中國(guó)作為一個(gè)迅速崛起的發(fā)展中農(nóng)業(yè)大國(guó)，面臨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力，同時(shí)義是一個(gè)能源消耗大國(guó)，能源消耗量以每年6%～70%的速度增長(zhǎng)．我國(guó)的能源消耗叉以煤為主，而煤的直接燃燒使空氣中的C02、S02 .NO；粉塵及其它有害元素增加，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染．同時(shí)，我同的《防止大氣污染法》和鑒定的“國(guó)際京都協(xié)議”都對(duì)中國(guó)城鎮(zhèn)直接燃煤?jiǎn)栴}提出了量的限制和燃燒設(shè)備的技術(shù)改造要求，現(xiàn)在，許多城市已經(jīng)開(kāi)始禁用小型燃煤鍋爐．在這種情況下，根據(jù)中國(guó)的具體國(guó)情，替代煤的生物質(zhì)成型燃料以及小型鍋爐的技術(shù)改造便孕育而生！
作為人類傳統(tǒng)燃料的作物秸稈，是一種可再生能源，具有資源豐富含碳量低的特點(diǎn)，中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年約產(chǎn)7億t農(nóng)作物秸稈，約合3.5億t標(biāo)準(zhǔn)煤，農(nóng)作物秸稈是農(nóng)村生活燃料、牲畜草料與有機(jī)肥料的主要來(lái)源。近年來(lái)，由于其他高品位的商品能源進(jìn)入農(nóng)村，以傳統(tǒng)方式燃燒的秸稈首先成為被替代的對(duì)象．同時(shí)養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模化使農(nóng)村的牲畜散養(yǎng)量下降，導(dǎo)致秸稈嚴(yán)重過(guò)剩，使許多秸稈被堆放在田間、地頭，占用大量的耕地，尤其是秸稈的荒燒，不僅浪費(fèi)了大量的能源資源，還引起大面積煙霧污柒，嚴(yán)重影響空中和陸地交通，已引起各級(jí)政府的高度重視，由此可見(jiàn)，用新技術(shù)開(kāi)發(fā)利用秸稈，將其轉(zhuǎn)化為高品位的能源，替代部分石油、煤炭等燃料，對(duì)緩解農(nóng)村能源緊張的局面，減輕溫室效應(yīng)，解決能源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題有著重要的意義，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。
2、秸稈成型技術(shù)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
2.1秸稈成型技術(shù)
一般農(nóng)作物秸稈都具有疏松、密度小、單位體積的熱值低等缺點(diǎn)，作為燃料使用很不方便，這是造成人們不愿用秸稈作為燃料的主要原因之一，秸稈成型技術(shù)不僅能有效地解決這一問(wèn)題，而且能有效地改變秸稈的燃燒特性．秸稈成型技術(shù)是指在一定的壓力等條件下，用機(jī)械壓縮（加熱或不加熱）的方法，將松散細(xì)碎的無(wú)定型的秸稈擠壓成質(zhì)地致密、形狀規(guī)則的成型燃料，原料擠壓成型后，密度可達(dá)0.8—1.3Uu13，能量密度與中質(zhì)煤相當(dāng)，燃燒特性明顯改善，火力持久，黑煙少，爐膛溫度高，且儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用方便、干凈衛(wèi)生，可代替礦物能源用于生產(chǎn)和生活領(lǐng)域．
成型燃料主要有兩種類型，即壓塊( briquette)和顆粒(pellet)．根據(jù)成型原理的不同，壓塊成型機(jī)可分為活塞成型機(jī)( Piston press)、螺旋式成型機(jī)（Extruder press）、模壓造粒機(jī)(Matrix pellet press)等幾種類型．目前，在我國(guó)各種成型技術(shù)已基本成熟．
2.2經(jīng)濟(jì)性分析（以HPB -I型生物質(zhì)成型機(jī)為例）
經(jīng)濟(jì)性是項(xiàng)目進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的基本條件之一，也是衡量一個(gè)項(xiàng)目前景如何的一個(gè)重要指標(biāo)．為此采用動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)的方法，以凈現(xiàn)值(NPV)、動(dòng)態(tài)回收期(T)、益本比(B/C)及內(nèi)部收益率(IRR)為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)液壓秸稈成型機(jī)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，結(jié)果列于表1．
從表1可以看出，在成型塊售價(jià)為L(zhǎng)20元／t的情況下，項(xiàng)目的凈現(xiàn)值NPV >O，B/C>1，r=4.5年，內(nèi)
部收益率IRR= 18.3%（大于目前中國(guó)社會(huì)平均折現(xiàn)率12%），所以其經(jīng)濟(jì)性可行，
3、秸稈成型塊的燃燒特性分析
3.1秸稈及桔稈成型塊燃燒特性的理論分析
(1)桔稈燃燒特性的理論分析
①秸稈是松散體，其揮發(fā)分高，熱分解產(chǎn)生的可燃揮發(fā)物一般在350qC就能釋放出80%.這段時(shí)間較短，易出現(xiàn)供氧量不足，使未燃盡的揮發(fā)物增多．
②由于秸稈失去揮發(fā)物后，炭的結(jié)構(gòu)為松散骨架，氣流的流動(dòng)即可使其解體，并將一部分未經(jīng)燃燒的炭粒裹人煙道，產(chǎn)生飛揚(yáng)的黑絮，
③到揮發(fā)物和炭逐漸燒完時(shí)，空氣量又過(guò)剩，過(guò)剩的空氣會(huì)帶走一部分熱量．
(2)桔稈成型塊燃燒特性的理論分析
秸稈成型塊燃燒與秸稈直接燃燒相比具有以下特點(diǎn)：
①由于秸稈成型塊密度遠(yuǎn)大于秸稈，限制了揮發(fā)分的逸出速度，燃燒反應(yīng)大多數(shù)只在表面進(jìn)行，開(kāi)始燃燒時(shí)類似“顆粒燃燒”模型，使一般爐灶供給的自然對(duì)流空氣相對(duì)夠用，黑煙生成量減少，未燃揮發(fā)物損失少．
②由于壓縮致密的作用，揮發(fā)分逸出后剩余的炭結(jié)構(gòu)緊密，運(yùn)動(dòng)氣流的沖力不能使之解體，炭的燃燒熱可得到充分利用：在成型燃料燃燒過(guò)程中，可以清楚地看到炭的燃燒過(guò)程，藍(lán)色火焰包裹明亮的炭塊，使?fàn)t溫大大地提高，燃燒時(shí)間明顯延長(zhǎng)．
③整個(gè)燃燒過(guò)程內(nèi)的需氧量沒(méi)有大起大落，使燃燒過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定，
3.2秸稈的基本性質(zhì)
表2為秸稈干燥無(wú)灰基揮發(fā)分（為能與煤進(jìn)行對(duì)比所作的換算），表3為幾種主要秸稈的工業(yè)分析、元素分析和發(fā)熱量數(shù)值，表4為與秸稈低位發(fā)熱量相一致的常用煤種的煤質(zhì)分析．
盡管秸稈成型后的燃燒特性相對(duì)秸稈而言有所改善，但通過(guò)上述表格可以看出，在熱值基本相同的條件下，秸稈的揮發(fā)分遠(yuǎn)高于煤，灰分和含碳量遠(yuǎn)小于煤．這就決定了秸稈成型塊在燃燒過(guò)程也必然會(huì)有它的特點(diǎn)，需要對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行改造．
4、改造后鍋爐的運(yùn)行測(cè)試結(jié)果及經(jīng)濟(jì)分析
4.1燃燒試驗(yàn)結(jié)果
①秸稈成型棒的密度為1.0~1.1t/n13時(shí)，燃燒性能較好；②秸稈棒燃燒速度比煤快10%以上；③燃燒室溫度高達(dá)1060℃，熱效率可達(dá)50%以上；④一爐秸稈棒可持續(xù)燃燒4 h以上；⑤加料時(shí)妒口有少量灰塵，正常燃燒時(shí)煙囪中無(wú)灰塵和黑煙排出．
4.2煙氣成分測(cè)試結(jié)果
測(cè)試結(jié)果表明，在正常添料和燃燒情況下，排煙和灰塵完全符合國(guó)家環(huán)保要求．其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5．
從表5可以看出，煙氣中的煙塵、SO2的排放均大大低于燃煤鍋爐的排放標(biāo)準(zhǔn)，其他成分，如CO、NO、CO2排放均小于燃煤鍋爐的量．
4.3鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)比較
系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性主要取決于燃料的價(jià)格和各系統(tǒng)的熱效率，以目前成型燃料140元／t的市場(chǎng)售價(jià)來(lái)計(jì)算，煤、天然氣、電的價(jià)格分別為200元／t，1.90元/m3，0.4元/kW．h，當(dāng)煤、生物質(zhì)成型燃料、天然氣、電為能源的各種鍋爐運(yùn)行的系統(tǒng)熱效率分別為80%，57.5%，95%，98%時(shí)，其提供相同負(fù)荷時(shí)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)情況為電）天然氣>成型燃料>煤．成型燃料鍋爐的運(yùn)行成本基本稍高于燃煤鍋爐，在經(jīng)濟(jì)上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)性，但考慮到作為化石能源的煤炭、天然氣會(huì)隨著大量的開(kāi)采而逐步衰竭，必然導(dǎo)致價(jià)格上揚(yáng)，這樣無(wú)形中會(huì)提高生物質(zhì)能利用的巨大潛力。
5、結(jié)論
通過(guò)對(duì)生物質(zhì)成型技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及燃煤鍋爐改造后的實(shí)際運(yùn)行情況可以看出，小型鍋爐改造為生物質(zhì)成型燃料鍋爐在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，它不僅解決了環(huán)境保護(hù)和農(nóng)村生物質(zhì)資源浪費(fèi)的問(wèn)題，同時(shí)為我國(guó)在煤炭、石油等化石能源的替代產(chǎn)品方面尋找新的出路，尤其是生物質(zhì)能源在大型工業(yè)鍋爐、窯爐等用能方面的需求．所以，燃用生物質(zhì)成型燃料鍋爐的產(chǎn)業(yè)化前景比較光明．
