國外木質壓縮成型燃料的開發工作始於40年代，1948年日本申報了利用木屑為原料生產棒狀成型燃料的第一個專利，50年代初生產了商品化棒狀成型機，60年代成立了木質成型燃料行業協會。70年代初，美國研究開發了內壓滾筒式顆粒成型機，並在國內形成大量生產，年生產生物質顆粒燃料能力達80萬t以上，1985年生產成型燃料達200萬t以上；日本1982年棒狀成型燃料生產能力達20萬t，1985年平均每戶消耗成型燃料達750 kg，1988年僅家用成型燃料就達25萬t，瑞士、瑞典、西歐等發達國家也先後開發研究了壓縮成型燃料，富通新能源生產銷售的木屑顆粒機、秸稈壓塊機專業壓製木屑成型顆粒燃料。
我國木質壓縮成型燃料開發研究工作起步較晚，1990年中國林科院林產化學工業研究所與東海糧食機械廠合作，完成了國家“七五”攻關項目一木質棒狀成型機的開發研究工作，並建立了1000 t/a棒狀成型燃料生產線，隨後，全套機械出口馬來西亞、埃塞俄比亞、印yin度du尼ni西xi亞ya等deng國guo。同tong年nian，東dong南nan大da學xue和he江jiang蘇su省sheng科ke技ji情qing報bao所suo也ye開kai發fa研yan究jiu了le棒bang狀zhuang成cheng型xing機ji。至zhi於yu木mu質zhi生sheng物wu質zhi顆ke粒li燃ran料liao生sheng產chan技ji術shu，在zai本ben研yan究jiu之zhi前qian，尚shang未wei見jian報bao道dao。
生產成型燃料是有效地利用木質廢料（木塊、木粉、刨花、木屑等），以提高燃料品位和燃燒熱效率、減少對化石能源的使用。生物質顆粒燃料與棒狀成型燃料相比，具有生產時原料含水率可擴大（至24%），燃燒的適應麵更廣（可直接用於大型生物質鍋爐）等特點。
1、成型機基本結構和模孔尺寸
成型機是生產生物質顆粒燃料的關鍵設備。美國、日本生產生物質顆粒燃料的主要設備是內壓滾筒式成型機，成型原理示意圖如圖1。該設備主要由環模、壓輥、進料刮板、切刀等組成。操作時，主軸傳動環模(1)帶動壓輥Q）旋轉，原料經進料刮板(3)被卷入環模和壓輥之間，兩者相對旋轉對原料逐漸擠壓，並擠入環模子L，在模子L(5)中成型，並不斷向7L外擠出，再由切刀(4)按所需長度切斷成型顆粒。
林化所與該公司合作後，對基本型的飼料顆粒成型機的機體及傳動等主要部件的強度、速度等計算後，采用了KYW 32型飼料顆粒成型機基本結構作為本研究成型機的基本結構。圖2為KYW 32型成型機的基本結構。它是由進料、攪拌、成型、傳動係統等組成。操作時，是將原料從料鬥(4)進入進料器(5)，由無級調速電機(3)調速，定量的原料進入攪拌器(7)與從蒸汽進口(6)進入蒸汽混合後，由下料槽（2）進入成型機的成型室(1)壓製成成型顆粒。該生產過程所需功率，主電機(9)為37 kW，進料器的調速機(3)為0.55 kW，攪拌器的電機(8)為2.2 kW。
由(you)於(yu)顆(ke)粒(li)成(cheng)型(xing)飼(si)料(liao)和(he)生(sheng)物(wu)質(zhi)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)所(suo)用(yong)原(yuan)料(liao)不(bu)同(tong)，所(suo)以(yi)成(cheng)型(xing)條(tiao)件(jian)也(ye)不(bu)一(yi)樣(yang)。從(cong)設(she)備(bei)結(jie)構(gou)看(kan)，其(qi)重(zhong)要(yao)條(tiao)件(jian)是(shi)環(huan)模(mo)的(de)模(mo)孔(kong)結(jie)構(gou)和(he)尺(chi)寸(cun)，成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)模(mo)孔(kong)結(jie)構(gou)示(shi)意(yi)圖(tu)如(ru)圖(tu)3。模7L具有不同的進口，中央直徑和出口，入口直徑D和中央直徑d的平方比，主要決定成型壓力。入口角度a和L/D，因不同木質原料而不同。根據不同原料成型工藝要求，采用了4種模孔結構和尺寸，入口角度a=30°和60°，中央直徑d=6mm，長度L=40m m和45mm進行了試驗，最後確定了能滿意生產生物質顆粒燃料時的模7L結構和尺寸如下：
a=60°, d=6mm,d′= 6.5 mm，L=40 m m
模孔開孔率（環模內徑320m m，寬度90mm上，開孔10排，每排108孔）33%。
2、成型工藝條件試驗
木屑等木質原料在成型過程中，成型機結構、環模孔結構以及成型工藝是相關的，在確定了成型機結構和環模7L結構後，成型工藝成了技術關鍵，對不同原料、不同成型工藝試驗表明：成型壓力、溫度、原料粒度和含水率是影響成型燃料生產的主要因素。
成型工藝試驗流程如圖4。
水槽(1)的水，經多級離心泵Q），泵入操作壓力296～395 kPa電蒸汽發生器(3)內，由發生器(3)產生的蒸汽經減壓閥(4)進入攪拌器c7）的蒸汽入口(6)，與進料器(5)進入的原料混合進行調質，提高原料溫度和調整含水率，使原料溫度和含水率在進入成型機成型室()時，符合工藝要求。少量冷凝水經緩衝器(10)和疏水器(9)排出。按圖4流程進行了成型工藝條件的試驗。代表性工藝試驗數據如表1。
2.1 成型壓力和溫度
由木質素、半纖維素、纖維素組成的木屑等木質原料，由於木質素在加熱下可塑化，具有粘結性，可將木質原料中的半纖維素、纖維素在壓力下壓縮粘結成成型燃料。不同種類的原料，由於其木質素、半纖維素、纖維素含量不同、原料形態不同，成型所需的壓力和溫度也不相同。試驗表明，壓力過低將不能使原料壓緊壓實，嚴重時，不足以克服環模7L的摩擦力，成型將無法進行；wenduguodi，buzuyishimuzhisusuhua，jishiyouzugouyali，yebunengjiangyuanliaochengxing。dangjinliaosuduguodishi，yuanliaozaiyagunhehuanmojianmocashijianchang，chanshengreliangguoda，zaihuanmokongzhong，yinmocachanshengguogaowendu，huizaochengchengxingranliaobiaomianyanzhongrefenjie，chuxianliefeng，jiangdileqiangdu，shenzhiyubuchengxing。weilechengxingshidadaoheshidesuoxuwendu，bixuzaijiaobanqizhongtongruzhengqi（當生產能力為200 kg/h左右時通入10～22 kg/h蒸汽），使常溫原料（氣幹，含水率11%～12%）升溫到60～80。C，加上原料在壓輥和環模間及環模7L中摩擦產生熱量，從測定剛生產的生物質顆粒燃料的溫度，估計成型溫度在100。C左右，成型壓力為49～98M Pa。
2.2原料粒度和含水率
試驗表明，一般要求粒度<2mm方可成型，木屑原料可直接成型，粒度>2mm稻殼等原料，必須粉碎。不同種類原
料，成型難易也有差別，對鬆木屑和杉木屑試驗後發現，鬆木屑含有非粘結性的易揮發成分較多，成型較困難；而杉木屑由於木質素含量較多，粘結性好，因此成型容易，刨光粉的粒度在150目左右，因其粒度太細，表麵不象木屑那樣粗糙，雖可成型，但強度低於木屑。從表1試驗號6、7、8看出，在刨光粉中摻入30%左右木屑或摻入5%左右堿木質素，則可改善成型條件，成型良好。
原料含水率對成型過程和產品質量影響很大。試驗表明，對木屑和刨光粉原料，成型時原料含水率控製在16%～22%，所以氣幹的木屑和刨光粉原料，應用蒸汽調質，不僅為了提高原料的溫度，同時使原料含水率從11%～12%增濕至16%～22%。當增濕後的原料含水率>26%時，成型條件變壞，顆粒有爆開現象，強度大為下降。當原料含水率為氣幹或在14%以(yi)下(xia)，未(wei)用(yong)蒸(zheng)汽(qi)調(tiao)質(zhi)，直(zhi)接(jie)進(jin)入(ru)成(cheng)型(xing)機(ji)成(cheng)型(xing)室(shi)時(shi)，由(you)於(yu)溫(wen)度(du)太(tai)低(di)和(he)含(han)水(shui)率(lv)不(bu)合(he)適(shi)，會(hui)造(zao)成(cheng)成(cheng)型(xing)壓(ya)力(li)大(da)幅(fu)度(du)上(shang)升(sheng)，主(zhu)電(dian)機(ji)超(chao)載(zai)，防(fang)護(hu)成(cheng)型(xing)機(ji)安(an)全(quan)的(de)安(an)全(quan)銷(xiao)斷(duan)裂(lie)，見(jian)表(biao)1試驗號4。另外從表1試驗號2、3還可看出，在木質原料中，摻入2%廢機油，可減少顆粒機等成型機的運行功率。
總之對木屑和刨光粉原料，隻要控製適宜的工藝條件，采用KYW 32型飼料顆粒成型機的基本結構和確定的環模結構，可連續穩定生產符合質量要求（另見生物質顆粒燃料企業標準）的生物質顆粒燃料，生產能力達到200～250 kg/h。
2.3成型燃料發熱量的測定
按G B 5186-85生物質燃燒發熱量測定方法，對木屑、刨光粉為原料的成型燃料進行了發熱量測定，發熱量分別為20.72和20.16M Ykg；用馬福爐進行灰分測定，含量分別為1.0%和1.5%。
2.4成型燃料的吸濕
一yi般ban木mu質zhi成cheng型xing燃ran料liao貯zhu存cun時shi會hui吸xi收shou空kong氣qi中zhong水shui分fen，產chan品pin含han水shui率lv增zeng加jia，表biao麵mian開kai裂lie和he膨peng鬆song，產chan品pin質zhi量liang呈cheng下xia降jiang趨qu勢shi，本ben生sheng物wu質zhi顆ke粒li燃ran料liao，當dang暴bao露lu於yu空kong氣qi貯zhu存cun半ban個ge月yue左zuo右you，有you表biao麵mian開kai裂lie和he膨peng鬆song現xian象xiang。為wei保bao證zheng產chan品pin質zhi量liang，產chan品pin出chu廠chang時shi應ying用yong密mi封feng的de塑su料liao袋dai包bao裝zhuang。
3、成型機使用壽命
所謂使用壽命，主要指環模使用壽命。環模孔在運行過程中，由於受到高壓原料的摩擦，容易損壞，需定時進行更換，對KW Y32型成型機，從生產運行功率看，采用木屑、刨光粉原料成型時，其運行電流僅比飼料成型時大5A左右，相當功率3.3 kW，占運行功率10%左右，所以木屑、刨光粉成型時成型壓力僅稍比飼料偏高一點，通常飼料成型時，按現有的環模材料及熱處理方法，環模能運行2000 h以上，這樣預計木屑，刨光粉原料成型時，環模約在2000 h需進行更換。
4、經濟效益
4.1鍋爐燃料
按一台顆粒成型機建一條生產線，生產能力為250 kg/h，二班製操作，每年生產300天進行核算，年生產生物質顆粒燃料能力1200t；生物質顆粒燃料售價280元/t創年產值33.6萬元；生產成本約32.9萬元，收支平衡，略有餘。
4.2取暖爐燃料
美國平亞公司在我國已投資建設國際上流行的冬天用的取暖爐生產線(1999年生產500台)，這種爐由於售價便宜(2000～3000元／台)、操作費用低(100 m 2房，一冬天需0.5生物質顆粒燃料，操作費用大大低於空調器取暖費)，預計有較好市場前景。該公司願意按450元/t成型燃料收購。
綜上所述，當成型燃料售價為280元/t-條成型機生產能力為250 kg/h的生產線收支大體相當，現以450元／咄售，則每噸利潤為170元，全年利潤20萬元。
5、社會效益
成型燃料生產技術是將木屑等低品位的原料，經高壓加熱製成高品位的燃料，以提高能源利用率，使能源得到充分利用。
每噸成型燃料、刨花木屑和煤能源利用試驗情況如表2。表2中列出了以0.5t鍋爐用能時，實際測定的熱效率，使用成型燃料的熱效率比煤高11%，比刨花木屑高10.7%。
從表2看出，當使用刨花木屑直接燃燒時，產生相當於每噸成型燃料（在扣除生產每噸成型燃料能量後）的有效能量，則要多消耗98 kg刨花木屑，多了近10%，zheshiyouyushiyongchengxingranliaoshigaibianleranshaoxingneng，tigaolerexiaolvzhiyuangu。jishishuo，weidedaopaohuamuxietongyangdeyouxiaonengliang，shiyongchengxingranliao，kejieshengjin10%的de燃ran料liao。這zhe就jiu意yi味wei著zhe，如ru在zai我wo國guo廣guang大da農nong村cun或huo林lin區qu逐zhu步bu推tui廣guang使shi用yong成cheng型xing燃ran料liao，將jiang可ke減jian少shao生sheng物wu質zhi能neng源yuan消xiao耗hao，對dui改gai善shan我wo國guo生sheng態tai平ping衡heng起qi到dao了le積ji極ji作zuo用yong。
此外，成型燃料與煤相比，燃燒時不僅提高了熱效率，而且不產生SO2，不汙染環境，稱其為“清潔燃料”，在(zai)使(shi)用(yong)於(yu)大(da)型(xing)鍋(guo)爐(lu)或(huo)小(xiao)型(xing)鍋(guo)爐(lu)燃(ran)料(liao)時(shi)，均(jun)不(bu)需(xu)要(yao)對(dui)鍋(guo)爐(lu)改(gai)造(zao)，可(ke)直(zhi)接(jie)使(shi)用(yong)。也(ye)可(ke)作(zuo)氣(qi)化(hua)爐(lu)的(de)原(yuan)料(liao)，因(yin)而(er)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)的(de)開(kai)發(fa)，可(ke)推(tui)動(dong)生(sheng)物(wu)質(zhi)能(neng)源(yuan)的(de)開(kai)發(fa)，為(wei)生(sheng)物(wu)質(zhi)能(neng)源(yuan)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)和(he)商(shang)業(ye)化(hua)開(kai)拓(tuo)了(le)道(dao)路(lu)，為(wei)農(nong)林(lin)加(jia)工(gong)工(gong)業(ye)的(de)能(neng)源(yuan)自(zi)給(gei)開(kai)辟(pi)了(le)廣(guang)闊(kuo)前(qian)景(jing)。
富通新能源生產銷售木屑顆粒機、秸稈壓塊機等生物質成型機械設備，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。
