中國生物質(zhì)成型設(shè)備的研究與生產(chǎn)已走過了20多年的歷史，其研究目標一直是以解決農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源的能源利用問題為主線。20世紀70年代引進了螺桿擠壓機型，80年代開展了棒狀液壓活塞沖壓成型機研制，21 世紀初多家企業(yè)開展了環(huán)模、平模成型機研制，2005年以后各類成型機并出，2008年組合式塊狀成型機在市場上占了上風，在漫長發(fā)展過程中，不少研究單位及企業(yè)停止了工作，極少數(shù)堅持了下來，總結(jié)過去經(jīng)驗和教訓，我們摸索出了中國規(guī)模化發(fā)展成型燃料的技術(shù)路線及應(yīng)堅持的幾條基本原則。
1、資源許可原則
    中國生物質(zhì)中主要是農(nóng)林生物質(zhì)資源，每年農(nóng)業(yè)生物質(zhì)產(chǎn)生約7億t，其中允許作能源資源利用的資源，在目前經(jīng)濟和技術(shù)條件卜-有2億～3億t，林木采集、加工副產(chǎn)品是個變數(shù)，每年產(chǎn)生的資源量也是3億t左右，可用來作能源資源使用的不到1億t。這是同家在2020年以前的大盤子，而且，這些資源也不可能全部供某一種生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)使用。因此具體劍某個企業(yè)組建生物質(zhì)成型燃料加丁廠時，就必須首先考慮資源的供給數(shù)量和種類，數(shù)鼙是基礎(chǔ)，種類是技術(shù)選擇的重要依據(jù)。
    我國地域遼闊，農(nóng)業(yè)怍物種類人不相同。東北玉米生長期較長，表層含木質(zhì)素較高，礦物質(zhì)也比較多，因此外先硬度大，內(nèi)芯水分多，玉米棒外苞纖維長而厚。這些特點都使它不易脫水，粉碎難度增大，粉碎耗能很高，有的甚至與成型耗能差不多。西部地區(qū)，如甘肅、山西、河北西部、內(nèi)蒙古等地作物收獲后秸稈水分很低，白然干燥幾天就可以直接成型加工。南方作物資源進行成型加工遇到的首要問題是水分高、空氣濕度大、脫水難，其次是稻谷秸稈纖維多。棉花稈也是如此，外皮纖維長，不能揉搓，內(nèi)部木質(zhì)素高。這些特點提示我們兩點：一是任何生物質(zhì)燃料成型機都不能包打中國“天下”，中國的生物質(zhì)成型機必須在結(jié)構(gòu)上有地域適應(yīng)性；二是成型機的設(shè)計必須與粉碎機匹配，除了木質(zhì)顆粒外，原料一般要采取切斷法預(yù)處理，切段長度要由試驗得出。壓塊狀成型機原料長度
一般為1～3 cm，顆粒狀成型機原料要經(jīng)切斷和揉搓兩道工序，長度1cm以下。
    中國的農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量是按糧食產(chǎn)量計算出來的，預(yù)計中國2020年、2030年糧食總產(chǎn)量可能達到5.8億t和5.9億t，秸稈產(chǎn)量會達到8.24億t和8.38億t。2030年前秸稈產(chǎn)量每年會有所增加，但不會永遠遞增；而林木采伐和加上剩余物潛力很大，會隨著森林覆蓋率的提高相應(yīng)增加。
    另外農(nóng)產(chǎn)品加工副物和部分牲畜糞便也是成型燃料的原料，中國2008年農(nóng)產(chǎn)品的加工的副產(chǎn)物總量為1.17億t，相當于0.68億t標準煤；按告禽頭數(shù)計算生物質(zhì)排泄量是8. 75億t，含能量折合4. 52億t標準煤。但從實際出發(fā)決定我國畜禽糞便可利用量的足豬、牛、雞的排泄物，可能源化利用廢棄物干物質(zhì)達4. 68億t，含能量折合2. 82億t標淮煤；中國每年還有近千萬噸的生物質(zhì)“熟料”（如酒糟、糠醛、醋糟等），也是良好的成型燃料原料。總體看來中國的生物質(zhì)資源是豐富的，更主要的是它可以再生。
    生物質(zhì)資源的能源化的程度，取決于多種因素。目前中國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源中21%用于農(nóng)村生活用能，36%用于還田，20%用于飼料，約3%用作工業(yè)原料，約20%被拋棄和焚燒。當前成型燃料利用的最大量就是焚燒和生活用燃料的一部分，大約2億t。
2、生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展程度原則
    技術(shù)發(fā)展程度原則是規(guī)模化發(fā)展程度的基本依據(jù)。長期實踐告訴我們，中國的農(nóng)業(yè)工程類產(chǎn)業(yè)，應(yīng)特別重視高層突破，不能搞低水平擴張，更不能一哄而起。也就是在技術(shù)處于工程化試驗之前，不能一哄而起，大起必然大落，這是過去多年米我們沒有逾越的障礙，這既是管理問題，也是理念問題。目前我國的成型燃料生產(chǎn)已進入推廣階段，但我們的工程化技術(shù)試驗做得并不扎實。2008年前后一哄而起的問題依然發(fā)生，數(shù)百家企業(yè)同時興起，2010年后又有不少企業(yè)停產(chǎn)。主要問題表現(xiàn)為成型機快速磨損，生物質(zhì)燃燒鍋爐結(jié)渣和沉積腐蝕，規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)的原料供給不足，儲存技術(shù)沒有解決。
3．能量投入產(chǎn)出比原則
    能量投入產(chǎn)出比（簡稱能投比）是研究、生產(chǎn)各種能源第一位的評價指標。它是能源中含有的能量與能源生產(chǎn)過程中所投入的化石能源所含能量的比值，它與能源產(chǎn)品的工藝和技術(shù)水平有直接關(guān)系，因此不同國家、不同時期的能量投入與產(chǎn)出比是不相同的，目前還沒有統(tǒng)一的標準，也沒有統(tǒng)·的計算方法，但大都采用拿周期能牦計算方法。在目前的技術(shù)水平條件下中國幾種生物質(zhì)能源的能量投入與產(chǎn)出比見下表：

能源種類	能投比	說明
煤	80.25	中質(zhì)煤，平均熱值16KJ/KG
生物質(zhì)成型燃料	53.67	原料設(shè)計做投入量，但加工成成型燃料后，因它是最終產(chǎn)品，所以按產(chǎn)品數(shù)量數(shù)量計算能量。
纖維乙醇	0.8～1.4	中國實驗條件下
玉米乙醇	1.2～5.8	資料來源：2006年8月，美國能源部能源效率與可再生能源以及與美國阿爾貢國家能源實驗室，含農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程投入
大豆乙醇	1.93	項目同上
甜高粱	3～4	中國實驗條件下
秸稈氣化發(fā)電	8.25	秸稈能源和收集用能不能作為能量投入，如計入則為0.24
生物質(zhì)甲烷氣	4.4～6.5	中國實驗條件下
煤甲醇	1.9	中國實驗條件下

注：①中國各類原料及收集用能都沒有計入能量投入中去，僅計入化石能源，這是為了與煤比較。因為煤的生成耗能無法計算，只能從開采用能計算起。
        ②中國農(nóng)作物秸稈的田間生成耗能沒有計入，因為中國農(nóng)事能量投入應(yīng)計算的主要因素是機械犁、耕、耙、播、收，施肥、灌溉、除草，運輸耗油，計人的能量應(yīng)是化石能源，中國除小麥外機耕水平還很低，差別也較大，秸稈資源能源化利用水平很低，小于原來計作荒燒、廢棄的資源數(shù)量。因此把田間能量投入計進去，目前企業(yè)不易接收，也不準確。
4、經(jīng)濟合算、投入許可原則
    在市場經(jīng)濟條件下，企業(yè)是生物能源產(chǎn)業(yè)的主體，企業(yè)的投入是有條件的，就是經(jīng)濟上要合算；國家有公益投入的責任，有為國家、民族長遠利益考慮的功能，因此只要符合國家長遠利益就應(yīng)投入，但投資的數(shù)量、方式、時機等同樣要考慮當前的經(jīng)濟是否有承受能力。在目前對生物質(zhì)能的投入應(yīng)是戰(zhàn)略性的、基礎(chǔ)件的，以突破技術(shù)瓶頸的科學研究為主。因此經(jīng)濟條件是生物能源利用的決定性因素。
5、環(huán)境許可原則
    這里所指環(huán)境主要是生態(tài)環(huán)境。如前述我國每年允許秸稈能源化利用的數(shù)量約2億t，如果過量消費能源必然帶來還田、飼料等消費的減少，這樣就要影響當?shù)氐纳鷳B(tài)平衡，帶來嚴重的后果；另外，生物能源工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)中規(guī)模化儲存技術(shù)是等待解決的瓶頸，在儲存工程化技術(shù)不突破的情況下進行規(guī)模化成型燃料生產(chǎn)，就會出現(xiàn)三個問題。一是大面積占地；二是嚴重的安全問題；三是面源污染，風吹雨淋使秸稈熱值降低，腐爛釋放出大量甲烷氣體，污染環(huán)境。如果生產(chǎn)環(huán)境條件不具備而簡單上馬，帶來的效益就可能是負值，是不可持續(xù)的。
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