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1、2011年8月农机化研究第8期生物质成型燃料生产与应用的问题分析121134张国梁,张振涛,孙照斌,曲保雪,李成华,徐长明(1.河北农业大学林学院,河北保定071000;2.中国科学院理化技术研究所,北京100190;3.沈阳理工大学机械工程学院,沈阳110168;4.中国水利水电第十六工程局第二分局,福州350019)摘要:生物质致密成型技术是生物质能转换的方式之一。国内外已经对生物质致密成型做了大量的研究,但在成型燃料生产和应用过程中
2、仍然存在很多问题,如原料难以持续供应、各类原材料特性不同、成型差异大、成型设备能耗高、磨损快、对原料适应性差、成型燃料结渣严重和不同生物质成型燃料燃烧性能差异大等。为此,对上述问题进行了探讨,并分析了解决问题的途径和方法,为深入开展生物质成型燃料的生产和利用提供了新的思路和途径。关键词:生物质;成型燃料;生产;应用中图分类号:S216.2文献标识码:A文章编号:1003-188X(2011)08-0177-07[5-6]下,能把木屑和刨花压缩成固体成型燃料。20世0引言纪70年代初,美国研究
3、开发了环模挤压式颗粒成型生物质能作为自然界的第4大能源,资源分布广,机,并在国内大量生产。瑞土、瑞典、西欧等发达国家开发潜力大,环境影响小,发展生物质能源是全球缓都先后开发研究了冲压式成型机、辊模挤压式颗粒成[7-8]解能源危机、减少温室气体排放、解决生态环境问题型机。20世纪50年代,日本从国外引进技术后[1]和实现可持续发展的战略选择。我国农业废弃物进行了改进,研究应用了螺旋式挤压成型机,之后又8资源丰富,每年约有710t的农作物秸秆,另外还有相继产生了以油压、水压为动力的活塞式生物质压缩[9]大量的
4、林业采伐和林木制品加工厂产生的废弃物,如成型设备。从20世纪80年代开始,日本对生物质8[2]枝丫、小径木、板片和木屑等,总量近110t。生压缩成型燃料技术进行了探讨,对压缩过程中的动力物质致密成型技术生产固体燃料是把农林废弃物加消耗、压模的结构与尺寸、压缩燃料的含水率、压缩时工再利用、解决生物质资源浪费和污染问题的一种重的温度和压力及原料的颗粒大小等进行了实验研究,要技术手段,是除生物质气化和液化之外的又一种生进一步改进了生物质压缩成型技术,使之更趋于实用[3-4]物质能源转换方式。但由于原料、工艺和设
5、备等化。泰国、印度、菲律宾等国从20世纪80年代开始也[10-11]诸多方面的原因,生物质成型燃料的生产和利用仍然先后研制成了填加粘结剂的生物质致密成型机。存在着问题。本文就生物质成型燃料生产及其应用1.2国内发展现状中存在的问题进行分析研究,以探索更好地开发生物我国从20世纪80年代起开始致力于生物质致密质能源的途径。成型技术的研究。湖南省衡阳市粮食机械厂于1985年研制了第一台ZT-63型生物质压缩成型机,江苏1国内外生物质成型燃料技术发展现状省连云港东海粮食机械厂于1986年引进了一台OBM1.1
6、国外发展现状-88棒状燃料成型机。1993年前后,我国从国外引国外发达国家对生物质成型燃料技术都十分重进了近20条生物质压缩成型生产线,基本上都采用视,并投入了大量的资金与技术力量研究和开发生物螺旋挤压式,以锯木屑为原料,生产碳化燃料。中国质致密成型设备。早在20世纪30年代,美国就开始林业科学研究院林产化学工业研究所于1998年研制研究压缩固体成型燃料技术,并研制了螺旋式挤压成成功了生物质颗粒燃料成型机。该机由旋风干燥装型机,在加热温度为110~350、压力10MPa的条件置、木质素加热软化装置和颗粒
7、成型装置3大部分组成,生产率为120~240kg/h,能耗为120.8~收稿日期:2010-10-12[12]2417kWh/t。中南林业科技大学严永林等(原作者简介:张国梁(1984-),男,河北易县人,助教,硕士,(E-mail)guoliang2871@163.com。中南林学院)从2002年起在国产饲料制粒机的基础1772011年8月农机化研究第8期838上结合瑞典生物质颗粒燃料成型机技术研制而成了木材年消耗量达2.510m,折合
8、1.510t,而现有[13]83生物质颗粒燃料成型机。2004年,清华大学和北森林资源可供给量仅为1.510m,供需缺口达6783[24]京惠众实科技有限公司开发的Highzones生物质固化10~110m,可用于成型燃料生产和生物质发成型技术,利用压辊挤压原理实现了生物质就地及时电的木材供应将十分紧张。[14]压缩。2006年,河南农业大学李保谦、张百良和夏举例如下:按照生物质发电业内通行的标准,半祖璋
