中國作為一個迅速崛起的發展中農業大國，在保護環境的前提下，實現國民經濟的持續增長，必須改變傳統的能源生產和消費方式，開發利用生物質資源，生產清潔能源是一項必然的選擇。秸稈作為農業生產的副產品，是生物質資源的重要組成部分，是可再生而且潔凈的能源資源，近年來隨著農村經濟的發展和農民收入的增加，農村生活用能源中商品能源的比例增加，燃燒秸稈成為被替代的對象，田間地頭或田間焚燒的秸稈量逐年增加，這種污染在收獲季節集中排放，使得短時間內大氣質量嚴重惡化，成為一個嚴重的社會問題，作者研究了將松散的秸稈壓制成一定密度成型棒（塊）用作鍋爐燃料的關鍵技術，該技術不僅可以提高農民收入，實現農村能源的可持續發展，而且減少了環境的污染。
1、材料與方法
1.1原料與設備
1.1.1試驗原料粉碎后的各種作物秸稈：棉花稈、玉米秸、小麥秸、玉米芯等．
1.1.2試驗設備
秸稈粉碎機、液壓驅動式
秸稈壓塊機及秸稈成型燃料燃爐，即改制的0.8t立式鍋爐配備噴淋式除塵器．
1.2試驗方法
試驗過程為：秸稈原料→粉碎→自然曬干（或烘干）→成型試驗→燃爐燃燒試驗．
(1)原料由秸稈粉碎機粉碎成6～10 mm的粒度．
(2)秸稈經自然曬干或烘干后的含水率為6%～18%．
(3)調節成型溫度、保型時間、成型套筒錐角及錐長等參數，在成型機上進行成型試驗，測定并繪出所需的成型壓強（油缸油壓）曲線，找出能耗最低時的成型壓強、成型溫度、保型時間、成型套錐角及錐長等秸稈最佳成型條件．
(4)通過燃燒試驗，找出燃燒效果最佳的秸稈成型棒（塊）密度，并測定出排放的氣體中各種成份的含量．
2、結果與分析
2.1秸稈成型影響因素分析
2.1.1 成型溫度 成型溫度與成型壓強的關系見圖2，由圖2可以看出，秸稈成型溫度在140～200℃時，成型壓強為4～ 8MPa，溫度過高，成型壓強降低的并不明顯，但會使成型套筒材料產生退火現象，使用壽命降低．當秸稈原料含水率較高時，成型溫度高還會引起“放氣”或“放炮”現象，中斷成型，由此可見，適宜的成型溫度為160～ 200℃．
2.1.2秸稈含水率液壓驅動式秸稈成型機，因采用活塞套筒及沖桿擠壓成型，往復運動速度較低，秸稈與套筒內壁之間的磨損量較個，可提高套筒的使用壽命，對秸稈的含水率要求不太嚴格，經試驗，秸稈的含水率在7%～14%之間均有良好的成型效果，自然干燥后的秸稈即可進行成型，所需壓力也較小(圖3).
2.1.3成型套錐角與錐長成型套錐角與錐長的大小直接影響每次喂入秸稈前后的體積之比、成型壓強及成型棒（塊）的密度．秸稈種類不同，所需的成型壓強、成型套錐角和錐長也不相同．當成型套錐角一定時，增加成型套的錐長，或成型套錐長一定，增加成型套的錐角，成型后所得成型棒（塊）的密度都較大，所需的成型壓強也較高，消耗能量大，保型筒外部設有夾緊套，用于調節成型筒的錐角，該機選用的錐角為4～200，錐長為17～ 74 mm.
2.1.4保型時間 液壓驅動式秸稈成型機是采用左右2套活塞套筒往復擠壓成型的，當活塞沖桿向一端移動停止時，被壓縮的秸稈原料進入保型筒內，需保型一段時間以便成型，然后被再次進入保型筒前部的秸稈依次推出成為捧狀．保型時間或保型筒長度越長，保證成型所需的最低成型壓強越小，能耗也較小，保型時間與保型筒長度和生產率有關，當保型時間一定時，生產率越高，保型筒長度應適當加長．
2.2燃燒性能測試與產業化分析
2.2.1秸稈成型棒（塊）燃爐燃燒性能測試成型后的秸稈成型棒（塊）放入0.8 t立式鍋爐中燃燒，通過噴淋式除塵器后，廢氣由煙囪中排出，經試驗，秸稈成型棒（塊）的密度在1.0～ 1.1 g cm-3時，其燃燒效果最好；燃燒室溫度達1 060℃；燃燒速度比煤快10%以上；正常燃燒狀態下，煙囪中無灰塵和黑煙排出，1次加入秸稈成型棒（塊）5 kg，關閉風門后，可保持4h以上不滅．煙氣中的CO，C02，S02，NO。等成份的測試結果見表1．由表1可以看出，煙塵的排放濃度為138 mg m-3，SO，排放濃度為75 mg m-3，大大低于《鍋爐大氣污染物排放標準》( GWPB3 - 1999)的標準極限，達到了環保要求．
2.2.2產業化趨勢分析 秸稈從粉碎一成型一燃燒所需設備必須配套，才能在農村、城鎮中形成產業推廣應用．
(1)從秸稈資源產量看，廣大農村和鄉鎮產各種秸稈，產量大，秸稈經過熱壓成型可提高熱利用率，減少空氣環境的污染，燃燒速度比煤快，節省時間，可使秸稈成為高品位的能源產品加以利用．
(2)符合國家環保政策要求，多數地區都采取了禁燒秸稈的措施，大中城市己基本全部取締2t以下的燃煤鍋爐，改燃清潔燃料（天然氣或用電），而清潔燃料的成本較高，當秸稈成型機生產率在200 kg h-1時，經過經濟效益計算，秸稈成型棒（塊）的價格在180元t-l左右[4，5]，與煤價相當，熱值略低于煤，給秸稈利用找到了一條途徑，也給目前城鎮中2 t以下燃煤鍋爐的能源問題找到了出路．
(3)灰塵及其它指標的排放也比煤低，可實現C02，S02降排，減少溫室效應，是保護生態環境的有效方法，環保效益明顯．
(4)
秸稈粉碎機、生物質成型機的加工工藝并不復雜，成本較低，成型機易損件的使用壽命在200 h以上，粉
碎與成型單位產品能耗可降至71kW h t-l，秸稈的粉碎和成型放在農區，可以降低秸稈原料的運輸成本和成型費用，農民購置一套成型設備可在短時間內收回成本，完全可以在農村中推廣應用，燃爐的應用可設在中、小城鎮或農村，這樣秸稈從粉碎、成型到燃燒，即可形成產業化生產．
(5)據國際可再生能源組織的預測，地下石油、天然氣及煤的貯量，只夠用60 a左右，到2050年，生物質可再生能源的利用率必須達到40%以上，秸稈屬于生物質可再生能源，熱壓成型后作燃料，使其得到高品位利用，是未來可再生能源的發展方向．
3、結論
液壓驅動式
秸稈壓塊機成型時秸稈的適宜含水率為7%～14%;成型溫度為160～200℃；因采用活塞套筒雙向擠壓間歇成型，可有效地降低單位產品的能耗，延長易損件的使用壽命；成型的秸稈種類不同，只需調換不同錐角和錐長的成型套筒，配合夾緊套微調錐角，即可改變成型后秸稈棒（塊）的密度：適當的保型時間可提高成型效果，當秸稈棒（塊）成型密度為1.0～1.1gcm-3時，其燃燒效果較好，燃燒速度比煤快，煙氣中的CO2，CO，SO2及NO。的排放均達到國家環保標準，可取代煤在燃爐中燃燒，從而解決秸稈荒燒問題，減少空氣污染，有顯著的環保效益；根據目前國際生物質能源的利用現狀及未來可再生能源的發展，秸稈成型機在中國農村、城鎮中進行產業化生產，有廣闊的應用前景。
