近年，石油（yóu）、煤炭價格大幅上漲，能源短缺十分嚴重，能源形勢日（rì）益緊張，同時，大量使用化石能源引起了日益嚴重的環境問題，開發適用的可再生能源產品已成了當務之急。生物質能是指來源（yuán）於木材、秸稈、動物糞便（biàn）等（děng）生物質（zhì）的能源（yuán）。與化石能源不同，它們來自新近生存（cún）過的生物，從生物圈循環角度來看，使用生物質能是基本不（bú）產生汙染物的。

　　可以通過直接燃燒來獲取能量，也可以轉化為生物質燃料，如生物柴（chái）油、沼氣、成型顆粒等。生物質能（néng）是唯一可以儲（chǔ）存、運輸的可再生（shēng）能源（yuán），是替代化石燃（rán）料的首選，具有清潔、可再生、含S很低、CO2零排放、分布廣的特點。但由於（yú）散碎的生物質料不易於收藏、運輸、儲存和運輸，必須經過一定（dìng）的加工（gōng）。

　　生（shēng）物質能（néng）由於其成型工藝不完善、設備磨（mó）損嚴（yán）重，人們環保意識差及生物質能自身特點致使（shǐ）其沒有得到廣泛利用。馬昊認為農村（cūn）生（shēng）物質能產業的發展具有外部性、不確定性等因素，並從國家財稅政策的角度分析了我國生物質能的發展和不足;劉祖軍等對生物質成型燃料的產（chǎn）業發展前景進行了分析，提出（chū）了解決成型機生產技術瓶頸、用戶環保意識與產品認知（zhī）度薄弱、產（chǎn）業政策過於宏（hóng）觀（guān）等問題的策略建議;閆昌國等研（yán）究了（le）可移動生物（wù）質顆粒燃料設（shè）備係統，並做（zuò）了其經濟技術（shù）性能分（fèn）析。

　　生物質在我國的發展優（yōu）勢

　　我國的（de）農業廢棄物資源（yuán）分布廣泛，其中可用（yòng）作（zuò）能源使用的秸（jiē）稈年產（chǎn）量折合約3億噸標準煤，再加上農產品加（jiā）工、森林和林業剩餘物、城市垃圾、沼氣等生物質能資源，可開發利用生物質能的資源量約5億噸標準煤。農業（yè）方麵，隻是河南省全年的秸稈產量就達到6023萬（wàn）噸，以前秸稈用來燒火做飯、飼養牲畜，現在秸稈一部分直（zhí）接還田，一部分賣給造紙廠，其餘（yú）的（de）大部（bù）分秸稈作為廢棄物一焚了之。對此，各級（jí）政府（fǔ）都做（zuò）了（le）許多工作，禁止焚燒秸稈，雖說取得了一（yī）定（dìng）成效，但收效卻非（fēi）常有限，關鍵是要找到秸稈的出路。秸稈還田和作為（wéi）能源利用看似矛盾，實際上保護（hù）性耕作的秸稈還田量在30%左右，大量的秸稈還是可以充分回收利用的，這樣秸稈不僅有了出路還創造了效益（yì）。林（lín）業方麵，我國林木生物質能資（zī）源也比較豐富，薪炭林、森林撫育（yù）間伐（fá）、苗木截杆、經濟林和城市（shì）綠化修枝、油料樹種果實和（hé）林業三剩物等林木生物質資源都是成型生物質成型燃料很好的原材料。並且隨著科技的進步與管理的（de）改進，單位麵積的農作物產出和林業蓄積都會增加;同時，我（wǒ）國還有大量的宜林荒山荒地、沼澤地、鹽（yán）堿地等可作為生物質原料作物的培育基地（dì），為（wéi）產業發展、壯大提供後備（bèi）支撐（chēng），這些都說（shuō）明了我國生物（wù）質原料會越發豐富，為生物質在我國的發展奠定基礎。

　　成型設備與工藝的改進

　　設備方麵。首（shǒu）先在我國得（dé）到廣泛應用（yòng）的是（shì）螺旋式擠壓成型機，由於（yú）其成型溫度高達220～280℃，並且有較高的擠壓（yā）力（lì），造（zào）成螺旋杆和成型套筒磨損嚴重，使用壽命短;單位產品能耗高，並（bìng）且生產率相對較低，成型過程對物料含（hán）水率、顆粒大小等有嚴格要求，造成成型成（chéng）本較高。其次是活塞式成型機，它在較大程度（dù）上解決了螺旋擠壓式成型（xíng）方式存在的（de）成型件磨損嚴重（chóng）、能耗高的（de）問題，但機械驅（qū）動活塞（sāi）成型機存在運行穩定性差、噪音大和潤滑油汙（wū）染較嚴重等問題;液壓驅動活塞成型機成型（xíng）密度偏低，製品機械性能較低。目前，最常用的生物質顆粒成型機是壓輥式成型機，模具磨損程度較低。

　　開發了高度集成的可移動式成型設備，可（kě）以實（shí）現在（zài）原料產地生（shēng）產（chǎn）成型燃料，這對於生物質原料產地過於分散的地（dì）區是（shì）一個很好的選（xuǎn）擇，節省原料（liào）運（yùn）輸成本，從而提高（gāo）生物質的經（jīng）濟效益。

　　工藝方麵（miàn）。生物質固化（huà）成型工藝有多種形式，根據其主要工藝特性的差別，可分為濕壓成型、熱壓成型、冷壓成型和碳化成型4種基本類型。

　　(1)濕壓（yā）成型就是先對生物質（zhì）能原料進（jìn）行一定程（chéng）度的（de）腐化，即增加原料的（de）熟化程度（dù），然後擠（jǐ）壓成型，其成型性能會有一定的（de）改善，但存在有能量損失、成型燃（rán）料密度低、成型模具磨損較快等缺陷，並且成型產品（pǐn）還（hái）要經過幹燥才能存放，致使成（chéng）本升高。

　　(2)熱壓成型是目前（qián）普遍采用的成型工藝，壓縮過程中加熱，一方麵可使原料中含有（yǒu）的（de）木質素（sù）軟化，起到黏結劑的作用，另一方麵還可使原料本（běn）身變軟，容易壓（yā）縮，但加熱的同時也增加了其功率的損耗，並且隻有加熱到220～260℃之間才能較快成（chéng）型，這樣不但耗能大（dà）而（ér）且對設備損（sǔn）壞嚴重，成型（xíng）顆粒還需要（yào）經過專門的冷卻幹（gàn）燥設（shè）備處理，才能包裝儲存。

　　(3)冷壓（yā）成型是近年（nián）來研究利用的一種生物質成型工（gōng）藝，成型時原料和機器部件之間的摩擦作用能使原料加熱到100℃左右，也能起到軟化木質素的作用，並（bìng）且在一定程度（dù）上解決了以往成型設備對（duì）含水率和加熱溫度要求的限製，但其成（chéng）型所需壓力偏高，達幾十（shí）個兆帕，也存在（zài）耗能大和設備損耗嚴重的（de）問（wèn）題。

　　(4)碳化成型（xíng）主要是製得機製木炭，與本（běn）文（wén）使用方向不同，不做討（tǎo）論。

　　本課題組綜合考慮冷、熱壓縮成型工藝的特點，一定程度上降低熱壓溫度、提高壓力（lì）。通過改進的熱壓成型試驗，考察了玉米秸（jiē）稈、鋸末、棉杆3種典（diǎn）型原（yuán）料的影響因素（sù），找出的最佳成型範圍為：粒度0～2mm、含水率15%～23%、溫度130～150℃和長徑（jìng）比5.28，並（bìng）通過微觀角度探討了不同成型條件下顆粒的微觀型（xíng）貌，其微觀特征與試驗結（jié）果相（xiàng）符。