摘要：生物質(zhì)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(fèi)總量的第四位，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位。由于它具來(lái)源廣泛、可再生和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。生物成型燃料技術(shù)，具有成本低、投資少、見效快的特點(diǎn)，已成為我國(guó)利用生物質(zhì)料的主要技術(shù)之一。本次課題研究所采用的生物質(zhì)原料為芒草、木屑、稻殼和稻草，原料經(jīng)粉碎篩選、干燥等前期處理后，采用新型機(jī)制木炭制棒機(jī)成型設(shè)備，把原料壓縮為型燃料。試驗(yàn)研究了生物質(zhì)成型燃料成型的影響因素，分析了滿足成型燃料運(yùn)輸、儲(chǔ)存、搬運(yùn)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(duì)生物質(zhì)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(duì)表觀密度和耐久性的影響。
關(guān)鍵詞：生物質(zhì)成型燃料表觀密度  抗跌碎性   抗?jié)B水性    燃燒特性
      我國(guó)是一個(gè)以煤炭為主的能源消耗大國(guó)，同時(shí)也是一個(gè)能源進(jìn)口的國(guó)家，全國(guó)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(guò)我國(guó)國(guó)土面積的30%但國(guó)產(chǎn)成型加工設(shè)備在設(shè)計(jì)制造及引進(jìn)過(guò)程中，關(guān)鍵技術(shù)難以解決，對(duì)生物質(zhì)成型燃料燃燒理論及燃燒特性方面的研究不夠深入，先進(jìn)的生物質(zhì)成型燃料專用燃燒設(shè)備少，這些都不同程度地存在著技術(shù)及工藝方面的問(wèn)題，這就有待于去深入研究探索、試驗(yàn)、開發(fā)。盡管生物質(zhì)成型設(shè)備還存在著一定的問(wèn)題，但生物質(zhì)成型燃料有許多獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：①便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸；②使用方便、衛(wèi)生；③燃燒效率高；④是清潔能源，有利于環(huán)保。因此，生物質(zhì)成型燃料在我國(guó)一些地區(qū)已進(jìn)行批量生產(chǎn)，并形成研究、生產(chǎn)、開發(fā)的良好勢(shì)頭。在我國(guó)未來(lái)的能源消耗中，生物質(zhì)成型燃料將占有越來(lái)越大的份額。查找相關(guān)文，目前科研人員研究的主要內(nèi)容是以下幾個(gè)方面：①成型過(guò)程中的含水率要求，并且對(duì)于常見的生物質(zhì)都給出了一個(gè)適當(dāng)?shù)膮⒖挤秶�；②成型壓力�?duì)成型燃料理化性能的影響，并且也得出了相應(yīng)的變化規(guī)律；美國(guó)在20世紀(jì)30年代就開始研究壓縮成型燃料技術(shù)及燃燒技術(shù)，研制了螺旋壓縮機(jī)及相應(yīng)的燃燒設(shè)備，并在1976年開發(fā)了生物質(zhì)顆粒及成型燃燒設(shè)備，富通新能源生產(chǎn)銷售的顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)專業(yè)壓制生物質(zhì)成型燃料，生物質(zhì)成型燃料是替代煤等化石燃料最佳的選擇。
     我國(guó)是一個(gè)以煤炭為主的能源消耗大國(guó)，同時(shí)也是一個(gè)能源進(jìn)口的國(guó)家，全國(guó)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(guò)我國(guó)國(guó)土面積的30%。為了減輕我國(guó)使用化石能源對(duì)環(huán)境造成的影響，同時(shí)減少對(duì)化石能源的依賴，
     需要改變能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式，開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔能源對(duì)建立可持續(xù)的能
    源系統(tǒng)，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大意義，主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：
1）開發(fā)利用生物質(zhì)能的經(jīng)濟(jì)意義
     開發(fā)利用生物質(zhì)能源，能開拓新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)領(lǐng)域、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、擴(kuò)大就業(yè)的重要選擇。生物質(zhì)能源資源分布廣泛，各地區(qū)都具有一定的生物質(zhì)能源開發(fā)利用條件。生物質(zhì)能源的開發(fā)利用主要是利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源和人力資源，對(duì)促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，生物質(zhì)能源也是高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，快速發(fā)展的生物質(zhì)能源已成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，可以有效拉動(dòng)裝備制造等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變，擴(kuò)大就業(yè)，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。
2）開發(fā)利用生物質(zhì)能源的社會(huì)意義
     農(nóng)村是目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展最薄弱的地區(qū)，能源基礎(chǔ)設(shè)施落后，全國(guó)還有約1150萬(wàn)人沒(méi)有電力供應(yīng)，許多農(nóng)村生活能源仍主要依靠秸稈、薪柴等生物質(zhì)低效直接燃燒的傳統(tǒng)利用方式提供。農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)資源豐富，加快生物質(zhì)能源開發(fā)利用，一方面可以利用當(dāng)?shù)刭Y源，因地制宜解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)和農(nóng)村居民生活用能問(wèn)題，另一方面可以將農(nóng)村地區(qū)的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)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(zhì)能源成為農(nóng)村特色產(chǎn)業(yè)，有效延長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，提高農(nóng)業(yè)效益，增加農(nóng)民收入，改善農(nóng)村環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
3)開發(fā)利用生物質(zhì)能源的生態(tài)環(huán)境意義
      目前，我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題突出，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，大量開采和使用化石能源對(duì)環(huán)境影響很大，特別是我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增長(zhǎng)較快，對(duì)氣候變化影響較大。生物質(zhì)能源清潔環(huán)保，開發(fā)利用過(guò)程不會(huì)增加溫室氣體排放。開發(fā)利用生物質(zhì)能源，對(duì)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境、減排溫室氣體、應(yīng)對(duì)氣候變化具有十分重要的作用。
     本課題研究的主要內(nèi)容 ：由于生物質(zhì)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(zhì)特性存在較大差異。在生物質(zhì)成型燃料的各種品質(zhì)特性中，成型燃料的物理特性是最重要品質(zhì)特性，它直接決定了成型燃料的使用要求、運(yùn)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(yùn)輸和貯存成本，能夠保證成型燃料進(jìn)入鍋爐時(shí)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(zhì)特性的兩個(gè)重要指標(biāo)。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(shí)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(guò)程中的加熱溫度等外在可變影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，從成型燃料物理品質(zhì)的角度，研究不同種類生物質(zhì)粉碎粒度、原料含水率變化和成型過(guò)程中的加熱溫度對(duì)成型表觀密度和耐久性的影響。生物質(zhì)成型燃料物理特性的研究固體成型燃料成型以后，對(duì)燃料進(jìn)行物理性能試驗(yàn)研究。生物質(zhì)成型燃料的表觀密度和耐久性是評(píng)價(jià)生物質(zhì)成型燃料品質(zhì)的重要性能指標(biāo)，耐久性一般包括生物質(zhì)成型燃料的抗跌碎性、抗變形性、抗?jié)B水性和平衡含水率(抗吸濕性)等幾個(gè)指標(biāo)。由于成型燃料在存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用過(guò)程中要滿足一定的要求，這就對(duì)成型燃料的物理性能有著一定的要求。因此在本次試驗(yàn)中，主要是根據(jù)成型燃料在存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用過(guò)程中的要求，選定成型燃料物理特性的測(cè)試項(xiàng)目，主要是對(duì)固體成型燃料的松弛密度、抗跌碎性和抗?jié)B水性進(jìn)行研究，得出原料的含水率、加熱溫度和粒徑大小對(duì)生物質(zhì)成型燃料物理性能的影響規(guī)律，為成型設(shè)備的研制及生產(chǎn)過(guò)程中的控制提供基礎(chǔ)參數(shù)。