摘要：生物質能一直是人類賴以生存的重要能源，它僅次于煤炭、石油和天然氣居于世界能源消費總量的第四位，在整個能源系統中占有重要地位。由于它具來源廣泛、可再生和環境友好等優點，因此越來越受到人們的廣泛關注。生物成型燃料技術，具有成本低、投資少、見效快的特點，已成為我國利用生物質料的主要技術之一。本次課題研究所采用的生物質原料為芒草、木屑、稻殼和稻草，原料經粉碎篩選、干燥等前期處理后，采用新型機制木炭制棒機成型設備，把原料壓縮為型燃料。試驗研究了生物質成型燃料成型的影響因素，分析了滿足成型燃料運輸、儲存、搬運和燃燒等使用條件的要求。原料含率的高低，成型溫度的大小和粒徑的大小對生物質能否被壓縮成型有著顯著的響。原料的含水率、成型溫度和粉碎粒徑對表觀密度和耐久性的影響。
關鍵詞：生物質成型燃料表觀密度 抗跌碎性 抗滲水性 燃燒特性
我國是一個以煤炭為主的能源消耗大國，同時也是一個能源進口的國家，全國大氣中90％的SO2、80％的煙塵和85％CO2的排放是燃煤造成的，酸雨面積已超過我國國土面積的30%但國產成型加工設備在設計制造及引進過程中，關鍵技術難以解決，對生物質成型燃料燃燒理論及燃燒特性方面的研究不夠深入，先進的生物質成型燃料專用燃燒設備少，這些都不同程度地存在著技術及工藝方面的問題，這就有待于去深入研究探索、試驗、開發。盡管生物質成型設備還存在著一定的問題，但生物質成型燃料有許多獨特優點：①便于儲存、運輸；②使用方便、衛生；③燃燒效率高；④是清潔能源，有利于環保。因此，生物質成型燃料在我國一些地區已進行批量生產，并形成研究、生產、開發的良好勢頭。在我國未來的能源消耗中，生物質成型燃料將占有越來越大的份額。查找相關文，目前科研人員研究的主要內容是以下幾個方面：①成型過程中的含水率要求，并且對于常見的生物質都給出了一個適當的參考范圍；②成型壓力對成型燃料理化性能的影響，并且也得出了相應的變化規律；美國在20世紀30年代就開始研究壓縮成型燃料技術及燃燒技術，研制了螺旋壓縮機及相應的燃燒設備，并在1976年開發了生物質顆粒及成型燃燒設備，富通新能源生產銷售的
顆粒機、
木屑顆粒機專業壓制生物質成型燃料，生物質成型燃料是替代煤等化石燃料最佳的選擇。
我國是一個以煤炭為主的能源消耗大國，同時也是一個能源進口的國家，全國大氣中90％的SO2、80％的煙塵和85％CO2的排放是燃煤造成的，酸雨面積已超過我國國土面積的30%。為了減輕我國使用化石能源對環境造成的影響，同時減少對化石能源的依賴，
需要改變能源生產和消費方式，開發利用生物質能等可再生的清潔能源對建立可持續的能
源系統，促進國民經濟發展和環境保護具有重大意義，主要表現在三個方面：
1）開發利用生物質能的經濟意義
開發利用生物質能源，能開拓新的經濟增長領域、促進經濟轉型、擴大就業的重要選擇。生物質能源資源分布廣泛，各地區都具有一定的生物質能源開發利用條件。生物質能源的開發利用主要是利用當地自然資源和人力資源，對促進地區經濟發展具有重要意義。同時，生物質能源也是高新技術和新興產業，快速發展的生物質能源已成為一個新的經濟增長點，可以有效拉動裝備制造等相關產業的發展，對調整產業結構，促進經濟增長方式轉變，擴大就業，推進經濟和社會的可持續發展意義重大。
2）開發利用生物質能源的社會意義
農村是目前我國經濟和社會發展最薄弱的地區，能源基礎設施落后，全國還有約1150萬人沒有電力供應，許多農村生活能源仍主要依靠秸稈、薪柴等生物質低效直接燃燒的傳統利用方式提供。農村地區生物質資源豐富，加快生物質能源開發利用，一方面可以利用當地資源，因地制宜解決偏遠地區電力供應和農村居民生活用能問題，另一方面可以將農村地區的生物質資源轉換為商品能源，替代部分化石能源，緩解能源供需矛盾，使生物質能源成為農村特色產業，有效延長農業產業鏈，提高農業效益，增加農民收入，改善農村環境，促進農村地區經濟和社會的可持續發展。
3)開發利用生物質能源的生態環境意義
目前，我國環境污染問題突出，生態系統脆弱，大量開采和使用化石能源對環境影響很大，特別是我國能源消費結構中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增長較快，對氣候變化影響較大。生物質能源清潔環保，開發利用過程不會增加溫室氣體排放。開發利用生物質能源，對優化能源結構、保護環境、減排溫室氣體、應對氣候變化具有十分重要的作用。
本課題研究的主要內容 ：由于生物質材料的種類和成分不同，特別是受壓縮方式和壓縮條件的影響，其成型燃料的品質特性存在較大差異。在生物質成型燃料的各種品質特性中，成型燃料的物理特性是最重要品質特性，它直接決定了成型燃料的使用要求、運輸要求和貯藏條件。良好的物理特性能夠降低成型燃料包裝、運輸和貯存成本，能夠保證成型燃料進入鍋爐時的必要物理性狀，而松弛密度和耐久性是衡量成型塊物理品質特性的兩個重要指標。表觀密度和耐久性受原料種類、粉碎粒度、原料含水率、成型壓力、成型溫度、壓模幾何形狀、保型時間等眾多因素的影響，本章主要從原料種類、粉碎粒度、原料含水率和成型過程中的加熱溫度等外在可變影響因素進行實驗分析，從成型燃料物理品質的角度，研究不同種類生物質粉碎粒度、原料含水率變化和成型過程中的加熱溫度對成型表觀密度和耐久性的影響。生物質成型燃料物理特性的研究固體成型燃料成型以后，對燃料進行物理性能試驗研究。生物質成型燃料的表觀密度和耐久性是評價生物質成型燃料品質的重要性能指標，耐久性一般包括生物質成型燃料的抗跌碎性、抗變形性、抗滲水性和平衡含水率(抗吸濕性)等幾個指標。由于成型燃料在存儲、運輸和使用過程中要滿足一定的要求，這就對成型燃料的物理性能有著一定的要求。因此在本次試驗中，主要是根據成型燃料在存儲、運輸和使用過程中的要求，選定成型燃料物理特性的測試項目，主要是對固體成型燃料的松弛密度、抗跌碎性和抗滲水性進行研究，得出原料的含水率、加熱溫度和粒徑大小對生物質成型燃料物理性能的影響規律，為成型設備的研制及生產過程中的控制提供基礎參數。
