一、概述
1、
顆粒機壓制的生物質成型燃料的特征
主要特征
有比較高的密度( 1.0-1.3g/cm3)，熱值一般為16000-17000J/kg灰份小，有害成分低，可以實現C02的零排放，含有一定量的硅、堿金屬、堿土金屬和氯元素。
形狀：顆粒狀、方塊狀、中空棒狀
2、生物質成型燃料的指標
顆粒燃料技術指標
中空棒狀燃料性能指標
3、生物質成型燃料的燃燒特性
生物質的燃燒特性
☆生物質堆積密度小，揮發份高，容易點火
☆350℃就分解釋放出80%的揮發份
☆點火不久燃燒就由動力區進入擴散區
☆揮發份燃燒完畢，進入焦炭燃燒階段時，氣流的擾動會使呈松散狀態的生物質焦炭懸浮而脫離
燃燒層，形成大量的黑灰經煙道進入煙囪。
生物質成型燃料的燃燒特性
☆密度大，揮發份的溢出速度和傳熱速度慢
☆點火性能差，但比型煤的點火性能要好
☆燃燒速度適中，排煙熱損失降低
☆揮發份燃燒完全
☆揮發份燃燒完畢，形成層狀燃燒核心，燃燒穩定、完全，減小了能量及熱損失
生物質顆粒燃料由秸稈壓塊機、秸稈顆粒機等生物質成型壓制而成。
二、發展現狀
l、國外發展的三個階段
☆20世紀30-50年代：研究、示范、交叉引進階段
☆20世紀90年代：一些國家大量地應用成型燃料
☆20世紀90年代：開始規模化利用的研究工作
丹麥著名的能源投資公司BWE率先研制成功了第一座生物質致密成型燃料發電廠，隨后，瑞典、德國、奧地利等國先后開展了利用生物質致密成型燃料發電和作為鍋爐燃料研究。
2、國外成型燃料的發展特點
生產技術大部分已經成熟，并達到規模化和商品化，由燒壁爐等生活用能為主轉向了生產應用設備制造比較規范，但能耗高，價格高。
3、國內發展現狀
☆20世紀80年代開始技術研究并以螺桿擠壓機為主
☆1990年前后，研發不同規格的成型設備
☆進入21世紀，成型燃料進入良好的發展階段，顆
粒狀、小方塊狀成型燃料也引起高度關注。國內很多企業和大專院校、科研院所開發成功擠壓式、液壓沖擊式、螺桿式成型燃料生產設備，并在取暖爐、鍋爐、機制木炭生產等方面廣泛使用
4、我國的生物質成型燃料發展特點
在全國范圍內，還處于研究示范試點階段，設備的技術原理比較先進，成本低廉、設備穩定運行能力不高，管理不規范，支持政策缺乏，推廣速度緩慢。
三、成型燃料設備
顆粒燃料設備、棒狀燃料設備、塊狀燃料設備
四、成型機理探討
1、粘結機制生物質成型燃料品質的影響因素
★生物質自身的生化特性
★壓縮條件
★模具類型
★壓縮方式
★成型工藝粘結力類型和粘結方式
★固體顆粒橋接或架橋
★非自由移動粘結劑作用的粘結力
★自由移動液體的表面張力和毛細壓力
★粒子間的分子吸引力或靜電引力
★固體粒子間的充填或嵌合生物質成型物內部的成型機制可以用上述的，一種或一種以上的粘結類型和粘結力來解釋
2、生物質壓縮成型的粒子特性 壓縮成型的兩個階段
第一階段，在壓縮初期，較低的壓力傳遞至生物質顆粒中，使原先松散堆積的固體顆粒排列結構開始改變，生物質內部空隙率減少。
第二階段，當壓力逐漸增大時，生物質大顆粒在壓力作用下破裂，變成更加細小的粒子，并發生變形或塑性流動，粒子開始充填空隙，粒子間更加緊密地接觸而互相嚙合，一部分殘余應力貯存于成型塊內部，使粒子間結合更牢固。壓力、含水率及粒徑是影響粒子在壓縮過程中發生變化的主要因素。
壓力、含水率及粒徑是影響粒子在壓縮過程中發生變化的主要因素。
3、成型過程中水的作用
生物機體內存在的適量的結合水和自由水是一種潤滑劑，使粒子間的內摩擦變小，流動性增強，從而促進粒子在壓力作用下滑動而嵌合。
當植物材料中的含水量過低時，粒子得不到充分延展，與四周的粒子結合不夠緊密，所以不能成型；當含水率過高時，粒子盡管在垂直于最大主應力方向上充分延展，粒子間能夠嚙合，但由于原料中較多的水分被擠出后，分布于粒子層之間，使得粒子層間不能緊密貼合，因而不能成型。
五、影響生物質致密成型的因素
l、原料的種類
2、成型壓力的影響
關系式l： P-C rm
C，m均為經驗常數。該式適于1～2MPa較低壓力下的壓力與密度間的關系。關系式2：P-Aebr
A、b均為經驗常數。該式適于30—60MPa高壓下的壓力與密度間的關系。關系式3： FaP3+bP2+cP+d（取正值部分）
a、b、c為常數
P為壓力(MPa);r為密度(kg/m3)
六、生物質成型燃料的應用前景及障礙分析
1、應用領域
農村 農村地區能源消費情況
農村生活用能中超過50%是商品能源。2010年我國農村生活用能中商品能源要達到6億噸標準煤。
農村對優質能源的需求巨大，采用致密成型技術將秸稈等加工成優質燃料供應給農民，可以大幅度減少農村對其他商品能源的依賴。
燃煤二氧化硫排放量占排放總量的90%；
中小型鍋爐的除塵率和脫硫率只有50%；
淘汰中小型燃煤鍋爐已是必然；
中小型熱、蒸汽用戶燃油、氣不經濟。
