2011年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)與應(yīng)用的問題分析張國梁,張振濤,孫照斌,曲保雪,李成華,徐長明(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河北保定071000;2.中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所,北京100190;3.沈陽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,沈陽110168;4.中國水利水電第十六工程局第二分局,福州350019)摘要:生物質(zhì)致密成型技術(shù)是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換的方式之一。國內(nèi)外已經(jīng)對生物質(zhì)致密成型做了大量的研究,但在成型燃料生產(chǎn)和應(yīng)用過程中仍然存在很多問題,如原料難以持續(xù)供應(yīng)、各類原材料特性不同、成型差異大、成型設(shè)備能耗高、磨損快、對原料適應(yīng)性差、成型燃料結(jié)渣嚴(yán)重和不同生物質(zhì)成型燃料燃燒性能差異大等。為此,對上述問題進(jìn)行了探討,并分析了解決問題的途徑和方法,為深入開展生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)和利用提供了新的思路和途徑。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);成型燃料;生產(chǎn);應(yīng)用中圖分類號:S216.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-188X(201108-0177-070引言下,能把木屑和刨花壓縮成固體成型燃料6。20世紀(jì)70年代初,美國研究開發(fā)了環(huán)模擠壓式顆粒成型生物質(zhì)能作為自然界的第4大能源資源分布廣,機(jī),并在國內(nèi)大量生產(chǎn)。瑞土、瑞典、西歐等發(fā)達(dá)國家開發(fā)潛力大,環(huán)境影響小,發(fā)展生物質(zhì)能源是全球緩都先后開發(fā)研究了沖壓式成型機(jī)、輥模擠壓式顆粒成解能源危機(jī)、減少溫室氣體排放、解決生態(tài)環(huán)境問題型機(jī)-。20世紀(jì)50年代,日本從國外引進(jìn)技術(shù)后和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。我國農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行了改進(jìn),研究應(yīng)用了螺旋式擠壓成型機(jī),之后又資源豐富,每年約有7×10°t的農(nóng)作物秸稈,另外還有相繼產(chǎn)生了以油壓、水壓為動力的活塞式生物質(zhì)壓縮大量的林業(yè)采伐和林木制品加工廠產(chǎn)生的廢棄物,如成型設(shè)備9。從20世紀(jì)80年代開始,日本對生物質(zhì)枝丫、小徑木、板片和木屑等,總量近1×105t2)。生壓縮成型燃料技術(shù)進(jìn)行了探討對壓縮過程中的動力物質(zhì)致密成型技術(shù)生產(chǎn)固體燃料是把農(nóng)林廢棄物加消耗、壓模的結(jié)構(gòu)與尺寸、壓縮燃料的含水率壓縮時工再利用、解決生物質(zhì)資源浪費和污染問題的一種重的溫度和壓力及原料的顆粒大小等進(jìn)行了實驗研究,要技術(shù)手段,是除生物質(zhì)氣化和液化之外的又一種生進(jìn)一步改進(jìn)了生物質(zhì)壓縮成型技術(shù),使之更趨于實用物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換方式3。但由于原料、工藝和設(shè)備等化。泰國、印度、菲律賓等國從20世紀(jì)80年代開始也諸多方面的原因,生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)和利用仍然先后研制成了填加粘結(jié)劑的生物質(zhì)致密成型機(jī)。存在著問題。本文就生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)及其應(yīng)用1.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀中存在的問題進(jìn)行分析研究,以探索更好地開發(fā)生物我國從20世紀(jì)80年代起開始致力于生物質(zhì)致密質(zhì)能源的途徑。成型技術(shù)的研究。湖南省衡陽市糧食機(jī)械廠于19851國內(nèi)外生物質(zhì)成型燃料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀年研制了第一臺ZT-63型生物質(zhì)壓縮成型機(jī),江蘇省連云港東海糧食機(jī)械廠于1986年引進(jìn)了一臺OBM1.1國外發(fā)展現(xiàn)狀88棒狀燃料成型機(jī)。1993年前后,我國從國外引國外發(fā)達(dá)國家對生物質(zhì)成型燃料技術(shù)都十分重進(jìn)了近20條生物質(zhì)壓編成型生產(chǎn)線,基本上都采用視,并投入了大量的資金與技術(shù)力量研究和開發(fā)生物螺旋擠壓式,以鋸木屑為原料,生產(chǎn)碳化燃料。中國質(zhì)致密成型設(shè)備。早在20世紀(jì)30年代,美國就開始林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所于1998年研制研究壓縮固體成型燃料技術(shù),并研制了螺旋式擠壓成成功型機(jī),在加熱溫度為110-350℃壓力10MPa的條件置木中國煤化工該機(jī)由旋風(fēng)干燥裝型裝置3大部分組成CNMHG能耗為120.8~收稿日期:2010-10-12作者簡介:張國梁(1984-),男,河北易縣人,助教碩士,(E-mi)241.7kW,h/tm2)。中南林業(yè)科技大學(xué)嚴(yán)永林等(原guoliang2871@163.com,中南林學(xué)院)從2002年起在國產(chǎn)飼料制粒機(jī)的基礎(chǔ)2011年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期上結(jié)合瑞典生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)技術(shù)研制而成了木材年消耗量達(dá)2.5×103m3,折合1.5×l0°t,而現(xiàn)有生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)。2004年,清華大學(xué)和北森林資源可供給量僅為1.5×10m3,供需缺口達(dá)6京惠眾實科技有限公司開發(fā)的 Highzones生物質(zhì)固化10-1×103m32,可用于成型燃料生產(chǎn)和生物質(zhì)發(fā)成型技術(shù),利用壓輥擠壓原理實現(xiàn)了生物質(zhì)就地及時電的木材供應(yīng)將十分緊張壓縮。2006年,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)李保謙張百良和夏舉例如下:按照生物質(zhì)發(fā)電業(yè)內(nèi)通行的標(biāo)準(zhǔn),半祖璋等研制了HPB-Ⅳ型液壓驅(qū)動活塞式成型機(jī),合徑50km內(nèi)才允許建一個生物質(zhì)發(fā)電廠,而如果生物肥天炎綠色能源開發(fā)有限公司研制了TYK-Ⅱ秸稈質(zhì)電廠過于密集,則會導(dǎo)致生物質(zhì)發(fā)電廠“無米下成型機(jī)。河南省科學(xué)院能源研究所何曉峰等研制了鍋”。據(jù)南方周末報報道,截至2010年,江蘇省原來生種在常溫下生產(chǎn)顆粒燃料的環(huán)模顆粒成型機(jī),變頻物質(zhì)發(fā)電廠一共批了28家,布點過于密集導(dǎo)致原料電機(jī)驅(qū)動螺旋供料裝置為擠壓裝置供料,通過調(diào)整供價格攀升,以稻殼為例,其價格最高峰達(dá)到460元/t電的頻率可實現(xiàn)原料供應(yīng)量的調(diào)整,顆粒燃料的生產(chǎn)由于燃料缺少,大多時間很多電廠都只能減負(fù)荷運行效率可達(dá)到300~500kg/h3?；蛱潛p運行23。2010年即將投產(chǎn)的涿鹿華達(dá)生物熱電項目裝機(jī)容量為2×25kW,年消耗各種秸稈32生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)與應(yīng)用中存在的問題10t,而河北涿鹿縣秸稈總量才6.8×10°t3,不僅要2.1原料難以持續(xù)供應(yīng)供應(yīng)生物質(zhì)電廠,還要供應(yīng)造紙廠、飼料加工等企業(yè),生物質(zhì)原料主要包括木質(zhì)材料和非木質(zhì)材料(如加之秸稈不可能百分之百地收集(如小麥的手工收割竹材和農(nóng)業(yè)剩余物等),其應(yīng)用包括用于能源領(lǐng)域生系數(shù)為0.85~0.92),因此進(jìn)一步加大生物質(zhì)電廠產(chǎn)致密成型燃料供居民釆暖和生物質(zhì)電廠發(fā)電、用于生產(chǎn)規(guī)模的可能性就很小。人造板行業(yè)生產(chǎn)木質(zhì)或非木質(zhì)人造板、用于造紙行業(yè)22各類原材料特性不同,成型差異大生產(chǎn)低端紙制品和紙箱包裝材料等及用于養(yǎng)殖行業(yè)研究表明,不同種類農(nóng)作物秸稈化學(xué)成分不同生產(chǎn)飼料等6-1。2009年,我國人造板的總產(chǎn)量為見表1所示-?；瘜W(xué)成分對秸稈的致密成型工藝1.15×10°m3,其中秸稈人造板產(chǎn)量超過7.5×和成型燃料的性能有影響。相對于木材而言,秸稈的105m31-19);2009年1-11月,我國紙和紙板產(chǎn)量累灰分含量高,如闊葉材灰分低于1.5%,而農(nóng)作物秸稈計達(dá)到8.47×101t0,林業(yè)廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物是造的灰分一般多在2%以上,稻秸的灰分高達(dá)14%,成型紙業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要環(huán)節(jié);2010年3月,全國166過程中易造成粉塵污染,增加除塵系統(tǒng)的能耗。農(nóng)作家飼料企業(yè)生產(chǎn)飼料2.75×10°12)。物秸稈灰分中的主要成分SO2含量多的在65%以上各類生物質(zhì)利用都需要大量的可持續(xù)供應(yīng)的原(如麥秸、稻秸等)(3,灰分中的SO2在植物纖維中形料,因而不可避免地存在著對生物質(zhì)原材料的競爭。成了非極性的表層結(jié)構(gòu),影響膠黏劑吸附和氫鍵的形隨著保護(hù)性耕作技術(shù)的發(fā)展秸稈留茬覆蓋還田已成成,不利于其自身膠合固化成型。蓖麻稈的灰分含量為一些糧食主產(chǎn)區(qū)(同時也是秸稈主產(chǎn)區(qū))的通用生在24%,因此與稻秸相比,在成型和燃燒是兩者必然產(chǎn)方式2-3,可用于生產(chǎn)成型燃料的生物質(zhì)原料供應(yīng)呈現(xiàn)不同性能。有機(jī)溶劑抽提物含量高,1%NaOH下十分緊張。玉米稈的抽提物高達(dá)45.62%,這表明其富含蠟狀物另一方面,從成品價格比較,lt人造板售價3000與硅,不易膠接,降低結(jié)合強(qiáng)度。秸稈中聚戊糖含量元左右,而1t成型燃料售價僅600~800元,因此原料多在20%以上,聚戊糖使秸稈在成型過程中易出現(xiàn)粘持有者就可能更傾向于將原料出售給收購價格較高附成型壓輥和環(huán)模或螺旋進(jìn)料器的現(xiàn)象,增加能耗,者。生物質(zhì)電廠投資一般在幾億元,一旦上馬為收回降低成型機(jī)使用壽命。闊葉材的木素和纖維素含量成本或達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益,必然不惜財力搶購原材較高,可分別高達(dá)33.09%和64.10%,而一般秸稈的料,從而使成型燃料原料價格進(jìn)一步攀升。當(dāng)原料成木素和纖維素含量都低于木材,自身強(qiáng)度也比較低本超過一定界限,即使享受國家補(bǔ)貼,成型燃料生產(chǎn)因此需要提高原料的粉碎程度以增大比表面積,促進(jìn)和所供應(yīng)的生物質(zhì)電廠也會虧損。纖維接增結(jié)合強(qiáng)度。棉稈、麻稈等還有部分生物質(zhì)電廠立項時以秸稈為主要原料,農(nóng)作中國煤化工素含量較高,如蓖麻實際建成生產(chǎn)時,由于秸稈供應(yīng)不足,成型燃料燃燒稈的CNMHG維較長,韌性大,采性能差,不得不大量使用木材作為成型的原材料。但用普通的粉碎機(jī)不易切斷。我國木材資源供需矛盾日益突出,預(yù)計2010年我國生物質(zhì)原料在壓力作用下,細(xì)小的顆?；ハ嘀g2011年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期容易發(fā)生緊密充填,成型塊的密度和強(qiáng)度顯著提高,求,造成能源消耗大和成型部件磨損嚴(yán)重等現(xiàn)象。采粉碎程度高,有助于提高成型燃料的松弛密度和耐久用熱壓成型雖能使生物質(zhì)的化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為粘結(jié)劑性。普通的粉碎(物料相對含水率10%-15%)不能以增強(qiáng)成型物顆粒間的粘結(jié)力,但卻消耗大量能促進(jìn)原料的自身膠合。為保證成型燃料品質(zhì),對成型源3。另一方面普通的粉碎對高含水率秸稈(含壓力、溫度和成型機(jī)對原料的適應(yīng)性提出了較高的要水率>30%)效果差,不能做到秸稈的即收割即粉碎。表1部分農(nóng)作物粘稈的化學(xué)成分Tab 1 Chemical composition of crop straw水分灰分溶液抽提物/%聚戊糖木素纖維素種類產(chǎn)地冷水熱水苯醇1%NBOH麥稈河南7.736,4710.023.3033.60稻秸河北19.8011.93棉稈四川1246玉米稈10.6520.400.5645.6237.68高梁稈河北9434.7613.88河北14.132.1210.690.7431.5143.55甘蔗渣四川10.537.6315.880.8526.2623.5119.30蓖麻稈內(nèi)蒙古9.175,48海蓬子江蘇57.21闊葉材0.10~1.5014.69-30.8317.81-33.0949.96-64.10帶*號的是綜纖維素含量23成型設(shè)備能耗高且磨損快對原料適應(yīng)性差料要求嚴(yán)格:為鋸末、木屑設(shè)計的成型設(shè)備不能處理現(xiàn)在應(yīng)用較多的成型燃料加工設(shè)備有輥模擠壓式生物質(zhì)秸稈等;能處理秸稈的成型設(shè)備對稻殼無能為(包括環(huán)模式和平模式)、活塞沖壓式(包括機(jī)被式、液力;處理稻殼的成型設(shè)備卻奈何不得棉花稈等。壓式)和螺旋擠壓式等3種機(jī)型。其中,輥模擠壓式2.4成型燃料結(jié)渣嚴(yán)重成型機(jī)采用的是濕壓(冷壓)成型工藝,活塞沖壓式與秸稈類生物質(zhì)在生長過程中會吸收一定量的金屬螺旋擠壓式成型機(jī)都采用的是熱壓成型工藝。當(dāng)前元素(如K,Na,Cl,S,Ca,Si,P等),這些元素以鹽或氧生物質(zhì)致密燃料成型設(shè)備主要存在如下幾個問題:化物等形式存在于生物質(zhì)機(jī)體內(nèi),且熔點相對較低,1)在成型機(jī)中將纖維和木質(zhì)素軟化必然要求高大部分在700~90℃。當(dāng)秸稈類生物質(zhì)固體成型燃的能量消耗。例如,對于螺桿擠壓成型機(jī),粉料在螺料在鍋爐內(nèi)燃燒時,爐內(nèi)溫度遠(yuǎn)高于堿金屬化合物的旋擠壓成型前先要經(jīng)過電加溫預(yù)熱,擠壓成型過程的熔點導(dǎo)致爐排上的秸稈灰在800~900℃時就開始發(fā)噸料電耗一般為100kW/h生軟化,溫度過高時灰分會全部或者部分發(fā)生熔化2)滾輪和成型孔磨損很快,費用高。國產(chǎn)設(shè)備形成玻璃狀堅硬爐渣難以清除{“。另外煙氣中中螺桿的最高壽命不超過500h,距國際先進(jìn)水平夾帶著熔化或半溶化的堿金屬硅酸鹽,在接觸到鍋爐的1000h差距很大2;活塞式成型機(jī)的成型模腔一內(nèi)壁面時凝結(jié),不斷積聚,最終產(chǎn)生嚴(yán)重的積灰或結(jié)般要10h修復(fù)一次;國內(nèi)外的同類環(huán)模式成型設(shè)備渣等問題。結(jié)渣現(xiàn)象不僅會影響燃燒設(shè)備的熱性能平均修復(fù)周期在100左右維修費用(取決于環(huán)模而且會危及燃燒設(shè)備的安全性直徑)為1萬~4萬元。德國某廠環(huán)模成型機(jī)的環(huán)模25不同生物質(zhì)成型燃料燃燒性能差異大每運行90d需要維修一次,一臺環(huán)?？偝煽删S修10不同種類生物質(zhì)的熱值和工業(yè)成分不同“,見次每次耗資4500歐元表2稻草的低位熱值為1.39×10kJ/kg,而雜3)成型機(jī)對原料的粒度和含水率要求不盡相同,草的中國煤化工相比之下,木材的發(fā)從6%-35%不等超出正常范圍就會導(dǎo)致不能成型熱量CNMH熱值分別為1.89或能耗增大,從而導(dǎo)致因各地原料不同而配備各種專10kJ/kg和1.90×10kJ/kg。熱值的不同致使對應(yīng)的門設(shè)計的成型設(shè)備。另外,不同的成型設(shè)備適用的原成型燃料在燃料爐中燃燒時性能存在差異,從一種燃17920l1年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期料換到另一種燃料燃燒時,所發(fā)出的能量就會存在波物纖維原料的半纖維素和木質(zhì)素降解為低分子物質(zhì),動,從而導(dǎo)致供熱或發(fā)電的不均勻性。這種不均勻性并且使纖維疏松,形成多孔性,易于燃燒4-“1。經(jīng)此必然影響居民取暖或輸電的穩(wěn)定。處理的纖維便于成型,從而可提高成型機(jī)對原料的適表2幾種生物質(zhì)原料的工業(yè)成分分析應(yīng)性。實施時可對不同種類秸稈采用不同含水率、不Tah.2 Analysis on industrial ingredients of several biomass raw materials同溫度、不同壓力進(jìn)行工藝優(yōu)化,得到不同種類秸稈生物質(zhì)類們水分揮發(fā)分固定碳灰分低位熱值爆破法工藝參數(shù),提高成型設(shè)備對不同種類原料的適%/·kg應(yīng)性。66.87169.46植物纖維材料芐基塑化即通過化學(xué)手段,用其他5.10746517.123.13的官能團(tuán)來部分取代其纖維素、半纖維素或木質(zhì)素上稻草l116.0613.8613970面的羥基,一方面會減少各成分之間的氫鍵,使纖維67.1119.3515363素及半纖維素等分子間的結(jié)合力大大下降;另一方面玉米秸4.8771.4517.755.9315539這種改性還會破壞纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu),最終使木質(zhì)纖棉稈6.78685420.7139715991維材料可以在一定溫度下軟化成為熱塑性材料“」楓木78.6021.30.10熱塑性材料在一定溫度下易于成型,且結(jié)合強(qiáng)度提高。實施時可對不同種類原材料(木材、麥秸、玉米松木6.3079.4020.100.5019045秸、棉稈、稻殼等)進(jìn)行一定比例(5%~10%)芐基化預(yù)處理,將芐基化產(chǎn)物與未處理原料混合,之后在成3解決問題的方案型機(jī)內(nèi)成型,總體提高設(shè)備對原材料的適應(yīng)性。33研發(fā)和改進(jìn)成型設(shè)備3.1充分論證,保證原料可持續(xù)供應(yīng)研制多種類高含水率物料(濕物料秸稈)一次粉項目投資人和地方政府要對生物質(zhì)電廠項目進(jìn)行碎技術(shù)與設(shè)備。普通的晾曬處理如遇陰雨天氣,秸稈科學(xué)的可行性分析和論證,充分考慮國家政策、當(dāng)?shù)匾酌棺兩踔粮癄€,使秸稈利用價值降低,因而有必要的生物質(zhì)原料數(shù)目分布、利用途徑、已有企業(yè)類型和研發(fā)針對不同來源、不同種類的高含水率物料(濕秸經(jīng)濟(jì)效益等。立項規(guī)模要合適地點選擇要恰當(dāng),宏稈)一次粉碎技術(shù)與設(shè)備,實現(xiàn)多種濕秸稈即收割即觀審批要慎重,有大型人造板廠則不宜批建生物質(zhì)電粉碎,并且提高碎料程度?？刹捎萌啻暄b置、錘片粉廠,從而保證原料供應(yīng)充足,并且對可用于成型燃料碎、篩分裝置等的有機(jī)結(jié)合技術(shù)設(shè)計開發(fā)設(shè)備,將秸生產(chǎn)和發(fā)電項目的生物質(zhì)總量、可獲得性、可供應(yīng)量、稈高度分離,得到介于刨花碎料和熱磨纖維之間的亞秸稈等生物質(zhì)原料到廠價格以及秸稈資料的區(qū)域差纖維。粉碎后的秸稈進(jìn)行再氣干或人工干燥,一方面異等相關(guān)問題形成一套完整的理論體系。項目一旦提高干燥效率,另一方面可預(yù)防或減少秸稈霉變腐上馬,要進(jìn)行科學(xué)的管理保證項目的長久發(fā)展,確保爛,為后續(xù)成型工藝做好準(zhǔn)備對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、農(nóng)民生活質(zhì)量及農(nóng)村環(huán)境切實有益提高成型部件的耐磨性,合理設(shè)計成型部件的材32對原料合理預(yù)處理優(yōu)化成型工藝料、尺寸,合理選擇成型因素水平,對成型的關(guān)鍵部件預(yù)處理對于增加原料成型性能、改善成型燃料的采用先進(jìn)的表面熱處理和涂層及滲層等技術(shù)以提高物理品質(zhì)和燃燒性能及降低成型機(jī)能耗具有重要影耐磨性。響。改變原料的預(yù)處理方式可以提高不同種類秸稈研究設(shè)備對原料的適應(yīng)性,從結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸設(shè)自身膠合固化成型性能,從而有效改善不同種類秸稈計、制造精度等角度角度出發(fā),提高其對原料的適應(yīng)成型性能和顆粒成型燃料結(jié)合強(qiáng)度。在原料預(yù)處理性,主要是對含水率的適應(yīng)性。方面,蒸汽爆破預(yù)處理、木質(zhì)纖維材料芐基塑化是新3.4提高成型燃料的抗結(jié)渣性能近發(fā)展起來的預(yù)處理方法。在對原料進(jìn)行蒸汽爆破是進(jìn)一步改善對原料的預(yù)處理,減少秸稈中的和芐基化處理的基礎(chǔ)上,確定合理的成型工藝。金屬元素。試驗表明,使用60~70℃的水對秸稈進(jìn)行蒸汽爆破主要是利用高溫高壓水燕汽處理纖維原洗濾,V凵中國煤化工l元素“則。二是料,并通過瞬間泄壓過程實現(xiàn)原料的組分分離和結(jié)構(gòu)在秸科CNMHG混人含有SiO2的泥變化。處理后天然纖維原料膨松呈煙絲狀,纖維素的沙,防止K和Na等元素的化合物與SO2發(fā)生反應(yīng)而孔隙增大。對其進(jìn)行熱性質(zhì)分析表明蒸汽爆破使植生成低熔點的共晶體:。三是研制和選用合理的2011年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期抗結(jié)渣添加劑。農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院田宜水等提勢[冂].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2009,37(2):4-8出了一種生物質(zhì)固體成型燃料抗結(jié)渣添加劑。該[8]姜洋郭軍,王忠誠等生物質(zhì)致密成型設(shè)備生產(chǎn)顆粒添加劑主要由15%~25%的碳酸鎂20%~30%氧化燃料技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析[J].可再生能源,2006(4):81鋁和45%~65%的碳酸鈣組成,按照不同的生物質(zhì)原料制定不同的配方配比,并按照1%-5%的比例將抗9 P Y HFu, MU F Kirschbaum, R J Raison,etal.he結(jié)渣添加劑添加到不同的生物質(zhì)原料中。四是采用potential for bioenergy production from Australian forests, its各種措施(如水冷震動爐排等)將鍋爐燃燒溫度控制contribution to national greenhouse targets and recent delopments in conversion processes [J]. Biomass and在900℃以下,對鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精心設(shè)計,避免攜Bioenergy,2002(22):223-236帶低熔點顆粒的熱氣體與換熱面接觸等。[10]樊峰鳴,傅玉清.生物質(zhì)成型燃料技術(shù)及其熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)3.5提高成型燃料燃燒均勻性用探討[J].中國建設(shè)動態(tài)陽光能源,2007(3):56應(yīng)改變不同種類生物質(zhì)原料的成型參數(shù),以提高11] Ayhan Demiras, Ayse Sahin. Evaluation of Biomass reside其成型燃料的燃燒性能。有研究表明,玉米秸稈成型(1) briqueting waste paper and wheat straw mixtures[J]燃料的燃燒性能隨著相對孔隙率的不同而變化,相對FuelProcessing Technol, 1998, (55): 185-193孔隙率大的玉米秸稈成型燃料相對較好燃燒,具有較12]劉圣勇陳開碇張百良國內(nèi)外生物質(zhì)成型燃料及燃好的燃燒性能,反之則不好5。為此,應(yīng)根據(jù)生物質(zhì)燒設(shè)備研究與開發(fā)現(xiàn)狀[J].可再生能源,2002(4):14成型燃料的燃燒特性優(yōu)化成型燃料鍋爐運行參數(shù),以提高燃燒效率和熱效率。如上文表2所示,木材比秸13嚴(yán)水林生物質(zhì)固化成型設(shè)備的研究[J,林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2003,31(12)稈的熱值高,可嘗試木質(zhì)材料和非木質(zhì)材料混合,如[14]車戰(zhàn)斌,生物質(zhì)就地及時壓縮成型技術(shù)[J.新能源技木材-麥稈、木材-稻秸等混合成型燃料、生物質(zhì)原術(shù),2005(1):28-31料和煤粉混合成型燃料,從配比、密度等方面提高成[15」回彩姻生物質(zhì)燃料常溫高壓致密成型技術(shù)及成形機(jī)型燃料的燃燒均勻性,提高熱值理研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2006:4-84結(jié)語[16] Monique Hoogwijk, Andre Faaija, Richard van den Broekaetc.Exploration of the ranges of the global potentialof bio-開發(fā)和利用生物質(zhì)能是解決環(huán)境污染、能源短缺mass for energy [J]. Biomass and Bioenergy, 2003( 25):問題的重要途徑,但生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)和利用過程119-133中在原料的持續(xù)供應(yīng)、原料預(yù)處理、成型工藝、設(shè)備、[17] Li Junfeng, Hu Runqing. Sustainable biomass production for成型燃料結(jié)渣和燃燒性能等方面仍然存在諸多問題,nergy in China[ J]. Biomass and解決好這些問題是確保生物質(zhì)致密成型和利用產(chǎn)業(yè)83-499發(fā)展的關(guān)鍵,尚有大量的工作需要進(jìn)行。[18佚名,2009年我國人造板產(chǎn)量[J].中國人造板,2010(7):37.參考文獻(xiàn)[19]高述超我國秸稈人造板發(fā)展概況及建議[J].林產(chǎn)工業(yè),2007,34(4):5-7[]劉廣青董任杰李秀金生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)[M].北[20]陳奇志轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式下我國造紙工業(yè)的發(fā)展趨京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009:15-23勢[J].造紙信息,2010(5):17-19[2]肖宏儒,宋衛(wèi)東,鐘成義,等生物質(zhì)成型燃料加工技術(shù)[21中國飼料工業(yè)協(xié)會信息中心市場部2010年3月全國分析研究[J].中國農(nóng)機(jī)化,2009(5):65-68.飼料生產(chǎn)形勢分析[J].飼料廣角,2010(8):10-12.[3] Ayhan Demirbas. Combustion characteristics of different bio-[22付杰沈北新區(qū)玉米保護(hù)性耕作技術(shù)體系研究[].農(nóng)mass fuels[ J ]. Progress in Energy and Combustion Science業(yè)科技與裝配,2010(2):84-862004,30(2):219-230.[23]陶杰林美蔭.發(fā)展保護(hù)性耕作是促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)[4]日本能源學(xué)會生物質(zhì)和生物質(zhì)能源手冊[K].史仲平,變的有效途徑[J]現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2010(5):124-126華兆哲,譯.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:123-126[24]鮑甫成我國木材及林產(chǎn)品供需平衡研究(續(xù))[J].林[5]陳彥宏,武佩,田雪艷,等.生物質(zhì)致密成型燃料制造技中國煤化工術(shù)研究現(xiàn)狀[].農(nóng)機(jī)化研究,2010,32(1):206-21[25]圈錢圈補(bǔ)貼[EBOL][6]李美華,愈國勝成型技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].木材加CNMHGww. infzm. com/ content/工機(jī)械,2005(2):36-40.48202[7]俞國勝,侯孟生物質(zhì)成型燃料加工裝備發(fā)展現(xiàn)狀及趨[26]中國煤炭資源網(wǎng)河北生物質(zhì)發(fā)電廠概況全國首家秸2011年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期稈壓塊生物質(zhì)發(fā)電廠將在河北涿鹿建成[EB/OL].[43]袁艷文,林聰趙立欣,等.生物質(zhì)固體成型燃料抗結(jié)渣[2009-11-28].http://www.sxcoal.com研究進(jìn)展[J].可再生能源,2009,27(5):48-51[27]張百良,王許濤,楊世關(guān)秸稈成型燃料生產(chǎn)應(yīng)用的關(guān)[44]吳蔭津.木材廢料燃燒分析及鍋爐結(jié)構(gòu)簡介[J].裝備鍵問題探討[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,24(7):296制造技術(shù),2008(10):122-123;126[45]張連慧,石力安,王體朋,等.蒸汽爆破過程麥稈木質(zhì)纖[28]王欣,周定國農(nóng)作物秸稈化學(xué)成分對人造板生產(chǎn)工藝維素的轉(zhuǎn)化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2008,24(10):195的影響[門]林產(chǎn)工業(yè),2009,36(5):26-29[29]劉志明麥稈表面特性及麥稈刨花板膠接機(jī)理的研究46]王堃,蔣建新,宋先亮蒸汽爆破預(yù)處理木質(zhì)纖維素及[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2002其生物轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2006,4030]成俊卿,木材學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社,1985(6):37-4231]潘明珠,周定國.蓖麻稈化學(xué)組成及纖維形態(tài)研究[J].[47]張曉燕,趙廣杰.蒸汽爆破預(yù)處理桉木的形態(tài)結(jié)構(gòu)與主纖維素科學(xué)與技術(shù),2007,15(4):39-42化學(xué)成分變化[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,30(3):[32]邵顧,周定國海蓬子秸稈材性的研究[J].林產(chǎn)工業(yè)2008,35(5):28-31[48]曲保雪,秦特夫,儲富祥.木材的塑化技術(shù)及應(yīng)用[][33]徐詠蘭.中高密度纖維板制造與應(yīng)用[M].長春:吉林木材工業(yè),2009,23(5):26-30科學(xué)技術(shù)出版社,2002[49 S BHATTACHARYA, M HARTTIG. Control of agglomera-[34]韓廣萍,王戈,劉振國蘆葦特性與蘆葦刨花板制板工tion and defluidization burning high-alkali, high-sulfur藝關(guān)系的研究[J].建筑人造板,1995(3):7-10lignites in a small nuidizedm bed combustors effect of addi-[35]涂平濤植物纖維人造板的生產(chǎn)技術(shù)解析[J].新型建tive size and type and the role of calcium[ J]. Energy筑材料,1996(6):8-12Fuels,2003,17:10l4-1021[36]0'Dogherty M J, Wheeler J A. Compression of straw to [50] SHAOJUN XIONG, JAN BURVALL, HAKAN ORBERGhigh densities in closed cylindrical Dies[ J]. J Agric Engngslagging characteristics during combustion of com stoversRes,l984,29:61-72.with and without kaolin and calcite[J]. Energy &Fuels[37]郭康權(quán)粉粒體技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安:西北大學(xué)出版社,2008,22:3465-34701995:36-15[51] Enkins B M, Baxtel L L, Miles T R, et al. Combustionprop-[38]盛奎川,吳杰.生物質(zhì)成型燃料的物理品質(zhì)和成型機(jī)理erties of biomass [J]. Fuel Processing Technology, 1998的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2004,20(4):242-[52] Vamvuka D, Zografos D. Predicting the behaviour of ash[39]馬孝琴,駱仲泱,方夢祥,等.添加劑對秸稈燃燒過程中fromagricultural wastes during combustion[J]. Fuel, 2004堿金屬行為的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報,2006,40(4)83:2051-2057[53] SERDAR YAMAN. Pyrolysis of biomass to produce fuels[40]閻維平,陳吟穎TK6生物質(zhì)燃料結(jié)渣特性分析與判別and chemical feedstocks J]. Energy Conversion and[J].華北電力大學(xué)學(xué)報,2007(1):49-54Management, 2004, 45: 651-671[41]崔亞兵,陳曉平,顧利鋒常壓及加壓條件下生物質(zhì)熱.[54]農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院一種生物質(zhì)固體成型燃料抗解特性的熱重研究[打]鍋爐技術(shù),2004,35(4):12結(jié)渣添加劑及制備方法:中國,201010130394.4[P]2010-03-23[42]樊峰鳴,張百良,李保謙,等.大粒徑生物質(zhì)成型燃料物[55]劉圣勇,王曉東,王智展.玉米秸稈成型燃料孔隙率對理特性的研究[].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2005,24(2):燃燒效果的影響[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,42(6)398-402Analysis of Problems of Biomass Briquette Production and ApplicationZhang Guoliang, Zhang Zhentao Sun Zhaobin', Qu Baoxue, Li Chenghua, Xu Changming(1 College of Forestry, gricultural University of Hebe, Baoding凵中國煤化工 nstitute of Physics andChemistry, CAS, Beijing 100190, China; 3. School of MechanicalC NMHGUniversity, Shenyang110168, China; 4. Sinhydro Burean 16 Co., LTD, the Second Branch, Fuzhou 350019, China)Abstract: Biomass densification and formation technology is one of the transformation methods of biomass energy. Sub-2011年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期stantive researches on densifying technologies of biomass were done in and out of China. However, problems still existedin such aspects as difficult continuity of raw material supply, great forming diversity resulting from different raw materialcharacteristic,high energy consumption, fast wear and tear and bad adaptation to raw material of forming equipmentheavy slagging of biomass briquette and big variety of combustion performance of different biomass briquette during prduction and application of biomass briquette These problems were analyzed and Methods and routes of solving these prob-lems were discussed in this paper. Therefore, new thoughts and methods were presented for developing production andapplication of biomass briquette in depthKey words: biomass; briquette; production; application(上接第167頁)Abstract ID:1003-188X(2011)08-0164-EAThe Application of Fuzzy Control on Intelligent Humidity MeterWang Yue, Zhu Fengwu, Han Guanghui, Li Tie(ilin Agricultural University, Changchun 130118, ChinaAbstract This paper was focused on nonlinear, delay and uncertainty characteristics of the humidity control, and pro-posed intelligent hygronom based on fuzzy control. The design was not only further study of fuzzy rules but defuzzificationby the minimum and maximum method and simulation study by MATLAB to test its rules and control effect. The simulation results was shown intelligent hygronom based on fuzzy control has good robustness, dynamic and widely applicationKey words: hygrometer; intelligent; fuzzy control(上接第171頁)Abstract I:1003-188X(2011)08-0168-EAThe Design of Temperature Controlling System Based onElectrothermal Blowing Dry BoxLin hongjuDepartment of Machinery and Electronics, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao 066004China)Abstract: One new temperature controlling system design method based on electrothermal blowing dry box is presented inthe paper, including in hardware and software design. Single chip AT89552 is core of the system, which can completetemperature measure, controlling and display by PID control algorithm. It is small error and better expensive. It haswidespread prospects in many fieldsKey words: electrothermal blowing dry box; single chip AT89S52; Pt100; LCD; PID control algorithm中國煤化工CNMHG