生物質(zhì)是光能循環(huán)轉(zhuǎn)化的栽體，具有資源豐富、分布比較均勻的特點，在其生長過程中吸收了大氣中的CO2，因此采用工業(yè)技術(shù)開發(fā)利用生物質(zhì)能，不僅有助于減輕溫室效應(yīng)和促進生態(tài)良性循環(huán)，而且可替代部分石油、煤炭等化石燃料，是解決能源與環(huán)境問題的重要途徑。但是生物質(zhì)的松散性、易燃性、低含碳量、不均勻性又成了工業(yè)化大規(guī)模利用、儲存、運輸生物質(zhì)必須解決的技術(shù)問題。
1、我國產(chǎn)糧區(qū)生物質(zhì)資源量計算
我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約為7億t左右，每年收獲的秸稈除去用于造紙廠約2 800萬t秸稈和作為飼料（飼料原料）約2.13億t秸稈，造肥還田等1.089億t，可作為能源利用的總量為3.761億t。我國的農(nóng)作物秸稈主要有水稻秸稈、小麥秸稈、玉米秸稈，其中玉米秸稈占36.7%，稻草秸稈占27.5%．小麥秸稈占15.2%，糧食作物秸稈占秸稈總量約90.5%。50%以上的秸稈資源集中在四川、河南、山東、河北、江蘇、湖南、湖北、浙江等9省，西北地區(qū)和其它省份秸稈資源分布較少。
在林業(yè)方面，每年有2億多t林業(yè)廢棄物未被利用和構(gòu)成火災(zāi)隱患。此外，尚有1億多hm2(稍少于現(xiàn)有耕地面積)不適宜開墾為農(nóng)田，但可作為種植高抗逆性能源植物的邊際性土地。這些農(nóng)林廢棄物和邊際性土地對生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)而言，是一筆寶貴的能量資源、原料資源和物質(zhì)財富。
以上各項之和年產(chǎn)生物質(zhì)能約合8億t標(biāo)煤，相當(dāng)于新增約3000億元產(chǎn)值。這對于提高農(nóng)民收入，全面推動農(nóng)村工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和大量吸納農(nóng)村富余勞動力是一個巨大的潛力。讓古老的種植業(yè)與新生的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)聯(lián)手，從原料到產(chǎn)品開創(chuàng)了一個解決“三農(nóng)”及能源與環(huán)境問題的綠色能源模式當(dāng)務(wù)之急。
2、生物質(zhì)壓塊成型技術(shù)及特點
生物質(zhì)壓塊技術(shù)是指將各類生物質(zhì)廢棄物，如秸稈、稻殼、鋸末、木屑等用機械加壓的方法使原來分散的，沒有形狀的原料壓縮成具有一定形狀的密度較大的成型燃料。我國早在上世紀(jì)80年代已經(jīng)開始研發(fā)、引進，到1993年前后形成開發(fā)熱潮，各種壓縮技術(shù)、碳化技術(shù)進入小批量工廠化試驗，出現(xiàn)了螺旋擠壓式、活塞沖壓式等壓塊機型，但由于產(chǎn)品的主要部件耐磨損性差、無故障運行時間不超過200 h．限制了產(chǎn)品的大量推廣普及。
近年來，隨著礦物能源價格的持續(xù)上漲和《京都議定書》的簽約升效，進一步推動了全球性生物質(zhì)能源技術(shù)的開發(fā)。河北富潤農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點，選擇滿足國內(nèi)需求的生物質(zhì)壓塊密度要求，設(shè)計試驗完成了環(huán)模臥式壓塊成型機，并通過了河北省農(nóng)機局組織的推廣技術(shù)鑒定。該技術(shù)已被列為《2006-2008年國家支持推廣的農(nóng)業(yè)機械推廣項目目錄》中。
“列生物質(zhì)壓塊機組主要由切碎機、
皮帶輸送機、強制喂料機器、壓縮成型機（
秸稈顆粒機、
木屑顆粒機等生物質(zhì)燃料成型機）、冷卻輸送機組成。工作時，先將生物質(zhì)秸稈粉碎成10~30 mm．由輸送機輸送至強制喂料器，強制喂入壓縮機環(huán)模腔內(nèi)。在壓輥和環(huán)模的摩擦擠壓下，粉碎的秸稈升溫至90～30℃，這一溫度可根據(jù)壓塊的需要進行調(diào)節(jié)．生物質(zhì)在溫度和壓力的作用下壓縮成型由模孔被擠出。經(jīng)冷卻輸送裝置冷卻輸出，成為具有一定密度的多用途生物質(zhì)塊狀產(chǎn)品。機組的生產(chǎn)能力為600~2 000 kg／h，用戶可根據(jù)需要選擇，機組整機無故障運行時間長迭500h以上，在國內(nèi)同類機組中無故障運行時間及綜合性能均居領(lǐng)先水平。
用這一機組生產(chǎn)的生物質(zhì)壓塊，外形尺寸為32 mmX32mmX30～80 mm長方形棒料，其密度可根據(jù)需要控制在800~1300 kg/m3，以用于飼料或燃料。
生物質(zhì)壓塊用途廣泛，可作為農(nóng)村沼氣發(fā)酵原料；可代替燃煤直接燃燒供農(nóng)村炊事、取暖：可用于農(nóng)村氣化集中供氣系統(tǒng)和單戶氣化爐氣化原料：還適用于城鎮(zhèn)的生物質(zhì)氣化供熱和發(fā)電、熱電聯(lián)網(wǎng)等。由此形成了農(nóng)業(yè)新的增長方式，是解決農(nóng)村用能最方便最直接可持續(xù)發(fā)展的新途徑。
3、生物質(zhì)及其壓塊的化學(xué)成分和物化性能
生物質(zhì)的化學(xué)成分與物化性能是生物質(zhì)工業(yè)性利用和計算的基礎(chǔ)。生物質(zhì)的化學(xué)成分主要是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。這些成分與其生長的地域、環(huán)境、作物品種不同而具有差異：生物質(zhì)作為燃料的重要指標(biāo)其燃燒熱值同樣具有很大不同。
從表2可以看出，生物質(zhì)原料的堆積密度差別較大，木材類及木材加工下腳料的密度較大，而各種作物秸稈的松散堆積密度遠小于木材，當(dāng)秸稈被壓縮后其堆積密度是壓縮前的9~16倍；是木材的1.5～5倍，甚至高于鋸末成型顆粒。這就為其運輸、儲存、燃燒提供了極大的方便。
4、生物質(zhì)壓塊的燃燒性能
所謂燃燒就是物料中的可燃成分和氧化劑（通常是指空氣中的氧氣）進行的化學(xué)反應(yīng)過程，并在反應(yīng)過程中快速放出熱能，使燃燒產(chǎn)物的溫度迅速升高。生物質(zhì)的主要組成元素是碳、氫、氧和其他少量元素e如硫、氮、磷、鉀）等組成，生物質(zhì)的燃燒實質(zhì)是其主要組成元素碳、氫與氧氣的化學(xué)反應(yīng)，秸稈壓塊機、秸稈顆粒機專業(yè)壓制生物質(zhì)顆粒燃料。
未壓縮的秸稈及其它松散生物質(zhì)與煤炭或木炭相比具有如下特點：
(1)揮發(fā)分含量高，密度相當(dāng)?shù)停缮⒊潭却螅苛⒎矫變H有20-40kg。當(dāng)接觸高溫時其揮發(fā)分大量分解溢出，這個溫度在330~400℃，這一時間段較短，一般農(nóng)村爐灶不能及時提供適量的助燃空氣，揮發(fā)物不能完全燃燒，因此，未燃盡的有機揮發(fā)物會被爐灶內(nèi)氣流帶出，因而產(chǎn)生大量黑煙。
(2)氣流流動使碳灰飛揚。當(dāng)揮發(fā)分逐漸燒完，失去揮發(fā)分的秸稈碳結(jié)構(gòu)為松散骨架形，爐灶內(nèi)熱氣流的運動使其解體，這樣未經(jīng)燃燒的碳粒裹入煙道，產(chǎn)生部分黑煙。
(3)過剩空氣帶走部分熱量，降低有效熱能。當(dāng)揮發(fā)物和碳素物質(zhì)燒完時，空氣量由不足變?yōu)檫^剩，從而帶走部分熱能，降低了爐灶的熱效率。
正是生物質(zhì)燃料的這一特性，決定了爐灶不管怎樣改進，最終不能突破30%的炊事效率，而是徘徊在23%左右。而廉價壓塊的實現(xiàn)使秸稈的燃燒方式發(fā)生了改善。
①由松散物燃燒變成了顆粒燃燒，從而限制了揮發(fā)分的溢出，使燃燒反應(yīng)僅在成型燃料的表面進行，類似煤炭的顆粒燃燒．使空氣穩(wěn)定供給，大大減少了黑煙的形成。
（9成型壓塊密度大，一次裝料量比松散秸稈成倍提高，形成的壓塊可充分燃燒利用，燃燒時間明顯延長，即同時燃燒的物質(zhì)量增大，為提高爐溫創(chuàng)造了條件，因此提高了爐溫。
③固化生物質(zhì)燃燒反應(yīng)穩(wěn)定，使燃燒過程趨于平衡。燃料的燃燒效率提高，結(jié)果提高了爐具的熱效率，使之達到40%以上。
5、生物質(zhì)壓塊作為燃料的經(jīng)濟性分析
生物質(zhì)壓塊作為燃料其經(jīng)濟可行性可從加工經(jīng)濟可行性和使用經(jīng)濟可行性兩部分分析。
(1)生物質(zhì)壓塊成型燃料加工生產(chǎn)線的經(jīng)濟可行性
以9JYS-500生物質(zhì)壓塊成型機為例，一套生物質(zhì)壓縮成型燃料加工生產(chǎn)線建成，總投資為12萬元，包括廠房、機械兩大部分。每班可生產(chǎn)壓縮成型燃料5～8t．按最低生產(chǎn)量5t計算，壓縮成型燃料的生產(chǎn)成本每噸為171元，其中秸稈原料費80元、電力消耗費用24元、設(shè)備折舊費用10元、維修費用5元、房屋折舊費用10元、人工(4人)費用32元、稅收及其他費用10元。
模臥式壓塊成型機，經(jīng)過用戶1年的現(xiàn)場運行，每條生產(chǎn)線年可加工風(fēng)干秸稈2 000 t．可解決約466.7 hm2糧田扣除飼料、肥料、工業(yè)用料后的剩余秸稈，僅秸稈原料一項，農(nóng)民年可凈增收入16萬元。生物質(zhì)壓塊按每噸售價260—300元／t計算，每條生產(chǎn)線每年可獲利潤17.8~25.8萬元，當(dāng)年可收回設(shè)備投資。
(2)生物質(zhì)壓塊使用方的經(jīng)濟效益可行性
以5口之家炊事用能不同的燃料分析比較見表3。
通過以上數(shù)據(jù)不難看出，使用生物質(zhì)壓縮成型塊燃料的沼氣化燃燒或直接燃燒的炊事費用比使用液化氣、蜂窩煤的燃用費用都要便宜，生物質(zhì)壓塊制沼氣費用比液化氣費用降低68%．直接燃燒費用比燃燒蜂窩煤降低21%。如果是農(nóng)民自家的秸稈加工成生物質(zhì)壓塊利用，建設(shè)或利用簡易廠房，成本還將降低。生物質(zhì)壓塊改善了松散生物質(zhì)的燃燒性能，其熱值相當(dāng)于中質(zhì)煤炭；其密度為原來的20倍，提高了生物質(zhì)儲存、運輸?shù)姆奖阈院桶踩裕梢哉f生物質(zhì)壓塊作為能源利用具有巨大的市場競爭力。
富通新能源生產(chǎn)銷售
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機等生物質(zhì)成型機械設(shè)備，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。
