國(guó)外生物質(zhì)成型燃料開(kāi)發(fā)工作始于20世紀(jì)，如今生物質(zhì)固化成型燃料在日本、歐盟、美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)商品化，非常普及和方便，在超市都能買(mǎi)到。1985年日本平均每戶(hù)家庭年消耗生物質(zhì)固化成型燃料750kg；2005年美國(guó)林地就提供了3. 68億t生物質(zhì)燃料資源用于能源生產(chǎn)，美國(guó)能源部計(jì)劃到2030年生物質(zhì)能源的使用量占美國(guó)發(fā)電量的5%、運(yùn)輸燃料使用量的20%和化學(xué)品生產(chǎn)量的25%，相當(dāng)于美國(guó)現(xiàn)有石油消費(fèi)量的30%。
我國(guó)從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始生物質(zhì)固化成型燃料的開(kāi)發(fā)研究，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)機(jī)型，組織技術(shù)攻關(guān)，在消化、吸收的基礎(chǔ)上研制出適合我國(guó)區(qū)域農(nóng)作物秸稈特性的各種類(lèi)型的秸稈壓塊機(jī)，用以生產(chǎn)顆粒、棒狀（塊狀）成型燃料。全國(guó)現(xiàn)有農(nóng)作物秸稈固化成型燃料加工廠(chǎng)（公司）300多家，年生產(chǎn)生物質(zhì)固化成型燃料200萬(wàn)t以上；2009年全國(guó)通過(guò)生物質(zhì)氣化、干餾、固化等能源化利用審核的農(nóng)作物秸稈數(shù)量為165萬(wàn)t，發(fā)放以獎(jiǎng)代補(bǔ)資金2. 31億元。江蘇現(xiàn)有秸稈固化成型燃料加工廠(chǎng)50多家，年產(chǎn)秸稈固化成型燃料25萬(wàn)t，為農(nóng)作物秸稈能源化利用開(kāi)辟了新路徑。
富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)專(zhuān)業(yè)壓制生物質(zhì)顆粒燃料。
2、生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)生物質(zhì)成型燃料固化成型技術(shù)工藝線(xiàn)路為：秸稈料曬干處理（含水率控制在8%一12%）一秸稈料揉搓—儲(chǔ)存回性一攪拌混合(含水率控制在12%~25%)-均勻輸送上料一除鐵一壓制成型一輸送出料一自然風(fēng)干一計(jì)量包裝一檢驗(yàn)入庫(kù)一成品。生物質(zhì)成型燃料具有密度大、熱值高、燃燒充分、成本低、使用方便、清潔衛(wèi)生、便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存等特點(diǎn)，可作為氣化爐、取暖爐、農(nóng)業(yè)暖房、鍋爐和發(fā)電的燃料，同時(shí)可作為生產(chǎn)沼氣、肥料、飼料和高密度板等的原料，用途非常廣泛。
3、生物質(zhì)成型燃料的主要技術(shù)參數(shù)
3.1密度
生物質(zhì)成型燃料按其密度分為低密度(小于0.5m3)、中密度(0.6—1.1/m3)、高密度(1.1～1. 4t/ m3)三種。低密度農(nóng)作物壓塊適宜做動(dòng)物飼料，中密度壓塊適宜于戶(hù)用型秸稈半氣化爐、小型鍋爐和經(jīng)改造的自動(dòng)爐排機(jī)械加料的大型鍋爐，高密度壓塊更適宜進(jìn)一步加工成為炭化產(chǎn)品。
3.2灰分
生物質(zhì)壓塊燃料的燃盡率可達(dá)96%，剩余4%的灰分可以回收做鉀肥，實(shí)現(xiàn)了“農(nóng)作物秸稈—燃料一肥料一農(nóng)作物秸稈”的循環(huán)利用。
3.3水分
農(nóng)作物秸稈揉搓料含水率過(guò)高時(shí)，壓塊過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽不能順利地排出，結(jié)果造成秸稈壓縮成型燃料表面開(kāi)裂，成型效果較差；秸稈揉搓料含水率過(guò)低時(shí)，較難成型，而且密度較大，這是因?yàn)槲⒘窟m宜的水分對(duì)秸稈木素的軟化、塑化具有促進(jìn)作用。揉搓料含水率控制在15%—20%范圍內(nèi)比較適宜壓塊成型。
3.4熱值
生物質(zhì)成型燃料的密度大，在壓制成型過(guò)程中，高壓使原料從松散到致密，從而限制了揮發(fā)分逸出速度，延長(zhǎng)了揮發(fā)物的燃燒時(shí)間，通常其熱值為14220 ~16730U/kg。其燃料反應(yīng)大部分只在壓塊燃料表面進(jìn)行，燃燒狀況屬于靜態(tài)滲透式擴(kuò)散燃燒，類(lèi)似于煤的燃燒過(guò)程。采用不同農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)的生物質(zhì)成型燃料，其熱值有所不同，1kg燃燒時(shí)間約為1—4h。整個(gè)燃燒過(guò)程的需氧量趨于平衡，燃燒過(guò)程穩(wěn)定。
生物質(zhì)成型燃料的熱值因秸稈的種類(lèi)不同而不同。以玉米秸稈為例：熱值約為煤的0.8~0.9倍，即1. It玉米秸稈成型燃料相當(dāng)于It煤；如果把玉米秸稈成型燃料在下燃式生物質(zhì)燃燒鍋爐中燃燒，其燃燒效率是燃煤鍋爐的1.3~1.5倍。因此It玉米秸稈成型燃料的熱量利用率與1t優(yōu)質(zhì)煤的熱量利用率相當(dāng)，甚至更高。
3.5廢氣排放
(1) C02排放接近零。生物質(zhì)中的碳來(lái)自空氣中流動(dòng)的C02，通過(guò)光合作用將其固化在生物質(zhì)中，而生物質(zhì)成型燃料在燃燒過(guò)程中，又產(chǎn)生等量的C02放到空氣中．即生物質(zhì)生長(zhǎng)過(guò)程和燃燒過(guò)程結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了C02的零排放。
(2) N02排放量為l4mg／m3（微量）。
(3) S02排放量為46mg/m3，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可忽略不計(jì)。
(4)煙塵排放量低于127mg／m3，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
4、生物質(zhì)成型燃料使用分析
4.1使用生物質(zhì)成型燃料的節(jié)能效益
生物質(zhì)成型燃料容易著火，易于燃盡，灰分含碳量接近于零；使用生物質(zhì)燃料可以降低鍋爐空氣過(guò)剩系數(shù)，減少鍋爐床層通風(fēng)阻力，降低風(fēng)機(jī)功耗，減少排煙損失，鍋爐熱效率可以提高10%～20%。
4.2使用生物質(zhì)成型燃料的環(huán)境效益
煤炭在鍋爐燃燒后，排出大量的飛灰、爐渣、S02和C02，其中飛灰和S02是主要的空氣污染物，爐渣占用大量的土地，S02是主要的溫室氣體。而鍋爐使用生物質(zhì)成型燃料則可最大限度地減少?gòu)U氣和污染物的排放，具有非常顯著的環(huán)境效益。據(jù)測(cè)算，與燃燒二類(lèi)煙煤相比，燃燒生物質(zhì)成型燃料的飛灰（粉塵）、爐渣、S02減排率分別為93%、69%、91%實(shí)現(xiàn)零排放。
4.3使用生物質(zhì)燃料的經(jīng)濟(jì)效益
目前農(nóng)作物秸稈的收購(gòu)價(jià)為160元／t，生產(chǎn)秸稈成型燃料的能耗為70kWh/t，折合70元／t，秸稈成型燃料的用工成本為45元／t，設(shè)備折舊為10元／t，維修費(fèi)用為5元／t，其他費(fèi)用按10元／t計(jì)算，則It秸稈成型燃料的生產(chǎn)成本合計(jì)為300元／t。現(xiàn)在秸稈成型燃料的銷(xiāo)售價(jià)格為450元／t左右，那么It秸稈成型燃料的純利潤(rùn)在150元／t左右；1個(gè)秸稈成型燃料加工廠(chǎng)按年產(chǎn)3000t計(jì)算，1年創(chuàng)收45萬(wàn)元，基本上1年就能收回投資，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。秸稈成型燃料不僅可以作為替代燃料，它也是一個(gè)可以大量出口創(chuàng)匯的產(chǎn)品。據(jù)有關(guān)資料介紹，生物質(zhì)燃料在美國(guó)市場(chǎng)的小包裝零售價(jià)格為170美元／t，大包裝價(jià)格約為135美元／t；在瑞典的交貨價(jià)格為150美元／t。據(jù)測(cè)算，秸稈成型燃料批量生產(chǎn)成本不超過(guò)300元／t，按70~ 80美元／t出口，這樣的價(jià)格在國(guó)際市場(chǎng)上是有競(jìng)爭(zhēng)力的。如果能夠規(guī)模化生產(chǎn)和持續(xù)大批量的出口，將促進(jìn)農(nóng)民、農(nóng)林業(yè)增加綜合經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
5、結(jié)語(yǔ)
隨著生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和各級(jí)政府的高度重視，生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)將進(jìn)一步規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化，生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)技術(shù)不僅能有效地解決我國(guó)農(nóng)村秸稈隨意廢棄和焚燒的問(wèn)題，將其變廢為寶，而且為農(nóng)民增收提供了一條重要途徑，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放，二氧化硫、氮氧化物等排放，均低于國(guó)際排放標(biāo)準(zhǔn)，能有效改善生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而承擔(dān)中國(guó)對(duì)世界做出的莊重減排承諾。因此，加快秸稈的能源化利用勢(shì)在必行。
