3.1.2 生物质颗粒燃料的成型颗粒燃料的成型是通过压辊式成型机实现，有环模颗粒成型机和平模颗粒成型机两种。立式环模
颗粒机(图7)成型环模和压辊的轴线为垂直设置，在成型环模上钻有成型孔，成型环模和压辊以不同的转速同时旋转，被粉碎后的生物质原料在压辊的作用下被不断的挤压进环模的成型孔内而挤压成型。原料在进入环模和付之压辊前就被加热到木质素软化的状态。平模颗粒成型机的压模为一水平圆盘，在圆盘上与压辊接触的圆周上开有成型孔。作业时，水平圆盘和压辊同时旋转，由于旋转平面不同，被加热、木质素软化后生物质原料被压辊挤压进圆盘的成型孔中而被挤压成型，挤压出圆盘后被切刀切断为颗粒状。
3.1.3棒或块状燃料成型 与生物质颗粒燃料不同，棒或块状燃料无需对原有以煤为燃料的灶具或锅炉进行改造就可直接使用。生物质棒或块状成型设备座用较为普遍的是螺旋挤压成型机和活塞式冲压成型机两种。螺旋挤压成型机主要由挤出螺旋、挤出套筒、加热圈等组成，被粉碎的生物质原料在挤出螺旋的作用下被推入挤出套筒，在挤出套筒周围加热圈的作用下，挤出套筒内的生物质原料被加热到木质素软化状态，随生物质原料不断进入挤出套筒形成的挤压作用，结合被软化木质素产生的胶黏作用而成型。成型后的棒状燃料被源源不断的送出，燃料棒的长度可根据需要而截断。如宜春市铁力意和机制炭厂拥有5台螺旋挤压式的棒状燃料成型机生产碳棒的原料棒，每台成型机由一台功率为11 kW的电动机 驱动挤出螺旋，加热电热管的功率为5 kW，成型燃料棒的外直径为48 mm，中空直径为10 mm，每分钟可生产长400 mm的燃料棒2.5根。
另一种活塞式生物质棒状燃料成型机主要由活塞、加热圈和成型喉管组成。活塞由液压或机械驱动作往复运动，已粉碎的生物质原料在活塞的推动下，同时在加热圈的作用下生物质原料中的木质素被软化而产生胶黏作用，在喉管处被挤压而成型。为了防止不断被压缩的生物质发生“堵死”现象，通过喉管已挤压成型的部分挤压力被释放，以便成型棒顺利排出成型装置。河南农业大学研制的一种液压往夏活塞双向挤压加热成型的棒状燃料成型机主要用于农作物秸秆的成型，当加热温度达70~110℃时，秸秆中的木质素软化产生黏接作用，再加温到达160℃时木质素熔融，此时加压使纤维素紧密黏接而成型，每小时可生产棒状的燃料60~ 80 kg，燃料棒的密度为0.74~0.9g/cm3。
从20世纪80年代初我国就开始了生物质棒状燃料成型机的研发，中国林业科学研究院林产化学工业研究所、中国农业机械化科学研究院、河南农业大学、西北农业大学、辽宁省能源研究所等10多家单位研究和开发了不同型号的生物质棒状燃料成型设备。由于在生物质成型过程中需要加热到木质素软化状态再挤压成型，在实际应用过程中存在能耗相对较高、成型部件易磨损和原料的含水率不能过高等不足。
3.2生物质常温成型
生物质常温成型是在不加热原料和在原料中不加入任何添加剂的条件下使生物质成型的技术，其成型机理尚在探讨、研究之中，但已研制出一些成型的设备。生物质常温成型的最大特点是由于不需要对原料进行加热，成型能耗较小，目前常温成型的生物质燃料主要有颗粒燃料和块状燃料两种。河南省科学院能源研究所研制了一种在常温下生产颗粒燃料的成型机，该机由一台17 kW的主电机驱动环模和压辊执行颗粒成型的挤压，一台1.5 kW的变频电机驱动螺旋供料裴置实现为挤压装置供料，通过调整供电的频率而实现供原料量的调整，颗粒燃料的生产效率可达到300—500 kg/h。
清华大学清洁能源研究与教育中心通过对具有纤维结构生物质材料的研究和分析，研制出了另一种常温成型颗粒燃料生产设备(图12)。原料在自然干燥含水率状态下被粉碎成细小颗粒或纤维状，然后放入机器中便可制成颗粒状燃料，生产率可达到600 kg/h，能耗低于国外同类设备的能耗，颗粒成型燃料产品的强度、热值均大于国外同类产品。该项技术已在北京的密云、怀柔推广和应用。
北京林业大学工学院对生物质块状燃料常温成型进行了系统的试验研究，用德国进口的机对玉米、大豆、芝麻等农作物秸秆和锯末、刨花、四倍体刺槐、小叶锦鸡儿（柠条）、芦竹等林木生物质进行了成型、发热值检测、用普通锅炉燃烧等试验，得到如下结果：1）压机的压力达到10 MPa各种生物质便可成型，最佳成型压力为20~ 25 MPa，成型燃料的密度为0.8~1.4 g/cmz；2)对原料粉碎程度和含水率的要求较低，原料的颗粒度小于10 mm、含水率小于20%便可成型，并长期存放；3)对成型试验生物质发热值的检测显示，农作物秸秆类的热值为11.7~12.6 MJ/kg，木质类生物质的热值为18. 84~20.5 MJ/kg; 4)块状成型燃料不需要对原有燃煤锅炉进行改造就可直接使用，用普通锅炉进行的燃烧试验表明，生物质成型燃料燃烧后的剩余物少于5%，并可回田作为有机肥料；5)从使用的压机装机功率与成型燃料生产率的关系，可以计算出加工每吨成型燃料的电能耗不大于50 kW h；6）由于是常温、间歇加压成型，对成型模具的磨损极小。
4、林木生物质成型燃料的发展前景
相对液化、气化而言，林木生物质加工成成型燃料在技术上可操作性强，易实现。茌生态效益和社会经济效益方面具有良好的发展前景。
生态效益：1）生物质成型燃料燃烧后的有害物质排放物远远低于化石燃料的排放，CO，被认为是零排放，即CO，的排放量等于燃烧掉生物质在生长期吸收或固定C02的量，S07的排放是煤炭的1/10，氮氧化合物(NO。)的排放几乎为零。是一种清洁能源，燃烧后的剩余物极少(3%~5%)，并且可以回田作为有机肥料，对改良土壤极有帮助；2）用于生产成型燃料的林木资源主要是木材采伐、森林抚育、木材加工的剩余物和在荒山、荒沙、农业边际性土地生长的灌木。林木生物质成型燃料的开发，不仅解决能源问题，还增加了林木资源的利用率，并在一定程度上促进防治荒漠化的进程和解决“三农”问题。
社会经济效益：1）我国农村地域广阔，每年消耗大量的柴草和煤炭用于取暖和煮饭，随人民生活水平的提高，从使用柴草作为燃料逐渐向使用煤炭过渡，而煤炭的总贮藏量日益减少、价格不断上涨，生物质成型燃料热值相当于原煤的热值（18.0~20.5 MJ/kg），将会是极好的替代品；2）从已进行的试验研究看，生物质常温成型具有能耗较小(成型电能耗50 kWh/t)的特点，发展、生产林木生物质成型燃料可以取得可观的缢济效益。
综上所述，发展林木生物质成型燃料具有切实、可行的意义。
