1、國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)顆粒燃料制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究現(xiàn)狀
生物質(zhì)能源是一種重要的可再生能源，在目前世界能源消耗中，生物能源占世界總能耗的14%，僅次于石油、天然氣和煤炭，居第4位。許多國(guó)家都制定了相應(yīng)開(kāi)發(fā)研究計(jì)劃，如日本的陽(yáng)光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)等，均體現(xiàn)對(duì)生物能源開(kāi)發(fā)利用的重視。生物能源的開(kāi)發(fā)主要集中在生物質(zhì)能源顆粒制造方面，它比其他生物能源更容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和使用，因此，受到廣泛的重視。國(guó)外木質(zhì)壓縮成型顆粒的開(kāi)發(fā)工作始于20世紀(jì)40年代，1948年日本申報(bào)了利用木屑為原料生產(chǎn)棒狀成型燃料的第一個(gè)專利，20世紀(jì)50年代初生產(chǎn)了商品化單頭、多頭螺桿擠壓成型機(jī)，20世紀(jì)60年代成立了木質(zhì)成型燃料行業(yè)協(xié)會(huì)。在美國(guó)，生物質(zhì)燃料的發(fā)展源于20世紀(jì)70年代的能源短缺時(shí)期，開(kāi)發(fā)出內(nèi)壓滾筒式顆粒成型機(jī)，并在國(guó)內(nèi)大量生產(chǎn)。瑞士、瑞典、西歐等發(fā)達(dá)國(guó)家也先后開(kāi)發(fā)研究了壓縮成型燃料。并投入規(guī)模生產(chǎn)。
在國(guó)內(nèi)生物質(zhì)能源燃料的開(kāi)發(fā)研究工作起步較晚，國(guó)家和地方對(duì)該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了重點(diǎn)支持。1990年，通過(guò)實(shí)施國(guó)家“七五”攻關(guān)項(xiàng)目木質(zhì)棒（螺旋擠壓）成型機(jī)的開(kāi)發(fā)研究工作，國(guó)內(nèi)建立了第一條棒狀顆粒螺旋擠壓成型生產(chǎn)線；1998年，中國(guó)林科院南京林化所等單位通過(guò)實(shí)施“林業(yè)剩余物制造顆粒成型燃料技術(shù)研究”項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)出以木屑和刨花為主要原料的環(huán)模碾壓成型設(shè)備；近年來(lái)國(guó)內(nèi)科研單位加大了研究力度，取得了可喜的成果。清華大學(xué)清潔能源研究與教育中心開(kāi)發(fā)出生物質(zhì)顆粒燃料冷成型技術(shù)和設(shè)備；浙江大學(xué)生物機(jī)電工程研究所能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在生物質(zhì)成型理論、成型燃料燃燒技術(shù)等方面進(jìn)行了研究。目前，我國(guó)已有引進(jìn)或自主開(kāi)發(fā)的生物質(zhì)能源生產(chǎn)項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。我國(guó)政府也十分重視生物能源的開(kāi)發(fā)和利用，2006年1月頒布了《可再生能源法》，明確了生物能源在能源結(jié)構(gòu)中的地位，為生物質(zhì)能源顆粒技術(shù)的推廣和應(yīng)用奠定了政策基礎(chǔ)。隨著國(guó)家相關(guān)扶持政策的出臺(tái)，必將迎來(lái)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。
2、生物質(zhì)顆粒燃料制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
生物質(zhì)顆粒的制造方法種類多樣，根據(jù)工藝特性的差別，可分為常溫壓致密成型、熱壓致密成型和碳化致密成型等。目前，國(guó)內(nèi)外在生物質(zhì)顆粒燃料制造領(lǐng)域采用的生產(chǎn)設(shè)備主要有螺旋擠壓成型設(shè)備、活塞沖壓成型設(shè)備、輥模碾壓成型設(shè)備。而輥模壓縮成型設(shè)備又包括環(huán)模壓縮成型設(shè)備和平模壓縮成型設(shè)備。
農(nóng)林剩余物生物質(zhì)常溫成型是近幾年研究、開(kāi)發(fā)的成果。常溫成型中以環(huán)模壓縮成型成為目前世界上研制開(kāi)發(fā)生物質(zhì)顆粒制造的主流。相對(duì)其他成型方式而言具有如下優(yōu)點(diǎn)：①生產(chǎn)效率高，能耗低，大中型環(huán)模壓縮設(shè)備每小時(shí)可生產(chǎn)顆粒成品2t以上，能耗是加熱致密成型能耗的56%~33%；②原料預(yù)處理要求低，含水率10%～18%即可成型；③成型模具磨損小，由于是常溫成型，成型模具的強(qiáng)度和耐磨性都不會(huì)降低，成型模具的使用壽命更長(zhǎng)；④成型燃料熱值基本不發(fā)生變化，生物質(zhì)原料常溫成型不破壞原料的分子結(jié)構(gòu)，無(wú)化學(xué)反應(yīng)和任何加熱裂解分化的作用，因此成型燃料幾乎沒(méi)有熱量的損耗，可以保持原物料的穩(wěn)定熱值。由此可見(jiàn)，生物質(zhì)顆粒燃料制造技術(shù)正向著高效、節(jié)能、低成本化的環(huán)模壓縮成型方向發(fā)展。
3、環(huán)模壓縮生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料的技術(shù)特點(diǎn)
3.1生產(chǎn)工藝流程
環(huán)模壓縮生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒的生產(chǎn)工藝由混合、烘干、分離、調(diào)質(zhì)、制粒系統(tǒng)等組成，原材料（稻殼或木屑等）由引風(fēng)機(jī)引至待烘干物料儲(chǔ)藏倉(cāng)內(nèi)，經(jīng)絞龍攪拌后，將混合物送人滾筒式烘干機(jī)，在熱風(fēng)烘干爐作用下，對(duì)物料進(jìn)行烘干，烘干后的物料再由風(fēng)機(jī)送到旋風(fēng)式分離器內(nèi)，通過(guò)分離器把粉料與混合的氣體進(jìn)行分離，分離后的物料由提升機(jī)提升到待加工物料儲(chǔ)藏倉(cāng)，在此檢測(cè)物料的含水率和溫度（如物料指標(biāo)與加工要求出入很大，通過(guò)調(diào)整前面工藝參數(shù)以達(dá)到要求），并通過(guò)絞龍內(nèi)部的攪拌桿使其與物料混合調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后的物料經(jīng)過(guò)喂料絞龍，進(jìn)入制粒機(jī)進(jìn)行壓制。壓制后的顆粒經(jīng)由提升機(jī)提升到冷卻倉(cāng)進(jìn)行冷卻，待顆粒冷卻后，在振動(dòng)篩中進(jìn)行篩選分離。
3.2 生產(chǎn)設(shè)備特點(diǎn)
環(huán)模壓縮成型設(shè)備：它的壓模為圓環(huán)狀，壓輥與壓模采用內(nèi)嵌式結(jié)合；原料進(jìn)入環(huán)模后，在壓輥與環(huán)模之間被擠壓成型，并從環(huán)模上的孔徑被擠出。其技術(shù)特點(diǎn)為：①采用常溫致密成型的方法，依靠物料擠壓成型時(shí)所產(chǎn)生的摩擦熱，即可使物料軟化和粘合；②對(duì)原料的含水率要求較寬；③生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量有大幅提高，產(chǎn)品質(zhì)量比較好，產(chǎn)品粒度均勻，密度大；④能耗成本低廉；⑤設(shè)備體積小、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用；⑥不添加任何粘結(jié)劑，有效降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品也更加天然環(huán)保。
4、生物質(zhì)顆粒燃料制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)前景
生物質(zhì)能源顆粒可利用的原料資源豐富。全國(guó)林產(chǎn)工業(yè)每年產(chǎn)生可收集的剩余物超過(guò)4 000萬(wàn)m3。農(nóng)作物秸稈、水稻殼、花生殼、榛子殼等每年多達(dá)6億t。為發(fā)展生物質(zhì)能源顆粒提供了豐富而廉價(jià)的原料；生物質(zhì)顆粒燃料符合節(jié)能環(huán)保的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。與煤炭等傳統(tǒng)能源相比，生物質(zhì)顆粒燃料具有二氧化碳零排放，碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫(S02)等排放低，對(duì)環(huán)境污染少，可再生等優(yōu)點(diǎn)。
生物質(zhì)顆粒產(chǎn)品市場(chǎng)前景廣闊，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和居民生活，富通新能源生產(chǎn)銷售的秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)專業(yè)壓制生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們也大量銷售楊木木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
