中国作为一个迅速崛起的发展中农业大国，在保护环境的前提下，实现国民经济的持续增长，必须改变传统的能源生产和消费方式，开发利用生物质资源，生产清洁能源是一项必然的选择。秸秆作为农业生产的副产品，是生物质资源的重要组成部分，是可再生而且洁净的能源资源，近年来随着农村经济的发展和农民收入的增加，农村生活用能源中商品能源的比例增加，燃烧秸秆成为被替代的对象，田间地头或田间焚烧的秸秆量逐年增加，这种污染在收获季节集中排放，使得短时间内大气质量严重恶化，成为一个严重的社会问题，作者研究了将松散的秸秆压制成一定密度成型棒（块）用作锅炉燃料的关键技术，该技术不仅可以提高农民收入，实现农村能源的可持续发展，而且减少了环境的污染。
1、材料与方法
1.1原料与设备
1.1.1试验原料粉碎后的各种作物秸秆：棉花秆、玉米秸、小麦秸、玉米芯等．
1.1.2试验设备
秸秆粉碎机、液压驱动式
秸秆压块机及秸秆成型燃料燃炉，即改制的0.8t立式锅炉配备喷淋式除尘器．
1.2试验方法
试验过程为：秸秆原料→粉碎→自然晒干（或烘干）→成型试验→燃炉燃烧试验．
(1)原料由秸秆粉碎机粉碎成6～10 mm的粒度．
(2)秸秆经自然晒干或烘干后的含水率为6%～18%．
(3)调节成型温度、保型时间、成型套筒锥角及锥长等参数，在成型机上进行成型试验，测定并绘出所需的成型压强（油缸油压）曲线，找出能耗最低时的成型压强、成型温度、保型时间、成型套锥角及锥长等秸秆最佳成型条件．
(4)通过燃烧试验，找出燃烧效果最佳的秸秆成型棒（块）密度，并测定出排放的气体中各种成份的含量．
2、结果与分析
2.1秸秆成型影响因素分析
2.1.1 成型温度 成型温度与成型压强的关系见图2，由图2可以看出，秸秆成型温度在140～200℃时，成型压强为4～ 8MPa，温度过高，成型压强降低的并不明显，但会使成型套筒材料产生退火现象，使用寿命降低．当秸秆原料含水率较高时，成型温度高还会引起“放气”或“放炮”现象，中断成型，由此可见，适宜的成型温度为160～ 200℃．
2.1.2秸秆含水率液压驱动式秸秆成型机，因采用活塞套筒及冲杆挤压成型，往复运动速度较低，秸秆与套筒内壁之间的磨损量较个，可提高套筒的使用寿命，对秸秆的含水率要求不太严格，经试验，秸秆的含水率在7%～14%之间均有良好的成型效果，自然干燥后的秸秆即可进行成型，所需压力也较小(图3).
2.1.3成型套锥角与锥长成型套锥角与锥长的大小直接影响每次喂入秸秆前后的体积之比、成型压强及成型棒（块）的密度．秸秆种类不同，所需的成型压强、成型套锥角和锥长也不相同．当成型套锥角一定时，增加成型套的锥长，或成型套锥长一定，增加成型套的锥角，成型后所得成型棒（块）的密度都较大，所需的成型压强也较高，消耗能量大，保型筒外部设有夹紧套，用于调节成型筒的锥角，该机选用的锥角为4～200，锥长为17～ 74 mm.
2.1.4保型时间 液压驱动式秸秆成型机是采用左右2套活塞套筒往复挤压成型的，当活塞冲杆向一端移动停止时，被压缩的秸秆原料进入保型筒内，需保型一段时间以便成型，然后被再次进入保型筒前部的秸秆依次推出成为捧状．保型时间或保型筒长度越长，保证成型所需的最低成型压强越小，能耗也较小，保型时间与保型筒长度和生产率有关，当保型时间一定时，生产率越高，保型筒长度应适当加长．
2.2燃烧性能测试与产业化分析
2.2.1秸秆成型棒（块）燃炉燃烧性能测试成型后的秸秆成型棒（块）放入0.8 t立式锅炉中燃烧，通过喷淋式除尘器后，废气由烟囱中排出，经试验，秸秆成型棒（块）的密度在1.0～ 1.1 g cm-3时，其燃烧效果最好；燃烧室温度达1 060℃；燃烧速度比煤快10%以上；正常燃烧状态下，烟囱中无灰尘和黑烟排出，1次加入秸秆成型棒（块）5 kg，关闭风门后，可保持4h以上不灭．烟气中的CO，C02，S02，NO。等成份的测试结果见表1．由表1可以看出，烟尘的排放浓度为138 mg m-3，SO，排放浓度为75 mg m-3，大大低于《锅炉大气污染物排放标准》( GWPB3 - 1999)的标准极限，达到了环保要求．
2.2.2产业化趋势分析 秸秆从粉碎一成型一燃烧所需设备必须配套，才能在农村、城镇中形成产业推广应用．
(1)从秸秆资源产量看，广大农村和乡镇产各种秸秆，产量大，秸秆经过热压成型可提高热利用率，减少空气环境的污染，燃烧速度比煤快，节省时间，可使秸秆成为高品位的能源产品加以利用．
(2)符合国家环保政策要求，多数地区都采取了禁烧秸秆的措施，大中城市己基本全部取缔2t以下的燃煤锅炉，改燃清洁燃料（天然气或用电），而清洁燃料的成本较高，当秸秆成型机生产率在200 kg h-1时，经过经济效益计算，秸秆成型棒（块）的价格在180元t-l左右[4，5]，与煤价相当，热值略低于煤，给秸秆利用找到了一条途径，也给目前城镇中2 t以下燃煤锅炉的能源问题找到了出路．
(3)灰尘及其它指标的排放也比煤低，可实现C02，S02降排，减少温室效应，是保护生态环境的有效方法，环保效益明显．
(4)
秸秆粉碎机、生物质成型机的加工工艺并不复杂，成本较低，成型机易损件的使用寿命在200 h以上，粉
碎与成型单位产品能耗可降至71kW h t-l，秸秆的粉碎和成型放在农区，可以降低秸秆原料的运输成本和成型费用，农民购置一套成型设备可在短时间内收回成本，完全可以在农村中推广应用，燃炉的应用可设在中、小城镇或农村，这样秸秆从粉碎、成型到燃烧，即可形成产业化生产．
(5)据国际可再生能源组织的预测，地下石油、天然气及煤的贮量，只够用60 a左右，到2050年，生物质可再生能源的利用率必须达到40%以上，秸秆属于生物质可再生能源，热压成型后作燃料，使其得到高品位利用，是未来可再生能源的发展方向．
3、结论
液压驱动式
秸秆压块机成型时秸秆的适宜含水率为7%～14%;成型温度为160～200℃；因采用活塞套筒双向挤压间歇成型，可有效地降低单位产品的能耗，延长易损件的使用寿命；成型的秸秆种类不同，只需调换不同锥角和锥长的成型套筒，配合夹紧套微调锥角，即可改变成型后秸秆棒（块）的密度：适当的保型时间可提高成型效果，当秸秆棒（块）成型密度为1.0～1.1gcm-3时，其燃烧效果较好，燃烧速度比煤快，烟气中的CO2，CO，SO2及NO。的排放均达到国家环保标准，可取代煤在燃炉中燃烧，从而解决秸秆荒烧问题，减少空气污染，有显著的环保效益；根据目前国际生物质能源的利用现状及未来可再生能源的发展，秸秆成型机在中国农村、城镇中进行产业化生产，有广阔的应用前景。
