前言 生物質能是指利用生物質生（shēng）產能（néng）源。目前作為能源的生物質主（zhǔ）要（yào）是指農作物秸稈、林業及木（mù）材加工等廢棄物。生物質可以轉化為高效的固體、液體和氣體燃料，用於替代（dài）煤炭、石油、天然氣等不可再生能源。生物質能是重要的可再（zài）生能源。 我國是農（nóng）業大國，生物質資（zī）源非常豐富，具有開發利用生物質能的良好條（tiáo）件。特別是在我國石油天然（rán）氣等化石能源十分短缺（quē）的情況下，開（kāi）發利（lì）用生（shēng）物質能源對維護我國能源安全、優化結構，緩解我國能源緊張的予盾，促進農村（cūn）和農業發展，有效解決“三農”問題，建設社會主義（yì）新農村（cūn），實現農業經濟（jì）的可持續發展具有十分重要意義。 此外，加大生物質能的開發利用，對於提高（gāo）能源利（lì）用的效率，減少溫室氣體的排放，保護生態環（huán）境同樣具有重（chóng）大意義（yì）。 一、主要技術分析 （一）成型原理 植物細胞中含有纖維（wéi）素、半纖（xiān）維素及木素等。木素是（shì）具有芳（fāng）香族特點的結（jié）構單位，為丙烷型立體結構高分子（zǐ）化合物（wù），在木草類（lèi）植物中木素（sù）的含（hán）量約為14%～25%。木素沒有熔點，但有軟化點，在適當的溫度下(200~ 300)會軟化、液化（huà），此（cǐ）時加以一定的壓力使其（qí）與（yǔ）纖（xiān）維素緊密黏接並與相鄰（lín）顆粒互（hù）相膠結，冷卻（què）後即可固化成型。因此，采（cǎi）用熱壓法成型秸稈燃料可不用任（rèn）何添加劑、黏接劑，大大降低了加工成本。生物質（zhì）成型燃料就是利用這一原理以（yǐ）生物質固化成（chéng）型機經熱（rè）擠壓製成的。 （二）技術路線 生物質固化製成燃料的成套設備包括（kuò）粉碎機、混（hún）料機和（hé）秸稈顆粒機、木屑製粒機等生物質成型（xíng）機。 生（shēng）物質（秸稈）經自然風幹後，由粉碎機粉碎為小（xiǎo）於10mm的短莖，一般為（wéi）4~6mm，呈粉（fěn）末狀，經混料（liào）機加水混（hún）合後，達到一定含水率(一般（bān）為6% - 10%)的秸稈原料進入到成型機中，經顆粒機等成型機擠壓為成型燃料。 其工藝過程如（rú）下圖： （三（sān））關鍵（jiàn）技術 秸稈生物質（秸稈）製成燃料（liào），成型是整個生產過程的決定性步驟，故成型機的性能決定了（le）產品質量（liàng）和生產成本（běn）。成型需（xū）解決的技術關（guān）鍵包括：成型燃料密度的控製；燃料成型溫度的掌（zhǎng）握；秸稈適宜含水率範圍的確定；成型機連（lián）續運行（háng）的安全（quán）可靠（kào）性。 該（gāi）項技術即不采用液壓成型原理，也不使用螺旋（xuán）熱壓成型方式，而是采取磨盤擠壓式成型。液壓成型設備的一次性投入資金過大，需十幾萬元，推廣（guǎng）難度較（jiào）大。螺旋熱（rè）壓（yā）式的成型部件螺杆非（fēi）常易於磨損，頻繁更（gèng）換易損件耗費人力及財力。磨盤擠壓式成型技術借鑒於秸稈製作飼料的（de）原（yuán）理，通過對原有的秸（jiē）稈飼料成型機進行改製，即可製成秸稈燃料成型機，而（ér）成型部件——磨盤采（cǎi）用特殊的材質及工藝（yì），其使用壽命至少可達半年。 （四）技（jì）術創新性 1．采用（yòng）磨盤擠壓式成型技術，一次性（xìng）投入資金少，成型部（bù）件使用壽命長。 2．將成型（xíng）燃料替（tì）代（dài）煤用於鍋爐供熱。目前已成功研製出用（yòng）於生（shēng）物質燃料的鍋爐（lú），並對其燃燒效果進行了試驗測試，燃燒和供熱效果良（liáng）好。 3．成型燃料燃燒後，煙氣如CO、C02、S02、及NOx的排放均達到國家環保要求。 4．秸稈成型燃料還具有以下特點： a，密（mì）度大（dà），不怕潮，便於運輸和儲存。 b．完全是生物質秸稈壓成，起火快。 c．不含任（rèn）何黏接劑，成本低，無（wú）汙染。 d．熱值穩定，耐燒，爐灰僅是標準煤燃料爐灰量（liàng）的十（shí）分之一，回收後是（shì）高效農肥。 二、綜合效益及風險（xiǎn）分析 （一（yī））經濟效益（yì）分析 秸（jiē）稈固化成型的經濟效益來自子秸稈成（chéng）型前後每噸秸稈可獲得的淨收益。秸稈成型燃料的生產成（chéng）本由5部分組成，即原料的收購價、加工費用、投備折舊費、維修費和（hé）其他費用（yòng）。生產成本具體構成如下表（biǎo）。 1t秸稈成型燃料的生產成本為275元^．銷售單價420元，t，利潤145元，t。現階段沈陽農村冬季用煤500元，t左右，因此秸稈成型燃料產業化生產後，可完全（quán）替代煤用於農村的（de）做飯及冬季取暖。 農村自製土灶秸稈熱效率為20%～25%，節柴灶熱（rè）效率也僅為38%~40%，經我們測算，生物質燃料燃燒的熱效率為87%一89%，因此使用專用（yòng）燃燒器燃用生物（wù）質燃料可提高熱效率達47%。也就是說500kg秸稈夠農戶用一個月，若加工為成型燃料，一天用2~ 3kg即可，一年1.5t的秸稈就（jiù）足夠了。 （二）社會效（xiào）益（yì）分析 1．發展生物質能源（yuán），不僅可以保護環境，緩和氣候變化，還能促進農業的可持續發展，是解決“三農”問題的有效途徑。 2．使用生物質能源（yuán）替代石油、煤炭等傳統能源，可減少原油的進口量，緩解我國對（duì）進口原油的（de）依（yī）賴，保（bǎo）障國家能源安全。 3．我國勞（láo）動力成本低，發展生物質能源比（bǐ）發達國家更具競（jìng）爭力，將為成千上萬的人創造就業（yè）機（jī）會。 因此研（yán）究、開發、推廣秸稈生物質能源的（de）社會效益亦十（shí）分顯著。 （三）生態效益分析 1．成型燃料的主要成份是C-H有機物，燃燒後煙氣（qì）中無粒狀C和S02等氣體，主要（yào）是C-H揮發（fā）氣體（tǐ），C02為（wéi）零排放。 2．成型燃料燃燒後固體排放量低於煤，減少了排渣費用和環境汙染。成型燃（rán）料排放量（liàng）為總（zǒng）重量的4%一15%，而煤排放為25%～40%。而且成型燃（rán）料排放的是灰，回收是高效的磷肥。 3．成型燃料使用（yòng）安全可靠（kào），無毒無（wú）味無危險，可使（shǐ）農戶取消庭院草垛，再無柴草火災隱患。 （四）風險分析 秸（jiē）稈（gǎn）壓塊機成型燃料生產線中的關鍵技術（固化成型）已得到解決，生產設備的（de）機（jī）械加工也沒問題，與國內、國外同類設備相比具有價格低廉的優勢。 秸稈壓塊成型燃料的風險（xiǎn）性和不確定因素主要有（yǒu）兩個方麵（miàn）：一是國家（jiā）的產業政策；二是秸稈原料的價格。秸稈成型燃料所（suǒ）用的原料（liào）是秸稈，一旦該技術推廣後原料價格大幅度上漲，則秸稈成型燃料與煤相比便沒有了競爭力。 降低（dī）風險的（de）有效措施首先是（shì）國家的政策導向，保護環境（jìng），焚燒汙染嚴重（chóng）的燃煤鍋爐（lú），禁燒秸稈，大力宣傳、普及推廣環保效益好（hǎo）的生物質鍋爐。在政策上扶持農村（cūn）從事秸稈成型燃料生產的專業戶，使這項技術盡快推廣，以產生較好的社會、環保和（hé）生態效（xiào）益（yì）。其（qí）次是對生（shēng）產工藝參數優化設計，選擇最佳路線，保證生產設備在製造加（jiā）工過程中的質量和精度，降（jiàng）低壓塊成型的成本（běn）。 三、可行性分析 （一）符合國家環保政策（cè） 生物質燃燒的灰塵及其他指標的排（pái）放比煤低，排灰量僅是標（biāo）準煤灰量的十分（fèn）之一。我國多數地區都采取禁燒秸稈的措施，大中城市已基本取締了2t以下的燃煤鍋爐，改燃清潔燃（rán）料（天然氣或電），而清潔燃料成本較高。當秸稈成型機的生產（chǎn）率達到（dào）400kg/h．秸稈成型燃料成本為（wéi）275元/t，售價420元（yuán），t，完全可替代煤作為2t以（yǐ）下（xià）燃煤鍋爐的燃料。 （二）國家政策支持 為（wéi）推（tuī）動（dòng）我國生物能源、生物材料等生物（wù）質產業的技術（shù）創新和產業創新，國家發改委決定（dìng）在（zài）2006-2007年實施生物質工程高技術產業化專項。力爭到“十（shí）一五”末，生物質產業（yè）實現替代1000萬噸石油和節省500萬噸標準（zhǔn）煤的發展目標。2006年12月8日，農業部生物質工程中心以及農業（yè）部（bù）規劃設計（jì）研究院博士後科研工（gōng）作站成立儀式在京舉（jǔ）行，同時在京舉辦了農業生物質工程高層研討會。 （三）秸稈資（zī）源豐富 我國農作物播（bō）種麵（miàn）積約1億公頃，年產生物質約（yuē）7億噸。遼寧省就是一個產秸稈的大省，大田種（zhǒng）植麵積為293萬公頃，水田55萬公頃，按（àn）每6.67公頃產50t秸稈(即畝產0.5t)計算，年產秸稈2600t。沈陽有耕地66,67萬公頃，其中玉米等旱田作物36萬公頃，水稻作物15萬公頃，年（nián）產秸稈380萬噸。如果充分利用這些生物質資源，將（jiāng）其（qí）加工成固體燃料，變廢為寶，將有力地促進農村和農業（yè）經濟的發（fā）展。 （四）為秸稈綜合（hé）利用開辟一條新途徑，是（shì）未來可再生能（néng）源的一（yī）個（gè）發展方向。 秸稈的綜合利用包括秸稈粉碎還田、秸稈飼草加工、秸稈的其他加工利用（如利（lì）用秸稈製作沼氣、柴油等）。生物質（秸稈）成型燃料足秸稈（gǎn）新能源綜合利用的又一途徑（jìng），實現了農村能源的可持續發展（zhǎn），在中國農村、城鎮中實行（háng）有著（zhe）廣（guǎng）闊（kuò）的（de）應（yīng）用（yòng）前景。 四、結論 若以行政（zhèng）村或鎮為基本單位，每個村或鎮建立一個小型或中（zhōng）型秸稈（gǎn）成型燃料（liào）加工廠。小型加工廠配一台成型機，日產成型燃料3·4t，中型加工廠配兩台成型機，日生產6—8t，可個人投資或村、鎮投資建廠，這樣可有效地減少原（yuán）料的運輸費用。秸稈在地裏自（zì）然風幹後，加工（gōng）廠可以收購（gòu）原料的（de）方式進行生產（chǎn），農（nóng）戶也可拿秸稈到加（jiā）工廠進行加工（gōng），加工廠收取一定費用。這樣可使當地農戶親身認識到秸稈（gǎn）深加工的益處，促（cù）進秸稈成型燃料技術的（de）推（tuī）廣（guǎng）。在達到一定示範效果後，以（yǐ）點（diǎn）帶麵，進行大規模推廣，使沈陽乃至遼寧省範（fàn）圍內廢棄秸稈得到充（chōng）分利用，變廢為（wéi）寶，保護環境，推動可再生資源發展，服務“三農（nóng）”，發展我省農村經濟，同（tóng）創新（xīn）能源專業生產銷售秸（jiē）稈顆粒機（jī）、秸稈壓塊機等生物質燃料成（chéng）型機械設備。