，即为“发黑”现象，不仅影响产品外观，严重时还会降低颗粒的热值于机械耐久性。

一、核心原因

1、原料水分过低（常见原因）

 （1）作用机理：水分在制粒中起润滑与冷却作用。当原料全水分低于12%时，物料与环模内壁干摩擦剧烈，摩擦热无法被水分蒸发带走，局部瞬间温度可达300℃以上，导致颗粒表面焦化。

 （2）典型表现：表面有黑色斑点或焦糊条纹；手感极烫甚至冒烟；颗粒易碎。

（3）判断方法：现场快速水分仪检测进料口原料，若＜12%则可确诊。同时观察颗粒断面：表面黑但内部颜色正常，说明是表面瞬时高温。

2、环模压缩比过高

（1）作用机理：压缩比（有效孔长÷孔径）决定了物料在模孔中的挤压行程。压缩比过大（例如木屑使用＞1:12），物料在模孔内摩擦行程过长，热量累积无法释放，整体温度升高，导致整颗颗粒呈均匀黑色。

（2）典型表现：换用新模具后发黑比例显著上升；颗粒长度方向出现纵向焦黑纹；同一批原料用低压缩比模具颜色正常。

（3）判断方法：查阅环模参数，对比该原料的推荐压缩比（一般木屑1:8~1:10，秸秆1:10~1:12）。

3、原料预炭化或霉变

（1）作用机理：

  · 预碳化：原料在烘干阶段受热过度（如滚筒烘干机出口温度＞180℃或停留时间过长），已发生轻度碳化，制粒后颜色进一步加深。

  · 霉变：霉菌代谢产生有机酸和酶，催化木质素在较低温度下氧化变黑，制粒后呈现不均匀灰黑色，并伴有异味。

（2） 典型表现：发黑部位不规则分布，颗粒强度明显下降，有酸腐或焦糖气味。

（3）判断方法：取原料样品，在300℃烘箱中加热3~5分钟，若迅速变黑说明已预碳化；若原料闻之有霉味或结块，则为霉变。

4、制粒设备工况异常

（1）作用机理：

  · 压辊与环模间隙过小（＜0.1mm）产生金属摩擦热。

  · 环模堵塞导致物料反复碾压而不出料，热量积聚。

  · 喂料量忽高忽低，使热负荷集中。

  · 冷却系统（如有水冷环模）失效。

（2）典型表现：模面温度＞150℃（可用红外测温枪测得）；制粒机电流长时间处于额定值上限；停机后模孔内可见碳化物。

（3）判断方法：停机检查环模与压辊间隙（标准0.2~0.5mm）；观察模孔是否堵塞；检查冷却水路是否通畅。

一、解决办法

1、针对原料水分过低

核心方法：提高原料含水率至适宜范围。 可在混合工段使用双轴搅拌机均匀喷加雾化水，或掺配高水分原料（如树皮、湿刨花）。控制目标为：木材类原料水分调节至15%~18%，秸秆类原料调节至18%~20%。加水后应充分搅拌，确保水分分布均匀，避免局部过湿。

2、针对环模压缩比过高

核心方法：更换匹配原料特性的环模。 不同类型原料推荐压缩比如下：松木、杉木等软木适用1:8~1:10；杨木、硬杂木等适用1:9~1:11；玉米秸秆适用1:10~1:12；稻壳适用1:7~1:8。更换模具后，应检测出料温度，确保不超过90℃。同时建议记录每种原料的..压缩比，建立企业内部数据库，避免凭经验盲目换模。

3、针对原料预碳化或霉变

核心方法：从源头杜绝问题原料。 对于烘干过程，应将滚筒烘干机出口温度控制在150℃以下，并适当调整烘干机转速，缩短物料停留时间，避免过度加热。对于霉变原料，应直接拒收或报废处理，严禁混入制粒生产线。生产过程中每1小时检查一次烘干后原料的颜色与气味，发现异常立即停机排查

4、针对设备工况异常

核心方法：恢复设备正常散热与运行状态。

· 调整压辊偏心轴，使用塞尺测量，使压辊与环模间隙保持在0.2~0.5mm。

· 定期用油枪或专用钻头疏通堵塞的模孔，保证每个模孔出料顺畅。

· 采用PID调节系统稳定喂料量，避免忽大忽小导致温度剧烈波动。

· 检查水冷环模的冷却水路是否通畅，冷却水温是否在正常范围。

· 每班用红外测温枪检测模面温度，要求不超过120℃，同时观察制粒机电流波动不应超过额定值的5%。