3.1.2 生物質顆粒燃料的成型顆粒燃料的成型是通過壓輥式成型機實現，有環模顆粒成型機和平模顆粒成型機兩種。立式環模
顆粒機(圖7)成型環模和壓輥的軸線為垂直設置，在成型環模上鉆有成型孔，成型環模和壓輥以不同的轉速同時旋轉，被粉碎后的生物質原料在壓輥的作用下被不斷的擠壓進環模的成型孔內而擠壓成型。原料在進入環模和付之壓輥前就被加熱到木質素軟化的狀態。平模顆粒成型機的壓模為一水平圓盤，在圓盤上與壓輥接觸的圓周上開有成型孔。作業時，水平圓盤和壓輥同時旋轉，由于旋轉平面不同，被加熱、木質素軟化后生物質原料被壓輥擠壓進圓盤的成型孔中而被擠壓成型，擠壓出圓盤后被切刀切斷為顆粒狀。
3.1.3棒或塊狀燃料成型 與生物質顆粒燃料不同，棒或塊狀燃料無需對原有以煤為燃料的灶具或鍋爐進行改造就可直接使用。生物質棒或塊狀成型設備座用較為普遍的是螺旋擠壓成型機和活塞式沖壓成型機兩種。螺旋擠壓成型機主要由擠出螺旋、擠出套筒、加熱圈等組成，被粉碎的生物質原料在擠出螺旋的作用下被推入擠出套筒，在擠出套筒周圍加熱圈的作用下，擠出套筒內的生物質原料被加熱到木質素軟化狀態，隨生物質原料不斷進入擠出套筒形成的擠壓作用，結合被軟化木質素產生的膠黏作用而成型。成型后的棒狀燃料被源源不斷的送出，燃料棒的長度可根據需要而截斷。如宜春市鐵力意和機制炭廠擁有5臺螺旋擠壓式的棒狀燃料成型機生產碳棒的原料棒，每臺成型機由一臺功率為11 kW的電動機 驅動擠出螺旋，加熱電熱管的功率為5 kW，成型燃料棒的外直徑為48 mm，中空直徑為10 mm，每分鐘可生產長400 mm的燃料棒2.5根。
另一種活塞式生物質棒狀燃料成型機主要由活塞、加熱圈和成型喉管組成。活塞由液壓或機械驅動作往復運動，已粉碎的生物質原料在活塞的推動下，同時在加熱圈的作用下生物質原料中的木質素被軟化而產生膠黏作用，在喉管處被擠壓而成型。為了防止不斷被壓縮的生物質發生“堵死”現象，通過喉管已擠壓成型的部分擠壓力被釋放，以便成型棒順利排出成型裝置。河南農業大學研制的一種液壓往夏活塞雙向擠壓加熱成型的棒狀燃料成型機主要用于農作物秸稈的成型，當加熱溫度達70~110℃時，秸稈中的木質素軟化產生黏接作用，再加溫到達160℃時木質素熔融，此時加壓使纖維素緊密黏接而成型，每小時可生產棒狀的燃料60~ 80 kg，燃料棒的密度為0.74~0.9g/cm3。
從20世紀80年代初我國就開始了生物質棒狀燃料成型機的研發，中國林業科學研究院林產化學工業研究所、中國農業機械化科學研究院、河南農業大學、西北農業大學、遼寧省能源研究所等10多家單位研究和開發了不同型號的生物質棒狀燃料成型設備。由于在生物質成型過程中需要加熱到木質素軟化狀態再擠壓成型，在實際應用過程中存在能耗相對較高、成型部件易磨損和原料的含水率不能過高等不足。
3.2生物質常溫成型
生物質常溫成型是在不加熱原料和在原料中不加入任何添加劑的條件下使生物質成型的技術，其成型機理尚在探討、研究之中，但已研制出一些成型的設備。生物質常溫成型的最大特點是由于不需要對原料進行加熱，成型能耗較小，目前常溫成型的生物質燃料主要有顆粒燃料和塊狀燃料兩種。河南省科學院能源研究所研制了一種在常溫下生產顆粒燃料的成型機，該機由一臺17 kW的主電機驅動環模和壓輥執行顆粒成型的擠壓，一臺1.5 kW的變頻電機驅動螺旋供料裴置實現為擠壓裝置供料，通過調整供電的頻率而實現供原料量的調整，顆粒燃料的生產效率可達到300—500 kg/h。
清華大學清潔能源研究與教育中心通過對具有纖維結構生物質材料的研究和分析，研制出了另一種常溫成型顆粒燃料生產設備(圖12)。原料在自然干燥含水率狀態下被粉碎成細小顆粒或纖維狀，然后放入機器中便可制成顆粒狀燃料，生產率可達到600 kg/h，能耗低于國外同類設備的能耗，顆粒成型燃料產品的強度、熱值均大于國外同類產品。該項技術已在北京的密云、懷柔推廣和應用。
北京林業大學工學院對生物質塊狀燃料常溫成型進行了系統的試驗研究，用德國進口的機對玉米、大豆、芝麻等農作物秸稈和鋸末、刨花、四倍體刺槐、小葉錦雞兒（檸條）、蘆竹等林木生物質進行了成型、發熱值檢測、用普通鍋爐燃燒等試驗，得到如下結果：1）壓機的壓力達到10 MPa各種生物質便可成型，最佳成型壓力為20~ 25 MPa，成型燃料的密度為0.8~1.4 g/cmz；2)對原料粉碎程度和含水率的要求較低，原料的顆粒度小于10 mm、含水率小于20%便可成型，并長期存放；3)對成型試驗生物質發熱值的檢測顯示，農作物秸稈類的熱值為11.7~12.6 MJ/kg，木質類生物質的熱值為18. 84~20.5 MJ/kg; 4)塊狀成型燃料不需要對原有燃煤鍋爐進行改造就可直接使用，用普通鍋爐進行的燃燒試驗表明，生物質成型燃料燃燒后的剩余物少于5%，并可回田作為有機肥料；5)從使用的壓機裝機功率與成型燃料生產率的關系，可以計算出加工每噸成型燃料的電能耗不大于50 kW h；6）由于是常溫、間歇加壓成型，對成型模具的磨損極小。
4、林木生物質成型燃料的發展前景
相對液化、氣化而言，林木生物質加工成成型燃料在技術上可操作性強，易實現。茌生態效益和社會經濟效益方面具有良好的發展前景。
生態效益：1）生物質成型燃料燃燒后的有害物質排放物遠遠低于化石燃料的排放，CO，被認為是零排放，即CO，的排放量等于燃燒掉生物質在生長期吸收或固定C02的量，S07的排放是煤炭的1/10，氮氧化合物(NO。)的排放幾乎為零。是一種清潔能源，燃燒后的剩余物極少(3%~5%)，并且可以回田作為有機肥料，對改良土壤極有幫助；2）用于生產成型燃料的林木資源主要是木材采伐、森林撫育、木材加工的剩余物和在荒山、荒沙、農業邊際性土地生長的灌木。林木生物質成型燃料的開發，不僅解決能源問題，還增加了林木資源的利用率，并在一定程度上促進防治荒漠化的進程和解決“三農”問題。
社會經濟效益：1）我國農村地域廣闊，每年消耗大量的柴草和煤炭用于取暖和煮飯，隨人民生活水平的提高，從使用柴草作為燃料逐漸向使用煤炭過渡，而煤炭的總貯藏量日益減少、價格不斷上漲，生物質成型燃料熱值相當于原煤的熱值（18.0~20.5 MJ/kg），將會是極好的替代品；2）從已進行的試驗研究看，生物質常溫成型具有能耗較小(成型電能耗50 kWh/t)的特點，發展、生產林木生物質成型燃料可以取得可觀的縊濟效益。
綜上所述，發展林木生物質成型燃料具有切實、可行的意義。
