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1 引言 生物質(zhì)能是繼煤炭、石油、天然氣后居世界能源消費(fèi)總量第4位的可再生資源，在我國蘊(yùn)涵了大量生物質(zhì)能源。由于我國是一個農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生秸稈6億多噸，其中大約0.28億t用于造紙，1.13億t用作飼料，1.08億t還田，另外3.5億t用作燃料或就地荒燒，秸稈纖維素作為豐富的生物質(zhì)能源具備了開發(fā)生物質(zhì)成型燃料利用技術(shù)的條件。加之生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)加工方便，使用及操作簡單，經(jīng)濟(jì)效益可觀，無害無污染，因此生物質(zhì)成型燃料的研究與推廣具有極大的社會及經(jīng)濟(jì)效益。 2、國內(nèi)外生物質(zhì)成型燃料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 3.1.2 生物質(zhì)顆粒燃料固化系統(tǒng) 生物質(zhì)顆粒燃料固化系統(tǒng)在我國處于研究示范和試點(diǎn)階段，設(shè)備的技術(shù)原理比較先進(jìn)，成本低廉，適合我國國情；但還存在著規(guī)?；褪袌龌潭炔桓?、管理不規(guī)范、支持政策缺乏和推廣速度比較緩慢等問題。其設(shè)備大致分為環(huán)模擠壓成型機(jī)、平模擠壓成型機(jī)、雙環(huán)模式顆粒成型機(jī)。 環(huán)模壓輥的原理是利用環(huán)模的內(nèi)部體系，通過壓輥由內(nèi)向外施加壓力使得燃料成型擠出。其成型機(jī)是采用內(nèi)環(huán)模壓輥擠壓成型顆粒燃料的設(shè)備。平模擠壓成型是由飼料成型設(shè)備改進(jìn)而成，設(shè)備采用常溫成型，主要適用原料為木屑等，產(chǎn)品為顆粒狀。設(shè)備生產(chǎn)能力50~300kg/h，平模工作壽命約400 h。在國內(nèi)有少量應(yīng)用。而雙環(huán)模對輥擠壓成型也是由飼料成型設(shè)備改進(jìn)而來。設(shè)備采用常溫成型，適用原料為秸稈、木屑等各種農(nóng)林廢棄物，原料過于干燥不易成型，成型后需要干燥處理，有黏結(jié)劑易于成型，產(chǎn)品為顆粒狀。 如上所述，目前的顆粒燃料固化系統(tǒng)原理幾乎一致，顆粒成型設(shè)備系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。但是其共同的缺點(diǎn)在于對原料的處理前的物理性質(zhì)要求較高，如濕度、硬度等，因此如何攻克原料的適應(yīng)性問題是未來要進(jìn)一步深入研究的方向。 3.2生物質(zhì)燃料應(yīng)用技術(shù) 我國一些科研單位針對成型設(shè)備生產(chǎn)固體生物質(zhì)燃料進(jìn)行了大量研究試驗，對設(shè)備的關(guān)鍵部件進(jìn)行了改進(jìn)，還對各類成型機(jī)進(jìn)行比較分析，綜合其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)備改造。下一步應(yīng)加快對生物質(zhì)燃料使用技術(shù)進(jìn)行專項研究，可以加大固化燃料深加工和專用燃燒鍋爐的研發(fā)步伐，從而推動壓縮成型技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展。 3.2.1生物質(zhì)成型燃料的深加工 經(jīng)過同化成型的生物質(zhì)燃料可繼續(xù)加工生產(chǎn)機(jī)制木炭，生產(chǎn)出來的木質(zhì)炭可代替天然木炭作為燃料炭；炭中不含致癌物質(zhì)，特別適合食品熏烤；對其進(jìn)行二次活化加工，還可以生產(chǎn)出合格的工業(yè)活性炭，用于冶金還原物和滲碳劑；還可以作為吸附劑，用于環(huán)保工業(yè)；用炭粉施田，可以有效提高地溫、地力和防病蟲害。利用炭粉生產(chǎn)各種型炭，成本較低，而且具有很強(qiáng)的市場競爭力。 3.2.2生物質(zhì)成型燃料的民用 民用爐灶是以燃燒顆粒燃料為主，在設(shè)計中以小型半氣化取暖爐和炊事爐具為主。在氣化區(qū)，利用空氣使顆粒成型燃料轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇夹詺怏w（木煤氣），空氣中的氧與炭相互作用。 為保證得到高質(zhì)量的木煤氣，在設(shè)計氣化爐灶時，必須充分考慮應(yīng)有足夠灼熱炭層，使式(1)產(chǎn)生的C02通過式(3)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成CO。 顆粒成型燃料民用爐灶與普通爐灶相比，無論使用顆?；虺尚腿剂线€是木片作為燃燒原料，其熱效率都顯著提高。 3.3.3生物質(zhì)成型燃料的鍋爐應(yīng)用 大部分生產(chǎn)出來的生物質(zhì)固化燃料都可以直接或與煤混燃，并不需要改造鍋爐。有少部分燒煤鍋爐由于鼓風(fēng)、溫度、燃燒形式等原因須經(jīng)改造方可進(jìn)行生物燃料使用。 4、生物質(zhì)成型燃料的經(jīng)濟(jì)效益分析 以應(yīng)用遼寧省能源研究所BI0-37型生物質(zhì)固化成型機(jī)，年產(chǎn)1萬t玉米秸稈顆粒燃料的一條生產(chǎn)線為例，進(jìn)行其經(jīng)濟(jì)效益分析。 由表1可見，一條年產(chǎn)1萬t的玉米秸稈顆粒燃料的生產(chǎn)線年利稅可達(dá)到149.5萬元，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。與燒制木炭燃料相比，其能源利用率比其高10%以上。 經(jīng)過成型燃料生產(chǎn)技術(shù)把低能量密度的生物質(zhì)原料生產(chǎn)成高能量密度的固化燃料，提高了能源利用率，使能源得到充分利用。表2中列出了以0.5 t鍋爐用能時，每噸成型燃料、刨花木屑、煤能源利用分析，經(jīng)過實(shí)際測定的熱效率，使用成型燃料的熱效率比煤高11%，比刨花木屑高10.7%。 從表2看出，當(dāng)使用刨花木屑直接燃燒時，產(chǎn)生相當(dāng)于每噸成型燃料（在扣除生產(chǎn)每噸成型燃料能量后）的有效能量，則要多消耗98 kg刨花木屑，多了近10%，這是由于使用成型燃料時改變了燃燒性能，提高了熱效率的緣故。也就是為得到刨花木屑同樣的有效能量，使用成型燃料可節(jié)省近10%的燃料。這就意味著，如在我國廣大農(nóng)村或林區(qū)逐步推廣使用成型燃料，可減少生物質(zhì)能源消耗，對改善我國生態(tài)平衡將起到積極作用。此外，成型燃料與煤相比，燃燒時不僅提高丁熱效率，而且不產(chǎn)生S02，不污染環(huán)境，屬于“清潔燃料”。 5、結(jié)語 本文就目前生物質(zhì)燃料生產(chǎn)技術(shù)的兩大類別，生物質(zhì)棒狀固化成型燃料生產(chǎn)技術(shù)和生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)及應(yīng)用分析，并介紹了生物質(zhì)固化燃料的應(yīng)用。雖然還有一些顆粒燃料的物理性質(zhì)尚待設(shè)備的完善得以改進(jìn)提高，但通過對目前應(yīng)用BIO生物質(zhì)固化設(shè)備生產(chǎn)線的實(shí)際效益進(jìn)行分析，表明生產(chǎn)1萬t玉米秸稈顆粒燃料具有可觀的經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益。 生物質(zhì)成型燃料具有燃燒效果好、無污染、可持續(xù)發(fā)展等特點(diǎn)。隨著生物質(zhì)成型燃料技術(shù)的進(jìn)步，其經(jīng)濟(jì)效益會隨之優(yōu)化，隨著一次性能源的逐漸減少，生物質(zhì)成型燃料將會進(jìn)一步得到推廣應(yīng)用。