1、生物質冷態致密成型技術及設備
1.1生物質顆粒冷態致密成型機理
粉fen碎sui後hou的de生sheng物wu質zhi顆ke粒li，在zai較jiao低di的de壓ya力li作zuo用yong下xia開kai始shi破po裂lie，由you於yu斷duan裂lie程cheng度du不bu同tong，形xing成cheng不bu規gui則ze和he大da小xiao不bu一yi的de顆ke粒li。在zai較jiao高gao壓ya力li作zuo用yong下xia，細xi小xiao的de顆ke粒li之zhi間jian容rong易yi發fa生sheng緊jin密mi充chong填tian，其qi顆ke粒li的de密mi度du和he強qiang度du顯xian著zhu提ti高gao，此ci外wai生sheng物wu質zhi所suo含han的de腐fu殖zhi質zhi、樹脂、蠟質等足固有的天然粘結劑，在致密成型過程中發揮有效的粘結作用。生物質顆粒冷態致密成型過程如下：在成型初期，較低的壓力傳遞至生物質顆粒土，使原先鬆散堆積的固體顆粒排列結構開始改變，內部空隙率減少；當(dang)壓(ya)力(li)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)時(shi)，生(sheng)物(wu)質(zhi)顆(ke)粒(li)在(zai)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)破(po)裂(lie)，變(bian)成(cheng)更(geng)加(jia)細(xi)小(xiao)的(de)粒(li)子(zi)，並(bing)發(fa)生(sheng)變(bian)形(xing)和(he)塑(su)性(xing)流(liu)動(dong)，粒(li)子(zi)開(kai)始(shi)填(tian)充(chong)空(kong)隙(xi)。粒(li)子(zi)間(jian)更(geng)加(jia)緊(jin)密(mi)地(di)接(jie)觸(chu)而(er)互(hu)相(xiang)齧(nie)合(he)，一(yi)部(bu)分(fen)殘(can)餘(yu)應(ying)力(li)貯(zhu)存(cun)於(yu)顆(ke)粒(li)內(nei)部(bu)，使(shi)粒(li)子(zi)間(jian)結(jie)合(he)更(geng)牢(lao)固(gu)。在(zai)生(sheng)物(wu)質(zhi)內(nei)存(cun)在(zai)適(shi)量(liang)的(de)水(shui)是(shi)一(yi)種(zhong)潤(run)滑(hua)劑(ji)，使(shi)粒(li)子(zi)間(jian)的(de)內(nei)摩(mo)擦(ca)變(bian)小(xiao)，流(liu)動(dong)性(xing)增(zeng)強(qiang)，從(cong)而(er)促(cu)進(jin)粒(li)子(zi)在(zai)壓(ya)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)滑(hua)動(dong)而(er)嵌(qian)合(he)。顆(ke)粒(li)內(nei)部(bu)粒(li)子(zi)越(yue)細(xi)小(xiao)，粒(li)子(zi)間(jian)充(chong)填(tian)程(cheng)度(du)就(jiu)越(yue)高(gao)，接(jie)觸(chu)越(yue)緊(jin)密(mi)，顆(ke)粒(li)強(qiang)度(du)越(yue)大(da)。生(sheng)物(wu)質(zhi)中(zhong)的(de)含(han)水(shui)率(lv)較(jiao)低(di)時(shi)，粒(li)子(zi)得(de)不(bu)到(dao)充(chong)分(fen)延(yan)展(zhan)，與(yu)四(si)周(zhou)的(de)粒(li)子(zi)結(jie)合(he)不(bu)夠(gou)緊(jin)密(mi)，不(bu)能(neng)成(cheng)型(xing)；生物質含水率過高時，成型過程中較多的水分被擠出後，分布於粒子層之間，使得粒子不能緊密結合．也不能成型。因此，在同一種原料中，含水率的高低是冷態致密成型的關鍵因素之一。
1.2生物質顆粒冷態致密成型設備
生物質顆粒冷態致密成型設備係統由生物質粉碎設備即秸稈粉碎機、秸稈顆粒機、生物質顆粒冷態成型設備與降溫幹燥分離設備組成。粉碎設備利用刀切與錘擊組合方式將生物質切揉製粉，它可使含水率在30%以下的生物質製成粒度小於5mm的生物質粉；冷態致密成型設備采用生物質顆粒冷態致密成型機，它是本係統的核心，可生產顆粒的密度為0.9—1.3x10kg/m3．成型直徑為6~13mm、長度為10—30mm；後處理設備可對顆粒進行降溫幹燥，使產品溫度低於30℃，含水率小於13%，使之更易儲存與運輸。
顆粒冷態致密成型係統與熱成型係統相比具有原料適用性廣、噸料電耗低、易工業化生產等特點，其比較見表1。lengtaizhimichengxingshebeidechengxingmoqizaichangwenxiagongzuo，jiangdileduiqicailiaogaowenwulixingnengdeyaoqiu，yanchangleshiyongshouming，suoduanleweixiuzhouqi，tigaolegongzuoxiaolv。youyulengtaizhimichengxingdeshengwuzhikeliweijinggaowen，shideyuanliaozhongdeshenghuachengfendedaoleyouxiaobaoliu，chengxingkelibudankezuoweiranliaoshiyong，haikezuoweidongwusiliao，kuozhanleshengwuzhichengxingkelideyingyongfanwei。
2、經濟性分析
以建一條生產能力為500kg/h生物質顆粒生產線為例，設備投資如表2，顆粒燃料成本構成見表3。
本生產線以每天生產10小時每年300天計，產量為1500噸／年。如顆粒燃料以240元／噸出售，年利潤可達11萬元，兩年時間即可收回投資，可見本項目具有較好的經濟性。
3、應用前景
生物質顆粒燃料冷態致密成型技術是一種生物質能源化利用的基礎技術，它可以改善生物質的燃燒特性，提高生物質能的利用效率。
3.1滿足農村能源需求，減輕一次能源供應壓力
在我國農村地區，生物質通常是以直接燃燒的。方式作為炊事燃料利用。由於農戶所用的爐灶簡單，熱效率隻有18%左右，燃燒時產生大量的粉塵和有害氣體汙染了環境，資源浪費十分嚴重。平均每個農戶每天大約需要燃燒15kg秸稈，累計年消耗量為5t左zuo右you。這zhe意yi味wei著zhe在zai大da多duo數shu秸jie稈gan資zi源yuan豐feng富fu的de省sheng份fen，農nong戶hu基ji本ben上shang要yao將jiang秸jie稈gan全quan部bu用yong掉diao，才cai能neng維wei持chi秸jie稈gan的de供gong需xu平ping衡heng。在zai一yi些xie人ren均jun耕geng地di和he農nong作zuo物wu產chan量liang較jiao少shao的de西xi部bu邊bian遠yuan地di區qu和he山shan區qu，農nong戶hu為wei了le維wei持chi正zheng常chang的de生sheng活huo燃ran料liao需xu要yao，光guang依yi靠kao秸jie稈gan是shi不bu夠gou的de，不bu得de不bu大da量liang砍kan伐fa森sen林lin植zhi被bei，從cong而er導dao致zhi了le嚴yan重zhong的de水shui土tu流liu失shi和he生sheng態tai破po壞huai。生sheng物wu質zhi顆ke粒li燃ran料liao專zhuan用yong爐lu具ju的de熱re效xiao率lv可ke達da90%，每個農戶每年隻需消耗1.5噸秸杆就可以滿足全年的生活用能需要。全國可有數億噸的生物質資源進入商業用能領域，從而減少化石能源的消費比例。
在一些經濟較發達的農村，已開始使用煤、液ye化hua氣qi等deng優you質zhi燃ran料liao作zuo為wei炊chui事shi燃ran料liao，這zhe就jiu造zao成cheng了le大da量liang的de秸jie稈gan被bei廢fei棄qi在zai田tian間jian地di頭tou或huo在zai田tian間jian直zhi接jie焚fen燒shao，不bu僅jin浪lang費fei了le資zi源yuan，嚴yan重zhong汙wu染ran了le環huan境jing，同tong時shi也ye增zeng加jia了le優you質zhi能neng源yuan的de消xiao耗hao量liang。如ru在zai當dang地di建jian生sheng物wu質zhi顆ke粒li燃ran料liao生sheng產chan廠chang，由you於yu原yuan料liao收shou集ji半ban徑jing小xiao，運yun輸shu成cheng本ben低di，當dang地di農nong民min和he加jia工gong企qi業ye都dou可ke以yi獲huo利li。致zhi密mi成cheng型xing後hou的de生sheng物wu質zhi顆ke粒li，其qi燃ran燒shao特te性xing有you了le較jiao大da的de改gai善shan，完wan全quan可ke以yi代dai替ti煤mei等deng優you質zhi燃ran料liao作zuo為wei炊chui事shi燃ran料liao，減jian輕qing能neng源yuan供gong應ying壓ya力li。
3.2提高生物質能工業化利用的技術經濟可行性
由於生物質具有能量密度低、分布範圍廣、含水率高等原因，其儲運成本較高。采用生物質顆粒燃料冷態致密成型技術後，使其堆積密度可達0.5x103kg/m3以上，含水率在15%以下，從而可解決長距離輸送與貯存的瓶頸問題。使原來由於經濟性原因不能大規模推廣的氣化、液ye化hua等deng技ji術shu具ju有you了le可ke行xing性xing。另ling外wai，致zhi密mi成cheng型xing後hou提ti高gao了le其qi能neng量liang密mi度du，其qi燃ran燒shao特te性xing與yu煤mei比bi較jiao接jie近jin，可ke在zai燃ran煤mei用yong能neng設she備bei上shang直zhi接jie利li用yong或huo對dui設she備bei稍shao加jia改gai進jin加jia以yi利li用yong，因yin此ci可ke以yi說shuo，生sheng物wu質zhi原yuan料liao製zhi成cheng顆ke粒li燃ran料liao後hou大da大da提ti高gao了le其qi工gong業ye化hua利li用yong的de經jing濟ji性xing。
3.3建設能源農場，保護生態環境，穩定持續的提供生物質能源
利用荒山、河岸、灘塗等閑地，並與國家林業生態工程退耕還林、速(su)生(sheng)豐(feng)產(chan)林(lin)等(deng)工(gong)程(cheng)相(xiang)結(jie)合(he)，建(jian)立(li)具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)能(neng)源(yuan)植(zhi)物(wu)的(de)能(neng)源(yuan)農(nong)場(chang)。利(li)用(yong)冷(leng)態(tai)致(zhi)密(mi)成(cheng)型(xing)技(ji)術(shu)把(ba)這(zhe)些(xie)生(sheng)物(wu)質(zhi)原(yuan)料(liao)製(zhi)成(cheng)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)，可(ke)使(shi)能(neng)源(yuan)農(nong)場(chang)變(bian)成(cheng)優(you)質(zhi)商(shang)品(pin)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)基(ji)地(di)，穩(wen)定(ding)持(chi)續(xu)的(de)提(ti)供(gong)生(sheng)物(wu)質(zhi)能(neng)。這(zhe)對(dui)於(yu)加(jia)強(qiang)生(sheng)態(tai)建(jian)設(she)，開(kai)發(fa)落(luo)後(hou)地(di)區(qu)資(zi)源(yuan)，發(fa)展(zhan)地(di)方(fang)經(jing)濟(ji)，增(zeng)加(jia)農(nong)民(min)收(shou)入(ru)都(dou)有(you)重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義(yi)。
