0、引言
    中國作為一個迅速崛起的發展中農業大國，面臨著經濟增長和環境保護的雙重壓力，同時義是一個能源消耗大國，能源消耗量以每年6%～70%的速度增長．我國的能源消耗叉以煤為主，而煤的直接燃燒使空氣中的C02、S02 .NO；粉塵及其它有害元素增加，造成了嚴重的環境污染．同時，我同的《防止大氣污染法》和鑒定的“國際京都協議”都對中國城鎮直接燃煤問題提出了量的限制和燃燒設備的技術改造要求，現在，許多城市已經開始禁用小型燃煤鍋爐．在這種情況下，根據中國的具體國情，替代煤的生物質成型燃料以及小型鍋爐的技術改造便孕育而生！
    作為人類傳統燃料的作物秸稈，是一種可再生能源，具有資源豐富含碳量低的特點，中國是一個農業大國，每年約產7億t農作物秸稈，約合3.5億t標準煤，農作物秸稈是農村生活燃料、牲畜草料與有機肥料的主要來源。近年來，由于其他高品位的商品能源進入農村，以傳統方式燃燒的秸稈首先成為被替代的對象．同時養殖業的規模化使農村的牲畜散養量下降，導致秸稈嚴重過剩，使許多秸稈被堆放在田間、地頭，占用大量的耕地，尤其是秸稈的荒燒，不僅浪費了大量的能源資源，還引起大面積煙霧污柒，嚴重影響空中和陸地交通，已引起各級政府的高度重視，由此可見，用新技術開發利用秸稈，將其轉化為高品位的能源，替代部分石油、煤炭等燃料，對緩解農村能源緊張的局面，減輕溫室效應，解決能源和環境協調發展問題有著重要的意義，富通新能源生產銷售木屑顆粒機、秸稈壓塊機等生物質燃料成型機械設備，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。
2、秸稈成型技術及技術經濟分析
2.1秸稈成型技術
    一般農作物秸稈都具有疏松、密度小、單位體積的熱值低等缺點，作為燃料使用很不方便，這是造成人們不愿用秸稈作為燃料的主要原因之一，秸稈成型技術不僅能有效地解決這一問題，而且能有效地改變秸稈的燃燒特性．秸稈成型技術是指在一定的壓力等條件下，用機械壓縮（加熱或不加熱）的方法，將松散細碎的無定型的秸稈擠壓成質地致密、形狀規則的成型燃料，原料擠壓成型后，密度可達0.8—1.3Uu13，能量密度與中質煤相當，燃燒特性明顯改善，火力持久，黑煙少，爐膛溫度高，且儲存、運輸、使用方便、干凈衛生，可代替礦物能源用于生產和生活領域．
    成型燃料主要有兩種類型，即壓塊( briquette)和顆粒(pellet)．根據成型原理的不同，壓塊成型機可分為活塞成型機( Piston press)、螺旋式成型機（Extruder press）、模壓造粒機(Matrix pellet press)等幾種類型．目前，在我國各種成型技術已基本成熟．
2.2經濟性分析（以HPB -I型生物質成型機為例）
    經濟性是項目進行產業化生產的基本條件之一，也是衡量一個項目前景如何的一個重要指標．為此采用動態評價的方法，以凈現值(NPV)、動態回收期(T)、益本比(B/C)及內部收益率(IRR)為評價指標對液壓秸稈成型機進行經濟評價，結果列于表1．
    從表1可以看出，在成型塊售價為L20元／t的情況下，項目的凈現值NPV >O，B/C>1，r=4.5年，內
部收益率IRR= 18.3%（大于目前中國社會平均折現率12%），所以其經濟性可行，
3、秸稈成型塊的燃燒特性分析
3.1秸稈及桔稈成型塊燃燒特性的理論分析
    (1)桔稈燃燒特性的理論分析
    ①秸稈是松散體，其揮發分高，熱分解產生的可燃揮發物一般在350qC就能釋放出80%.這段時間較短，易出現供氧量不足，使未燃盡的揮發物增多．
    ②由于秸稈失去揮發物后，炭的結構為松散骨架，氣流的流動即可使其解體，并將一部分未經燃燒的炭粒裹人煙道，產生飛揚的黑絮，
    ③到揮發物和炭逐漸燒完時，空氣量又過剩，過剩的空氣會帶走一部分熱量．
    (2)桔稈成型塊燃燒特性的理論分析
    秸稈成型塊燃燒與秸稈直接燃燒相比具有以下特點：
    ①由于秸稈成型塊密度遠大于秸稈，限制了揮發分的逸出速度，燃燒反應大多數只在表面進行，開始燃燒時類似“顆粒燃燒”模型，使一般爐灶供給的自然對流空氣相對夠用，黑煙生成量減少，未燃揮發物損失少．
    ②由于壓縮致密的作用，揮發分逸出后剩余的炭結構緊密，運動氣流的沖力不能使之解體，炭的燃燒熱可得到充分利用：在成型燃料燃燒過程中，可以清楚地看到炭的燃燒過程，藍色火焰包裹明亮的炭塊，使爐溫大大地提高，燃燒時間明顯延長．
③整個燃燒過程內的需氧量沒有大起大落，使燃燒過程相對穩定，
3.2秸稈的基本性質
    表2為秸稈干燥無灰基揮發分（為能與煤進行對比所作的換算），表3為幾種主要秸稈的工業分析、元素分析和發熱量數值，表4為與秸稈低位發熱量相一致的常用煤種的煤質分析．
    盡管秸稈成型后的燃燒特性相對秸稈而言有所改善，但通過上述表格可以看出，在熱值基本相同的條件下，秸稈的揮發分遠高于煤，灰分和含碳量遠小于煤．這就決定了秸稈成型塊在燃燒過程也必然會有它的特點，需要對燃煤鍋爐進行改造．
4、改造后鍋爐的運行測試結果及經濟分析
4.1燃燒試驗結果
    ①秸稈成型棒的密度為1.0~1.1t/n13時，燃燒性能較好；②秸稈棒燃燒速度比煤快10%以上；③燃燒室溫度高達1060℃，熱效率可達50%以上；④一爐秸稈棒可持續燃燒4 h以上；⑤加料時妒口有少量灰塵，正常燃燒時煙囪中無灰塵和黑煙排出．
4.2煙氣成分測試結果
    測試結果表明，在正常添料和燃燒情況下，排煙和灰塵完全符合國家環保要求．其檢測結果見表5．
    從表5可以看出，煙氣中的煙塵、SO2的排放均大大低于燃煤鍋爐的排放標準，其他成分，如CO、NO、CO2排放均小于燃煤鍋爐的量．
4.3鍋爐運行經濟比較
    系統運行的經濟性主要取決于燃料的價格和各系統的熱效率，以目前成型燃料140元／t的市場售價來計算，煤、天然氣、電的價格分別為200元／t，1.90元/m3，0.4元/kW．h，當煤、生物質成型燃料、天然氣、電為能源的各種鍋爐運行的系統熱效率分別為80%，57.5%，95%，98%時，其提供相同負荷時運行的經濟情況為電）天然氣>成型燃料>煤．成型燃料鍋爐的運行成本基本稍高于燃煤鍋爐，在經濟上具有一定的競爭性，但考慮到作為化石能源的煤炭、天然氣會隨著大量的開采而逐步衰竭，必然導致價格上揚，這樣無形中會提高生物質能利用的巨大潛力。
5、結論
    通過對生物質成型技術的技術經濟評價及燃煤鍋爐改造后的實際運行情況可以看出，小型鍋爐改造為生物質成型燃料鍋爐在技術和經濟上都是可行的，它不僅解決了環境保護和農村生物質資源浪費的問題，同時為我國在煤炭、石油等化石能源的替代產品方面尋找新的出路，尤其是生物質能源在大型工業鍋爐、窯爐等用能方面的需求．所以，燃用生物質成型燃料鍋爐的產業化前景比較光明．