近幾年來，隨著化石能源的緊缺，能源價(jià)格的不斷上漲，以及國家節(jié)能降耗和環(huán)保壓力的不斷加大，能源的供應(yīng)不足和環(huán)境日益惡化已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。在2007年頒布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中明確指出了生物質(zhì)成型燃料的發(fā)展目標(biāo)，使之成為我國能源的一個(gè)補(bǔ)充。我國目前有著非常豐富的秸稈資源，但利用率很低，不僅浪費(fèi)了能源，還造成了環(huán)境污染。芒草是生長(zhǎng)在灘涂地區(qū)，在我國有著豐富的資源，芒草生產(chǎn)地相對(duì)集中，可以大規(guī)模當(dāng)作燃料來使用。稻殼和木屑是企業(yè)加工后的剩余物，收集方便，便于利用。本課題將生物質(zhì)成型顆粒燃料引入到生產(chǎn)企業(yè)中，如何高效利用這些資源，將其變廢為寶，又能保護(hù)環(huán)境，使生物質(zhì)成型燃料成為我國能源的一個(gè)補(bǔ)充。通過研究得出本課題的主要結(jié)論如下：
    (1)生物質(zhì)成型燃料技術(shù)是我國利用生物質(zhì)燃料的技術(shù)之一，本身就有成本低、投資少的特點(diǎn)，生物質(zhì)成型燃料技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)的清潔利用、高效利用，又充分利用了農(nóng)林廢棄物，不僅增加了農(nóng)民的收入，減輕了企業(yè)的生產(chǎn)成本，而且保護(hù)了環(huán)境，使之稱為我國的輔助能源之一。
    (2)原料的含水率、成型溫度和原料粒徑是生物質(zhì)成型燃料的松弛密度、抗跌碎性和抗?jié)B水性的主要影響因素，關(guān)系到生物質(zhì)成型燃料能否滿足包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用的要求。原料的含水率關(guān)系到生物質(zhì)能否被壓縮為成型燃料，對(duì)成型燃料的松弛密度影響顯著，含水率太高或太低都不能得到較為理想的松弛密度的成型燃料；原料的含水率對(duì)成型燃料的抗跌碎性影響較小，而對(duì)成型燃料的抗?jié)B水性影響顯著。一般含水率控制的范圍是5. 5～12%，這樣的含水率條件下對(duì)成型燃料的松弛密度和耐久性都是比較有利的，富通新能源生產(chǎn)銷售木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。
    (3)成型溫度是生物質(zhì)壓縮成型過程中一個(gè)很重要的因素，成型溫度太高或太低都不能使生物質(zhì)壓縮成型。成型溫度對(duì)成型燃料的松弛密度影響顯著，隨著溫度的升高，成型燃料的松弛密度降低，并且下降明顯；成型溫度對(duì)成型燃料的抗跌碎性影響不顯著；成型溫度對(duì)成型燃料的抗?jié)B水性影響顯著，成型燃料抗?jié)B水分解時(shí)間隨成型溫度的升高而減小。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于成型設(shè)備的不同，它的測(cè)溫點(diǎn)位置也不相同，因此溫度差別很大，成型溫度還要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行調(diào)整，一般成型溫度為140℃～260℃。
    (4)原料粒徑對(duì)生物質(zhì)能否被壓縮成型影響顯著。在熱壓成型中，當(dāng)粒徑大于10mm時(shí)，在成型過程中進(jìn)料就會(huì)出現(xiàn)問題，造成進(jìn)料不暢。原料粒徑對(duì)松弛密度的影響顯著．當(dāng)粒徑增大時(shí)，成型燃料的松弛密度降低，燃料棒表面質(zhì)量降低；原料粒徑對(duì)成型燃料的抗跌碎性影響不顯著，粒徑增大時(shí)，抗跌碎性能力有升高的趨勢(shì)，但只要具有良好的松弛密度，抗跌碎性能力都比較理想；原料粒徑對(duì)成型燃料的抗?jié)B水性影響顯著，粒徑增大時(shí)，抗?jié)B水分解時(shí)間延長(zhǎng)。但考慮到生物質(zhì)成型的難易，選取的生物質(zhì)粒徑為0～10mm。
    (5)四種生物質(zhì)成型燃料的發(fā)熱量測(cè)定中，結(jié)果表明芒草成型燃料和木屑成型燃料的發(fā)熱量都是比較高的，可以達(dá)到二類煙煤的標(biāo)準(zhǔn)，并且這兩種生物質(zhì)成型燃料的灰分含量很低：稻殼成型燃料和稻草成型燃料中，發(fā)熱量較低，并且灰分含量較高。
    (6)生物質(zhì)成型燃料的灰熔點(diǎn)測(cè)定試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，芒草和稻殼燃燒后的灰分，其灰熔點(diǎn)非常高，在1500℃以下也只能觀察到灰錐的變形溫度，屬于難熔性灰；木屑的變形溫度為1347℃，軟化溫度為1381℃，屬于可熔性灰；稻草的灰熔點(diǎn)相對(duì)較低，其軟化溫度只有1082℃，屬于易熔性灰。通過分析研究表明，灰熔點(diǎn)的高低和灰分中的化學(xué)成分有關(guān)，酸性氧化物有助于提高灰熔點(diǎn)，而堿性氧化物則降低灰分的灰熔點(diǎn)。因此在使用生物質(zhì)成型燃料中，要根據(jù)生物質(zhì)成型燃料的種類，合理選擇燃燒設(shè)備和燃燒方式，保證燃燒設(shè)備的安全運(yùn)行。
    (7)從芒草、木屑、稻殼和稻草的熱分析曲線可以看出這四種生物質(zhì)在220℃就開始明顯失重，并進(jìn)入快速失重區(qū)間，前期揮發(fā)分的燃燒速率非常快，而后期由于在生物質(zhì)中固定碳含量相對(duì)較低，燃燒趨緩。失重率最高峰對(duì)應(yīng)的溫度隨著生物質(zhì)的不同相差明顯，這是由于構(gòu)成生物質(zhì)的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量的不同造成的。通過熱重曲線計(jì)算試樣的活化能顯示，這四種生物質(zhì)的活化能都比較低，因此在燃燒中易于著火燃燒。
    (8)通過溫度曲線、熱重和微商熱重曲線可以獲得這四種生物質(zhì)的著火溫度，根據(jù)試驗(yàn)得知，芒草生物質(zhì)的著火溫度在297℃左右，木屑的著火溫度大約在286℃，稻殼的著火溫度要在276℃附近，而稻草的著火溫度最低，大約為266℃。不管是用哪種方法測(cè)定著火溫度，測(cè)出來的這四種生物質(zhì)的著火溫度范圍基本一致。
    (9)不同生物質(zhì)的成型燃料具有不同的燃燒速率，但呈現(xiàn)出相同的變化規(guī)律。即在燃燒前期燃燒速率快，燃燒中期燃燒速率迅速減小，燃燒后期燃燒速率最慢且迅速減小，最后趨于平穩(wěn)。爐膛溫度對(duì)燃燒速率的影響規(guī)律是：在燃燒前期，爐溫高的工況的燃燒速率均大于爐溫低的工況的燃燒速率，燃燒中這四種成型燃料的相對(duì)燃燒速率發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，燃燒后期可燃物基本上燃盡；供風(fēng)量對(duì)成型燃料相對(duì)燃燒速率的影響為：供風(fēng)量越小，燃燒初期相對(duì)燃燒速率越大，中期則發(fā)生了轉(zhuǎn)變，供風(fēng)量大的相對(duì)燃燒速率較大，后期燃燒速率基本保持不變；生物質(zhì)成型燃料的燃燒前期相對(duì)燃燒速率與成型燃料的質(zhì)量反比，而中期二者的速率發(fā)生變化，后期基本不受成型燃料質(zhì)量大小的影響。生物質(zhì)成型燃料的燃燒和原生物質(zhì)燃燒相比，燃燒速度波動(dòng)較小，燃燒所引起的黑煙減小，成型燃料在燃燒過程中和氧氣能做到更好的匹配，減小了不完全燃燒損失，提高了燃燒效率。H2和各種簡(jiǎn)單的碳?xì)浠�合物等，高溫時(shí)造成生產(chǎn)廠房煙氣較濃，污染操作環(huán)境。建議繼續(xù)進(jìn)行生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)環(huán)境研究、原料顆粒污染控制研究等。以上均是在本次課題研究過程中還沒有研究的方向，希望在以后有更加深入的研究。