前言 生物質能是指利用生物質生產（chǎn）能源。目前作為能源的生物質主要是指農作（zuò）物秸稈（gǎn）、林業及木材加工等廢棄物。生物質可以（yǐ）轉化為高效的固體、液體和氣體燃料，用於替代煤炭、石油、天然氣等不可再生能源。生物質能是重要的可再生能源（yuán）。 我國是農業大國，生物質資源非常豐富（fù），具有開發利用生物質能的良好條（tiáo）件。特別是在我國石（shí）油天然氣（qì）等化石能源十分短（duǎn）缺的情況下，開發利用生物質能源對維護我國能源安全、優化結構，緩解（jiě）我（wǒ）國能源緊張的予盾，促進農村和農業發展，有效解（jiě）決“三（sān）農”問題，建設社會主義（yì）新農村，實現（xiàn）農業經濟的可持續發展（zhǎn）具有十分重要意義。 此外，加大生物質能的（de）開發利用，對於提高能源利用的效率，減（jiǎn）少溫室氣體的排放，保（bǎo）護（hù）生態（tài）環境同樣具有重大意義。 一、主要（yào）技術分析 （一）成型原理 植物細胞中含有纖維素、半（bàn）纖維素及木素等。木素是具有芳香族特點的結構（gòu）單位，為丙烷型立體結構高分子化合物，在木草類植物中（zhōng）木（mù）素的含量約為14%～25%。木素沒有熔點，但有軟（ruǎn）化點，在適當的溫度下(200~ 300)會軟化、液化（huà），此時加以一定的壓力使其與纖維素緊（jǐn）密黏接並與相鄰顆粒互相膠結，冷卻後即可固化成型。因此，采用熱（rè）壓法成（chéng）型秸稈燃料可不（bú）用任何添加劑、黏接（jiē）劑（jì），大大（dà）降低了加工成本。生物質成型燃料就是利用這一原理（lǐ）以生物質固化成（chéng）型機經熱擠壓製成的。 （二）技術路線 生物質固化製成（chéng）燃料的成套設備包括粉碎機、混料機和秸稈顆粒機、木屑製粒機等生物質成型機。 生物質（秸稈）經自然風幹後，由粉碎機粉碎為小於10mm的短莖，一般為4~6mm，呈粉末狀，經混料機加水混合後，達（dá）到一定含水率（lǜ）(一（yī）般為6% - 10%)的秸稈原料進入到成型機中，經顆粒機等成型機擠（jǐ）壓為成型燃料。 其工（gōng）藝過程如下圖： （三）關鍵技（jì）術 秸稈生物質（秸稈）製成燃料，成型是（shì）整個生產過程的決定性步驟，故成型機的（de）性能決定了產品（pǐn）質（zhì）量和生產成本。成型需解決的技術關鍵包括：成型燃料密度的控製；燃料成型溫度的掌握；秸稈適宜（yí）含水（shuǐ）率範（fàn）圍的確定；成型機連續（xù）運行的（de）安（ān）全（quán）可靠性。 該項技術即不采用液（yè）壓成型原理，也不使用螺旋熱（rè）壓（yā）成型方式，而是采取磨盤擠壓式成型（xíng）。液壓成型設備的一次性投入資金（jīn）過大，需十幾萬元，推廣難度較大。螺旋熱壓式（shì）的成型部件螺杆非常易於磨損，頻繁更換易損件耗費（fèi）人力及財力。磨盤擠壓式成型技術借鑒於秸稈（gǎn）製作飼料的原理，通（tōng）過對原有的秸稈（gǎn）飼料成型機進行改製，即可製成秸稈燃料成型（xíng）機，而成型部件——磨（mó）盤采用特（tè）殊（shū）的材質及工藝，其使用壽命至少可達半年。 （四）技術創新性 1．采用磨盤（pán）擠壓式（shì）成型技術，一次性投入（rù）資金少（shǎo），成型部件（jiàn）使用壽命長。 2．將成型燃料替代煤（méi）用於鍋爐供熱。目前已成功研製（zhì）出用於生物（wù）質燃料的鍋爐，並對其燃燒效果進（jìn）行了試驗測（cè）試（shì），燃燒和供熱效果良好。 3．成型燃料燃燒後，煙氣如CO、C02、S02、及NOx的排放均達到國家環保要求。 4．秸稈（gǎn）成型燃料還具有以下特點： a，密（mì）度（dù）大，不怕潮，便於運輸和儲存。 b．完（wán）全是生物質秸稈壓成，起火快。 c．不含任何黏接劑，成本低，無汙染。 d．熱值穩定，耐燒，爐灰僅是標（biāo）準煤燃料爐灰量的（de）十分之一，回收後是高效農肥。 二、綜合效益及風險分析 （一）經濟效益分析（xī） 秸稈固化（huà）成型的經濟效益（yì）來自子秸稈成型前後每噸秸稈可獲得的淨收益。秸（jiē）稈成型燃料的生產成本由5部分組成，即原料的收（shōu）購價、加工費（fèi）用、投備折舊費、維修費和其他費用。生產成本具體構成如下表。 1t秸稈成型燃料的生產成（chéng）本為275元^．銷售單價（jià）420元，t，利潤145元，t。現階段沈陽（yáng）農村冬季用煤500元，t左右，因此秸稈（gǎn）成型燃料產業化生產（chǎn）後，可完全替代煤用於農村的做飯及冬季取暖（nuǎn）。 農村自製土灶秸稈熱效率為20%～25%，節柴灶熱效率也僅為38%~40%，經我們測算，生物質燃料燃燒的熱效率為87%一（yī）89%，因此使用專用（yòng）燃（rán）燒（shāo）器燃用生物質（zhì）燃（rán）料可提（tí）高熱效率達47%。也就是說（shuō）500kg秸稈夠農戶用一個月，若加工為成型燃（rán）料，一天用2~ 3kg即可，一年1.5t的秸稈（gǎn）就足夠（gòu）了。 （二（èr））社會效益分（fèn）析 1．發展生物質能源，不僅可以保護環境，緩和氣候變化（huà），還能（néng）促（cù）進農業的（de）可持續發展，是解決“三農（nóng）”問題的有效途徑。 2．使用生物質能源替（tì）代石油、煤炭等傳統能源，可減少原油的（de）進口量，緩解我國對進口原油的依賴，保障國家能源（yuán）安全。 3．我國勞動力（lì）成本低，發展生物質能源比發達國家更具競爭力，將（jiāng）為（wéi）成千上萬的（de）人（rén）創造就業機會（huì）。 因此（cǐ）研究、開發、推廣秸（jiē）稈（gǎn）生物質能源的社會效益亦十分（fèn）顯著（zhe）。 （三）生態效益分析 1．成型燃料的主要成份是C-H有（yǒu）機物，燃燒（shāo）後煙氣中（zhōng）無粒狀（zhuàng）C和S02等氣體，主要（yào）是C-H揮發氣體，C02為零排放。 2．成型燃料燃燒後固體排放量低於煤，減少了排渣（zhā）費用和環境汙（wū）染。成型燃料（liào）排放量為總重量的4%一（yī）15%，而煤排放為（wéi）25%～40%。而（ér）且成型燃料排放的是灰，回收是高效的磷肥。 3．成型燃料使用安全可靠，無毒無味無危險，可使農戶取消庭院草垛，再無（wú）柴草（cǎo）火災隱患。 （四）風險分析 秸稈壓塊機成型燃料生產線（xiàn）中的關鍵技術（shù）（固化成型（xíng））已得到解決，生產設備的機械加工也沒問（wèn）題，與國內、國外（wài）同類設備相（xiàng）比具有價格低廉的優勢。 秸稈（gǎn）壓塊成型（xíng）燃料的風險性和（hé）不確定因素主要有兩（liǎng）個方麵：一是國家的產業政策；二是秸稈原料的價格。秸稈成型燃料所用（yòng）的原料是秸稈，一旦該技術（shù）推廣（guǎng）後原料價格大幅度上漲，則秸稈成型燃料與煤相比便沒有了競（jìng）爭力。 降低風險的有效措（cuò）施首先是國家的政策導向，保護環境，焚燒汙染嚴重的燃煤（méi）鍋爐，禁燒秸稈（gǎn），大力宣傳（chuán）、普（pǔ）及推廣環保效益好的生物質鍋爐。在（zài）政策上扶持農村從事秸稈成型（xíng）燃料生產的專業戶，使這項技術盡快推廣，以（yǐ）產生較好（hǎo）的社會、環保和生態效益（yì）。其次是對生產工藝參數優化設計，選擇最佳路線（xiàn），保（bǎo）證生產設備在製（zhì）造加工（gōng）過程中的質量和精度，降低壓（yā）塊成型的成本（běn）。 三、可行性分析 （一）符合國家環保政策 生物質燃（rán）燒的灰塵及其他（tā）指標的排放（fàng）比煤低，排灰量僅是標準煤灰量的十分之一。我國多數地區都采取禁燒秸稈的措施，大中城市已基本（běn）取締了2t以下的燃煤鍋爐，改燃清潔燃料（天然氣（qì）或電），而清潔燃料成本較高。當（dāng）秸稈成型（xíng）機的生產率達到400kg/h．秸稈成型燃料（liào）成本為275元/t，售（shòu）價420元，t，完全可替代（dài）煤作（zuò）為2t以下燃煤鍋爐的（de）燃料。 （二）國家政策支持 為推動我國生物能源（yuán）、生物材料等生物質產（chǎn）業的技術創新和產業創新，國家發改委決定（dìng）在2006-2007年實施生物質工程高（gāo）技術產業化專項。力爭（zhēng）到“十一五”末，生物質產業實現替代1000萬噸石油和節省500萬噸標準煤的發展目標。2006年12月8日（rì），農業部生物質工程中心以及農業部規劃設計研究院博士後科研工作站成立儀式在京舉行，同時在京舉辦了農業生物質工程高層研討（tǎo）會。 （三）秸稈資源豐富 我國農作物播種麵（miàn）積約1億公頃，年產生物質約7億噸。遼寧省就是一個產秸稈的大（dà）省，大（dà）田種植麵積為293萬公頃（qǐng），水田55萬公頃，按每6.67公頃產50t秸稈(即畝產0.5t)計（jì）算，年產秸稈2600t。沈陽有耕地66,67萬公頃，其中玉米等旱（hàn）田作（zuò）物36萬公頃，水稻作物15萬公頃（qǐng），年產秸（jiē）稈380萬噸。如果充分利用這些（xiē）生物質資源，將（jiāng）其加工成固體燃（rán）料，變廢為寶，將有力地促進農村和農業經濟的發展。 （四）為秸稈綜合利用開（kāi）辟一條新途徑，是未來可再生能源的一個（gè）發展方向。 秸稈的綜合利用包括秸稈粉碎還田、秸稈飼草加工、秸稈的（de）其他加工利用（如利（lì）用秸稈製作沼氣、柴油等）。生物質（秸稈）成型燃料足秸稈新能源綜（zōng）合（hé）利用的又一途徑，實現了農村能源的可持續發展，在中國農村（cūn）、城鎮中（zhōng）實行有著廣闊的應用（yòng）前景（jǐng）。 四、結論（lùn） 若以行政村或鎮為基本單位，每個村或鎮建立一個小型（xíng）或中型秸稈成型燃料加工廠。小型加（jiā）工（gōng）廠配一台成型機，日產成型燃料3·4t，中（zhōng）型加工（gōng）廠配兩台成型機（jī），日生產6—8t，可（kě）個人投資（zī）或村、鎮投資建廠，這樣可有效地減少（shǎo）原料的運輸費用。秸稈在（zài）地裏自然風幹後，加工廠可以收（shōu）購原料（liào）的（de）方（fāng）式進行生產，農戶也可拿秸稈到加工廠進行加工，加工廠收取一定費用。這樣可使當（dāng）地農戶（hù）親身認識到秸稈深加工的益處，促進秸（jiē）稈成型燃料技術的推廣（guǎng）。在達到一定示範效果後，以點帶麵，進行大規模推廣，使沈陽乃（nǎi）至遼寧省範（fàn）圍內廢棄秸稈得到充分利用，變廢為寶，保護環（huán）境，推動可再生（shēng）資源發展，服務“三農”，發展我省農村經濟，同（tóng）創新能源專業生產銷售秸稈（gǎn）顆粒機、秸稈壓塊機等生物質燃料成型機械設備。