1、主要技術(shù)分析
1.1技術(shù)路線
秸稈生物質(zhì)收集后先由太陽(yáng)能預(yù)烘干系統(tǒng)進(jìn)行脫水，通過(guò)輸送帶進(jìn)入秸稈粉碎機(jī)，粉碎后的秸稈由氣力輸送裝置送入原料倉(cāng)，再由輸送帶送入液壓式秸稈生物質(zhì)致密燃料成型機(jī)，成型后的秸稈棒塊即為燃料產(chǎn)品。
1.2主要技術(shù)內(nèi)容
1.2.1核心技術(shù)
研究課題的核心技術(shù)是秸稈生物質(zhì)致密成型技術(shù)。在克服螺旋式生物質(zhì)顆粒機(jī)存在的耗能高、主要易損件使用壽命低的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究、試驗(yàn)和改進(jìn)，生產(chǎn)出了HPB-III型液壓驅(qū)動(dòng)式秸稈成型機(jī)。
1.2.2液壓成型機(jī)的工作原理
該機(jī)的突出特點(diǎn)是增加了2級(jí)預(yù)壓喂入機(jī)構(gòu)，液壓泵站輸出液力，通過(guò)電液閥控制，使雙出桿油缸帶動(dòng)左右沖桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。喂料斗中的生物質(zhì)原料首先經(jīng)過(guò)垂直攪龍和水平液壓油缸兩次預(yù)壓后，由雙出桿油缸上的沖桿推進(jìn)成型套筒內(nèi)，在合適的成型溫度下，套筒中的秸稈生物質(zhì)在外力的作用下使生物質(zhì)顆粒重新排列位置關(guān)系，并發(fā)生機(jī)械變形和塑性變形。在垂直于最大應(yīng)力的方向上，粒子主要以相互靠近結(jié)合的形式結(jié)合。隨外力的增大，生物質(zhì)體積大幅度減小，容積密度顯著增大，生物質(zhì)內(nèi)部膠合外部焦化，并具有一定的形狀和強(qiáng)度。沖桿不斷推擠，秸稈生物質(zhì)從兩端成型套筒中交替擠出，成為棒狀產(chǎn)品。
1.2.3主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
(1)多學(xué)科多項(xiàng)技術(shù)集成創(chuàng)新
a發(fā)現(xiàn)了不同種類秸稈中木質(zhì)素的軟化點(diǎn)(110℃)、熔融溫度點(diǎn)（160℃左右）以及原料表面碳化結(jié)殼溫度點(diǎn)(220℃)，并探索出了加熱溫度與成型壓力、成型效果的關(guān)系，發(fā)表20余篇研究論文；
h“機(jī)一液一電”一體化技術(shù)的應(yīng)用，使密度為0. 1--0. 15千克／立方米的秸稈變成了密度為1.0～1.3千克／立方米的可替代煤的成型燃料；
c利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的原理，探索出了該項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)村推廣使用的兩項(xiàng)管理機(jī)制，一是燃料使用者和生產(chǎn)者之間在原料和成型燃料的交換機(jī)制，二是政府對(duì)該技術(shù)的補(bǔ)貼機(jī)制，為該項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)村的規(guī)�；玫於嘶A(chǔ)。
(2)秸稈成型燃料加工和利用設(shè)備方面的創(chuàng)新
秸稈成型機(jī)由秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制生產(chǎn)而成。
a采用“三段”成型設(shè)計(jì)，即將成型部件設(shè)計(jì)成“加熱排濕段、壓縮成型段和降溫保型段”，解決了國(guó)內(nèi)外兩段式（壓縮成型和降溫保型）設(shè)計(jì)對(duì)原料含水率要求限制在16%以下的問(wèn)題，破解了自然含水率狀態(tài)下秸稈壓縮成型的世界性難題：
b采用“三雙”設(shè)計(jì)，（即“雙液壓缸，雙活塞，雙頭”成型），實(shí)現(xiàn)了設(shè)備“低壓平穩(wěn)運(yùn)行、低能耗、高產(chǎn)率”這一國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期沒(méi)有達(dá)到的目標(biāo)：
c采用雙層爐排結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決了成型燃料在鍋爐上使用時(shí)存在的結(jié)渣問(wèn)題；
d研究了大塊成型燃料燃燒特性，創(chuàng)造性地提出了“封火不加料”的操作工藝，解決了成型塊作為戶用燃料時(shí)產(chǎn)生的焦油問(wèn)題。
(3)在國(guó)內(nèi)外首次將秸稈成型燃料用于農(nóng)村
本項(xiàng)目研究的農(nóng)村秸稈成型燃料生產(chǎn)和管理體制及兩項(xiàng)運(yùn)行機(jī)制對(duì)如何解決秸稈成型燃料規(guī)模化利用的瓶頸問(wèn)題有重要參考價(jià)值。
1.3配套技術(shù)
秸稈致密成型燃料塊燃燒技術(shù)、秸稈粉碎技術(shù)和太陽(yáng)能烘干技術(shù)等。
2、性能測(cè)試
液壓驅(qū)動(dòng)式秸稈成型燃料機(jī)與成型燃料燃燒設(shè)備性能測(cè)試見表1。
3、可行性分析
秸稈從粉碎一成型一燃燒所需設(shè)備必須配套，才能在農(nóng)村、城鎮(zhèn)推廣應(yīng)用。
(1)從秸稈資源產(chǎn)量看，廣大農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的各種秸稈產(chǎn)量大、范圍廣。據(jù)統(tǒng)計(jì)1996年中國(guó)農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)量達(dá)57億噸，主要包括玉米、小麥、水稻、大麥和油料等作物的秸稈，其中玉米秸稈15343萬(wàn)噸，麥稈10529萬(wàn)噸，稻稈17891萬(wàn)噸[4]。我國(guó)每年生產(chǎn)的農(nóng)作物秸稈總量約占全世界總量的20%～30%秸稈經(jīng)過(guò)熱壓成型達(dá)到一定的密度后再燃燒可提高燃燒溫度和熱利用率，減少空氣環(huán)境的污染，且燃燒速度快，節(jié)省了時(shí)間，可使秸稈成為高品位的能源產(chǎn)品得以利用。
(2)符合國(guó)家的環(huán)保政策，多數(shù)地區(qū)都采取了禁燒秸稈的措施，大中城市己基本取締了2噸以下的燃煤鍋爐，改燃清潔燃料（天然氣或電），而清潔燃料的成本較高，當(dāng)秸稈致密成型機(jī)的生產(chǎn)率達(dá)到200kg/h時(shí)，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，秸稈致密成型燃料棒（塊）的成本價(jià)在220元／噸左右；當(dāng)秸稈致密成型機(jī)的生產(chǎn)率達(dá)到400千克／小時(shí)以上時(shí)，秸稈致密成型燃料棒（塊）的成本價(jià)降為160～180元／噸，售價(jià)在280～320元／噸，完全可以替代煤作為城鎮(zhèn)中2噸以下燃煤鍋爐的燃料，給秸稈利用找到了一條出路。
(3)灰塵及其它指標(biāo)的排放也比煤低，可實(shí)現(xiàn)CO2、S02降排，減少溫室效應(yīng)，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的有效方法，環(huán)保效益明顯。
(4)秸稈粉碎機(jī)、成型機(jī)的加工工藝并不復(fù)雜，成本較低，成型機(jī)易損件的使用壽命在lOOOh以上，粉碎與成型單位產(chǎn)品能耗可降至6 0 kWh/t，將秸稈的粉碎和成型放在農(nóng)區(qū)，可以降低秸稈原料的運(yùn)輸成本和成型費(fèi)用，農(nóng)民購(gòu)置一套成型設(shè)備可在2～3年時(shí)間內(nèi)收回成本，完全可以在農(nóng)村中推廣應(yīng)用。燃爐的應(yīng)用可設(shè)在中、小城鎮(zhèn)或農(nóng)村，這樣秸稈從粉碎、成型到燃燒即可形成產(chǎn)業(yè)化。
(5)據(jù)國(guó)際可再生能源組織的預(yù)測(cè)，地下石油、天然氣及煤的貯量，按目前的利用速率只夠用60年左右，因此，秸稈生物質(zhì)可再生能源熱壓成型后作燃料，使其得到高品位的利用，是未來(lái)可再生能源的一個(gè)發(fā)展方向。
4、結(jié)論
秸稈致密成型用液壓驅(qū)動(dòng)式秸稈成型機(jī)作為主機(jī)，采用活塞套筒雙向擠壓間歇成型，可有效地降低能耗、延長(zhǎng)易損件的使用壽命；秸稈致密成型燃料生產(chǎn)線中的關(guān)鍵技術(shù)己得到解決，生產(chǎn)線設(shè)備的機(jī)械加工并不復(fù)雜，與國(guó)外同類設(shè)備相比具有價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)；國(guó)內(nèi)的秸稈來(lái)源廣泛，作為加工和制造生產(chǎn)線設(shè)備的廠家能提高經(jīng)濟(jì)效益和利稅，可安排農(nóng)村富余勞動(dòng)力上線，增加他們的經(jīng)濟(jì)收入秸稈棒（塊）在生物質(zhì)燃燒爐中的燃燒速度比煤快15%煙氣中的CO< C02、SO2及NOx的排放均達(dá)到國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，完全可以取代煤，從而解決秸稈荒燒問(wèn)題，減少空氣污染，有顯著的生態(tài)環(huán)保效益；根據(jù)目前國(guó)際生物質(zhì)能源的利用現(xiàn)狀及未來(lái)可再生能源的發(fā)展趨勢(shì)，秸稈從收集、脫水、粉碎、成型到燃燒在中國(guó)農(nóng)村、城鎮(zhèn)中實(shí)行產(chǎn)業(yè)化有著廣闊的應(yīng)用前景。
富通新能源銷售秸稈顆粒機(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)我們還有大量的生物質(zhì)顆粒燃料出售。
