1、秸秆成型燃料加工技术与装备发展现状
一般农作物秸秆都具有堆秸疏松、密度小、单位体积大，以及热值低等缺点，直接作为燃料用于发电，需要专门的运输、储存、切碎、输送设备，成本很高，现有燃煤发电锅炉也用不上。这也是目前国内已建或在建的多家秸秆发电厂都需要引进国外专用设备的原因，一次性投资大成为发展的制约因素。
秸秆成型技术是指在一定条件下，将松散细碎的秸秆通过
颗粒机或者
秸秆压块机挤压成质地致密、形状规则的成型燃料。原料挤压成型后，密度可达到0.8～1.0g/cm
3，能量密度与中质煤相当；而且燃烧特性也明显改善，在锅炉中燃烧时挥发少、黑烟少、火力持久、炉膛温度高，排放的灰气和S0
2都远比煤低。秸杆压缩型燃料可直接利用电厂输煤、给煤设备，无需双燃料供应系统，耐储存，运输、使用方便。
目前，成型燃料有颗粒状和棒状两大类；生物质压缩燃料的工艺大致可划分为湿压（冷压）成型和热压成型、碳化成型等3种；技术较为成熟、应用较多的成型燃料加工机，有辊模挤压式（包括环模式和平模式）、活塞冲压式（包括机械式、液压式）和螺旋挤压式等，其中辊模挤压式机械适用于湿压（冷压）成型工艺，而活塞冲压式、螺旋挤压式成型机适用于熟压成型工艺。
2、国外发展现状
早在1948年，日本就有人申报了利用木屑为原料采用螺旋挤压方法生产棒状成型燃料的专利，60年代日本国内已有了成型燃料行业协会。目前已有采用环模颗粒成型机加工木屑成型燃料的大型生产企业。70年代初，美国研究开发了环模挤压式颗粒成型机，并在国内形成大量生产。瑞土、瑞典、西欧等发达国家也都先后开发研究了冲压式成型机、辊模挤压式颗粒成型机。其中已有120多年历史的世界著名饲料机械生产企业——德国卡尔公司(Kahl)生产的动辊式平模制粒机，不仅能够生产中低密度的颗粒饲料，而且还能利用农业废弃物为原料生产较优高密度的颗粒燃料，产量大、能耗低而且质量好，受到欧洲和东南亚国家用户的欢迎。如今，固化成型燃烧在日本、欧、美等地已经商品化。1985年日本平均每户家庭消耗成型燃料达750kg。1985年美国生产成型燃料达200万t以上。
3、国内发展现状
我国从20世纪80年代中期起开始了成型燃料的开发研究，一方面组织科技攻关，另一方面引进国外先进机型，经消化、吸收研制出各种类型的适合我国国情的生物质压缩成型机，用以生产棒状，块状或颗粒生物质成型燃料。目前，全国现有生物质压缩成型厂35个；生物质成型燃料产品有为中密度(800～1100kg/m3)和高密度(1100～1400kg/nf)两种；前者适宜于家庭炉灶或小型锅炉用、也可满足自动炉排机械加料的大型锅炉用，后者更适于进一步加工成为炭化产品。国内主要的几种成型燃料生产技术的现状分述如下。
3.1螺旋挤压技术
螺旋挤压成型技术是目前生产生物质成型燃料最常采用的技术，尤其是以机制炭为最终产品的用户，大都选用螺旋挤压成型机。
1990年，通过实施国家“七五”攻关项目“木质,棒状（螺旋挤压）成型机的开发研究”工作，我国已建立了第一条年产1000t棒状成型燃料生产线。1993年前后，国内一部分企业和地方政府从日本、我国台湾、比利时和美国引进的近20条生物质压缩成型生产线，都采用螺旋挤压式，是以锯木屑为原料，生产“炭化”燃料。棒状成型燃料的形状为直径50mm左右、长度450mm左右，横截面为圆形或六角形，每根重约1kg，用于1t/h工业锅炉或民用炉灶。
螺旋挤压成型技术成品密度高，以木屑、稻亮、麦草等为原料，国内生产的成型棒料的密度都在1100～1400kg/m
3；成品质量好、热值高，更适合再加工成为炭化燃料。但是螺旋挤压成型产量低，目前国产设备的最高台时产量不到150kg/h，不能规模化生产；生产过程能耗高，粉料在螺旋挤压成型前先要经过电加温预热，挤压成型过程电耗就在90kWh/t以上；设备中的易损件寿命短，国产螺杆的最高寿命不超过500h．距离国际先进水平1000h以上还有不小的差距，另外这种工艺对原料的要求苛刻；采用连续挤压成型温度通常调整在220℃～280℃之间，为了避免成型过程中原料水分的快速汽化造成成型块的开裂和“放炮”，一般要将原料含水率控制在8%～12%之间，物料要进行预干燥处理，增加了加工成本，也不利于制成移动式的成型燃料加工系统。
3.2活塞冲压技术
这种技术成型密度较大，允许物料水分高达20%左右，但因为是油缸往复运动间歇成型，生产率不高，而且品质量也不太稳定，不适宜进一步炭化。活塞式的成型模腔容易磨损，一般100h要修一次(专用含S102少的生物质材料可维持300h)。
2003年，我国开发了HPB-Ⅲ型液压驱动式秸秆成型机，该设备采用活塞套筒双向挤压间歌成型；生产率为400kg/h，吨料电耗为60kWh/t左右。
3.3辊模挤压技术
生物质颗粒燃料的辊模挤压成型技术是在颗粒饲料生产技术基础上发展起来的，两者的主要区别在于纤维性物料含量的多少和成型密度的高低。用辊模挤压式成型机生产颗粒成型燃料一般不需要外部加热，依靠物料挤压成型时所产生的摩擦热，即可使物料软化和黏合。辊模挤压工艺对原料的含水率要求较宽，一般在10%～40%之间均能成型，成型最佳水份为18%左右。相比于螺旋挤压和活塞冲压而言，辊模挤压成型法对物料的适应性最好，目前，国内一些生产秸秆颗粒饲料的企业在生产颗粒饲料的同时也生产颗粒燃料，以提高设备的利用率。
辊模挤压式线型机可以分为环模颗粒机和平模颗粒机（也叫做制粒机）；目前国内一些知名的饲料机械生产企业，在环模制粒机和平模制粒机的设计、制造方面，已积累了丰富的经验，某些方面已达到世界先进水平。在生物质颗粒成型燃料加工机械的研发方面也进行了多年的探索，并取得了可喜的成绩。
(1)环模挤压成型技术
1994～1998年，通过实施国家林业局“林业剩余物制造颗粒成型燃料技术研究”项目，成功开发了以木屑和刨花为主要原料的颗粒燃料成型机。这种成型机的产量在250kg/h友右，成型燃料产品的规格为直径6mm，长8～15mm，颗粒密度大于1000kg/m
3，热值为201VU/kg( 4800kcal/kg)左右；产品质量达到日本“全国燃料协会”公布的颗粒成型燃料标准的特级或一级。项目的开展，为我国辊模挤压成型燃料技术的发展打下了良好的基础。但是，由于当时在材料和加工工艺等方面的原因，主要易损件环模在面对粗纤维物料时，暴露出了使用寿命短的严重缺陷；使用成本高成为环模式制粒机难以在生物质成型燃料领域大面积推广的重要原因。
(2) 平模挤压成型技术
由于平模制造的工艺水平和主要加工物料的对象与国外存在差距，以前我国在对平模式制粒机的研究不够深入，国内能生产的最大平模直径只有400mm。2000年，农业部决定引进国外先进的秸秆颗粒饲料加工技术与设备，以后在引进国际上著名的德国卡尔公司的38-780型大型平模式制粒机的基础上，结合我国实际，又进行了多处技术改进和创新。目前已研制成功的具有自主知识产权的SZLP-780型平模制粒机的主要技术性能参数为：颗粒直径12mm，生产能力2100kg/h，耗电量31kwh/t，颗粒成型率94%;密度920kg/m
3；平模直径780mm。
与其他生物质成型颗粒（块）加工技术相比，大型平模式制粒机的优点在于：
①原料适应性广。平模式制粒机压制室空间较大，可采用大直径压辊，因而能将诸如秸秆、干甜菜根、稻壳木屑等体积粗大、纤维较长的原料强行压碎后压制成粒，对原料的粉碎度要求降低了。另外，平模式制粒机在压缩纤维性物料时，原料水分在15%～25%(最佳为18%左右)都能被压缩成型，大多数情况下，不需要对原料进行干燥。
②产量大。SZLP-780型平模制粒机在以100%苜蓿草粉为原料时，产量可达2100kg/h;以木屑为原料，当成型颗粒密度在1100kg/m
3时，产量达到1500kg/h。这是国内现有成型颗粒燃料加工设备所达到的最大产量。
③吨料耗电低。平模式制粒机压制室空间大、压辊直径大，能将粒度相当大的原料制成颗粒，与环模挤压制粒机和螺旋式挤压机相比，可以大大减少物料在粉碎工段的能耗。另一方面，与环模制粒机相比，平模的模孔带面积比值高、出料孔多，而且出料颗粒密度和大小比较一致。
④辊模寿命长。平模式
制粒机压辊的运转线速度要比环模式的低，因而辊、模的磨损相对也比较慢；而且平模在一个侧面的工作面磨损后可翻过来使用另一侧面，可以延长使用寿命。目前，国内一些企业生产的环模使用寿命为1000h以上，而平模的使用寿命已达1200h以上，达到了世界先进水平。
⑤成型密度可调。颗粒机压辊和压模之间的工作间隙和压力可根据产品密度的要求调节，通过液压式中央螺母调节装置（专利技术）压辊同步升降，操作简单省时。同一台机器通过调节，既可生产中低密度的颗粒饲料，也可生产较高密度的颗粒燃料。
2004年，一些发电企业利用SZLP-780型平模制粒机（配套动力75kW电机）进行了以棉秆为原料的制粒试验，当成型颗粒密度在1100kg/m
3时，产量达到1300kg/h。
尽管我国的生物质固化成型装备近年来有了较大的发展，但在设备的实用性、系列化、规模化上，距国际先进水平还有不小的差距；特别是成型机生产率低，成型能耗高，主要工作部件寿命短，机器故障率多和费用高等都有待进一步改进。
4、秸秆成型燃料加工技术与装各发展趋势
进入21世纪以后，以生物能源和化工产品生产为主的生物质产业正在兴起；许多国家都制定了相应的计划，如日本的“阳光计划”，美国的“能源农场”，印度的“国家战略行动”等；2005年“可再生能源法”也在我国正式颁布。
生物质产业是一种新兴的朝阳产业，有很大的发展潜力，但是当前生物质燃料的生产成本与产品价格尚难与常规能源竞争。因此，为了降低成型燃料生产成本，寻求技术上的创新、突破，成为该领域最大的课题；降低颗粒燃料的吨料能耗，降低设备的使用成本，也成为目前追求的最大目标。今后一段时期内生物质固化成型技术装备发展的趋势是装各生产专业化、规模化机型系列化和标准化。我国今后应在设备实用性、系列化上下功夫，不断降低成本并提高技术水平，为21世纪大规模开发利用生物质能提供必要的技术储备。
(1)加工技术向实用、高效、低成本方向发展
今后秸秆成型燃料加工技术的发展将以实用、高效和低耗为方向，重点发展实用性较好的冷成型压缩技术和高效低耗的平模式压制技术。
(2)加工设备向可移动、自动化方向发展
我国农作物秸秆资源丰富，但分布很散，采用集到固定场地加工的办法。运输成本过高、经济性较差，不利于农作物秸秆成型燃料加工技术的推广和应用。因此，秸秆成型燃料加工设备必须具有可移动性，才能方便各地农村农民的使用。同时，为了适合我国农村的实际情况还要求秸秆成型燃料加工设备应能实现自动化加工，使用者只需完成简单的原料供给工作，就能完成秸秆成型燃料的加工。总之，今后秸秆成型燃料加工设备的发展将以产品规格系列化、产品质量优质化、性能价比合理化、生产加工标准化为方向，实现秸秆成型燃料加工过程的连续化、自动化，为推动我国农作物秸秆资源化利用，商品化生产，提供技术和装备支撑。
三门峡富通新能源科技有限公司生产颗粒机、饲料颗粒机、秸秆压块机、秸秆颗粒机等生物质燃料饲料成型机械设备。
