0、引言
生物质是生物质资源的重要组成部分，具有种类多、数量大、可再生等特点。生物质能作为第4大能源资源，在可再生能源中占有重要地位。但是，作为一种散抛型低容重的能源形式，生物质能具有资源分散、能量密度低、容重小、储运不方便等缺点，严重地制约了生物质能的大规模应用。而生物质压缩成型技术是生物质能的一种简单、实用、高效的利用形式，为高效利用农林废弃物、农作物秸秆提供了一条新的途径。其既可以补充常规能源的短缺，又具有重大的环境效益。
生物质成型技术，就是将各类生物质废弃物，如秸秆、稻壳、锯末、木屑等，采用机械加压（加热或者不加热）方法，使原分散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。生物质在挤压成型后，密度可达0.8～1.3kg/m3，能量密度与中值煤相当，成型燃料的燃烧特性较成型前有明显改善，且储存、运输、使用方便，干净卫生，可代替矿物能源应用于生产和生活领域，富通新能源生产销售
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秸秆颗�；�等生物质燃料成型机械设备，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、国内外研究现状
1.1国外情况
早在20世纪30年代，美国就开始研究压缩成型燃料技术，并研制了螺旋式成型机，能把木屑和刨花压缩成固体成型燃料。日本从20世纪50年代开始从国外引进技术后进行了改进，并发展成为日本压缩成型燃料的工业体系。到1987年，有十几个颗粒成型工厂投入运行，年产生物质颗粒燃料十几万t。国外生物质成型的主要方式有4种，即颗粒成型机、螺杆连续挤压成型机、机械驱动冲压式成型机和液压驱动冲压式成型机。
1.2国内情况
我国生物质能的传统利用方式是不加转化而直接燃烧，因此生物质致密成型技术的研究、开发起步较晚，与国外相比具有一定的差距，20世纪70年代末还主要是原始的直接燃烧方式，80年代初引起各级政府和有关部门的重视。“七五”末、“八五”初，林业部林产化工所、西北农业大学等高等院校、科研院所和生产部门对螺杆挤出成型技术进行了较深入的研究并取得了可喜的成果。“八五”期间，作为国家重点攻关项目，中国农机院能源动力研究所、中国林业科学院林产化工所、中国农业工程研究设计院等，对生物质冲压挤压式压块技术装置进行了攻关，推进了我国的研究工作。随着生物质致密技术和炭化技术的研究成果的出现，我国生物质致密成型产业也有了一定的发展。20世纪90年代以来，我国部分省市能源部门、乡镇企业及个体生产者积极引进技术，创办生产企业，全国先后40多个中小型企业开展了这方面的工作，并进行了产业化生产。
2、生物质成型燃料的物理品质
由于生物质的种类和成分不同，特别是受加工工艺的影响，其成型燃料的品质有很大的差异。在生物质成型燃料的各种品质中，除燃烧特性外，成型块的物理特性是最重要的品质特性，它直接决定了成型块的使用要求、运输要求和贮藏条件；而松弛密度和耐久性是衡量成型块物理品质特性的两个重要指标。
2.1松弛密度
压缩密度是指模内物料在最终压力时的压缩密度。生物质成型块在出模后，由于弹性变形和应力松弛，其密度逐渐减小，一定时间后密度趋于稳定，此时成型块的密度称为松弛密度。松弛密度是决定成型物理性能和燃烧性能的一个重要指标，它要比模内的最终压缩密度小，通常采用无量纲参数一松弛比，即模内物料的最大压缩密度与松弛密度的比值描述成型块的松弛程度。
一般来说，提高成型燃料的松弛密度有两种途径：一是采用适宜的压缩时间控制成型块在模具内压缩时的应力松弛和弹性变形，阻止成型出模后压缩密度的减小趋势；二是将生物质原料粉碎，尽可能减小粒度，并适当提高生物质压缩成型的压力、温度或添加粘结剂，最大限度地降低成型块内部的空隙率，增强结合力。
2.2耐久性
耐久性反映了成型块的粘结性能，它是由成型块的压缩条件及松弛密度决定的，耐久性作为表示成型块品质的一个重要特性，主要体现在成型块的不同使用性能和贮藏性能方面，而仅仅通过单一的松弛密度无法全面、直接地反映出成型块在使用方面的差异性。因此，耐久性又具体细化为抗变形性、抗跌碎性、抗滚碎性、抗渗水性和抗吸湿性等几项指标，通过不同试验方法检验成型块粘结强度的大小，并采用不同的指标来表示各项性能。
3、生物质压缩成型技术
3.1生物质压缩成型原理
生物质含有纤维素、半纤维素和木质素（或称木素）。木素是一类以苯丙烷单体为骨架，具有网状结构的高分子化合物，在适当温度下会软化，此时加以一定的压力可使木素与相邻颗粒胶接，冷却后即可压缩成型。生物质致密成型技术就是利用生物质的这种特性，用成型机将松散的生物质原料在高压条件下，依靠机械与生物质之间及其生物质相互之间摩擦产生的热量或外部加热，使木素软化，经压缩成型得到具有一定形状和规格的新型燃料。
3.2生物质燃料压缩成型的影响因素
影响生物质压缩成型的主要有：原料种类、含水率、粒度、成型压力、模具的形状尺寸、加热温度等。这些影响因素在不同的压缩工艺条件下的表现形式也不尽相同。
3.2.1 原料的种类
不同种类的原料，其压缩成型特性有很大不同，原料的种类不仅影响成型的质量，如密度、强度、热值等，而且还影响生产效率以及动力消耗。
3.2.2原料的粒度
原料的粒度影响成型块的质量，也影响生产效率和动力消耗。一般来说，粒度小的原料容易压缩，粒度大的原料较难压缩。
3.2.3原料的含水率
原料的含水率过高或过低都不能很好地成型。过高时，加热过程中产生的蒸汽不能排出，制品表面非常粗糙；过低时，成型困难。一般来说，对于颗粒成型燃料，要求含水率在15%～25%，对于棒状成型，要求含水率不大于10%。
3.2.4成型压力与模具尺寸
成型压力是生物质压缩成型最基本的条件。只有压力足够，原料才能成型，但成型压力与模具的形状尺寸有密切关系。一般来说，压力较小时，密度随压力增加而增加的幅度较大。当压力增加到一定值以后，成型块的密度增加变得缓慢。
3.2.5加热温度
加热温度影响原料的成型，也影响生产效率。一般来说，加热温度调整在150～300℃。温度过低，不但原料不能成型，而且功耗增加；温度过高，电机功耗减小，导致成型压力减小，成形块压缩不实，密度变小。
3.3成型工艺
根据主要工艺特征的差别，可以从广义上将生物质压缩成型工艺划分为湿压成型、热压成型和炭化成型3种主要形式。。
3.3.1冷压成型
冷压成型又称湿压成型，常用于含水量较高的原+料。原料在常温下，浸泡数日水解处理后，其压缩成型特性明显改善，纤维变软、湿润皱裂并部分降解，易于压缩成型。
根据模压装置结构，常温模压成型又可分为“闭式”和“开式”两种压缩成型方法。“闭式”是一个完全封闭的压缩系统，压缩成型后再取出试件；“开式”则是从进料口进料，然后通过机械机构如螺旋杆、活塞传递碎料，在出口处挤压成型。当然，模压成型装置有的安装加热装置即可应用于秸秆热压成型工艺。
3.3.2热压成型
热压成型是目前普遍采用的致密成型工艺。其工艺流程为：原料粉碎→干燥→混合→压缩成型→冷却→包装。
这种工艺采用的是在一定温度条件下将生物质原料压缩成型，根据热压成型过程中，是否将成品燃料炭化，又分为炭化和不炭化成型；根据原料被加热的部位的不同，可将这一工艺划为两类：一类是原料只在成型部位被加热，称“非预热热压成型工艺；另一类是原料在进入压缩机构之前和在成型部位被分别加热，称“预热热压成型工艺”。
3.3.3炭化成型
根据工艺流程不同，炭化成型工艺又可分为两类：一类是先成型后炭化；一类是先炭化后成型。
1)先成型后炭化工艺。工艺流程为：原料一粉碎干燥一成型一炭化一冷却包装。先用压缩成型机将松散碎细的植物废料压缩成具有一定密度和形状的燃料棒，然后用炭化炉将燃料棒炭化成木炭。
2)先炭化后成型工艺。工艺流程为：原料→粉碎除杂→炭化→混合粘结剂→挤压成型→成品干燥→包装。先将生物质原料炭化成粉粒状木炭，然后再添加一定量的粘结剂，用压缩成型机挤压成一定规格和形状的成品木炭。
4、存在问题及建议
我国自20世纪80年代引进生物质成型技术并开始研究开发，目前已初具规模。但是，在其推广应用中仍然存在着一系列问题，归纳如下：
1)机组可靠性较差，易损件使用寿命短，维修和更换不便，导致设备不能连续生产，只能断续小量生产，影响了产量和效益。因此，应从原理和机理上进行突破，研制和开发新构思、新结构的新一代生物质致密成型机。
2)国内的成型设备生产能力偏低，单位产品能耗过大。从提高生产率和降低能耗来看，应加强颗粒成型燃料的研究与开发力度，使其能够尽快地进入市场。
3)生物质能源产品价格要高于石化能源，大多数人对生物质颗粒产品具有高能、环保、使用方便的特性认识不够，甚至许多用能单位根本不知道生物质颗粒产品，更谈不上认识和应用。因此，需要政府对生物质颗粒产品进行大力宣传及推广，富通新能源生产销售的环模
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秸秆压块机是客户们压制颗粒状和块状颗粒燃料不错的选择。
