0、前言 秸秆是最丰富的农业废弃生物质资源，据统计我国的各类农作物秸秆总产量每年达8亿多吨，其中我省年产约6000万吨，而目前的利用率只有50~ 60%，也就是说仅我省每年便有2400—3 000万吨秸秆被遗弃或焚烧掉。利用的50~60%秸秆中大部分也是在农村地区作为生活用能源，使用方式仍然以直接燃烧为主，其能量利用率仅为20 - 30%，因此如何高效、环保的利用农作物秸秆是解决以上问题的关键。 秸秆成型颗粒燃料是一种无污染、清洁又可再生的环保型燃料，价格也相对低廉，可广泛用于多种途径。据测算，若将秸秆成型燃料放到专用炉灶内燃烧，可使其热量利用率达60%以上，燃烧充分，基本无烟尘排放，残余的灰烬也少(小于7%)，而且是很好的肥料。因此秸秆成型技术的研究和推广意义重大，它是未来最有希望的秸秆利用方式之一。 1、秸秆固化技术的发展现状 1.1国外秸秆固化成型技术概况 农业固体废弃物的合理利用在国际上也受到高度的重视。以美国为例，秸秆的加工已实现了全程的机械化，有的已实现了工厂化生产，但美国的秸秆利用方向不是燃料，而是饲料或其他工业原料，其收集方式是从田间开始的，主要是秸秆的“打捆”技术。而欧洲一些国家把秸秆加工技术用在燃料和发电上，目标是油和煤的替代燃料，秸秆加工设备、锅炉、热风炉、发电设备等也都已产业化。 据统计，目前国外生物质成型的主要技术方式有4种，即颗粒成型机、螺旋连续挤压成型机、机械驱动活塞式成型机和液压驱动活塞式成型机，这些成型机制作精良、运行平稳、生产连续，其中螺旋挤压式成型机一直占据着成型机市场的主导地位。但是由于经济条件、技术水平、管理体制、生活习惯等差异，我国不能照搬这些国家的做法，必须走符合中国实际的道路，使秸秆成型燃料成为我国农村地区能源需求的首选。 1.2国内秸秆固化成型技术发展现状 同创新能源销售的秸秆颗粒机、秸秆压块机、木屑颗粒机专业压制生物质成型燃料。 我国从20世纪80年代引进螺旋式生物质成型机开始，生物质成型技术的研究开发已有20多年的历史，在生物质螺旋挤压成型、活塞压缩成型和制粒机挤压成型等方面都有所突破。近年来，越来越多的私营机构和生产企业也加入到这个队伍中来，使秸秆成型技术得到了快速的发展，技术水平也逐渐提高。 在技术不断发展的同时我们也看到，虽然针对不同的生产情况，成型机有着不同的结构形式，但在原理上均可总结为“物理法”成型。所谓“物理法”成型主要指是将经过粉碎、具有一定粒度的秸秆原料，放入挤压成型机中，在一定压力和温度的作用下，直接制成棒状、块状或粒状燃料。其成型机理主要是木质素起胶黏剂的作用，即当温度在70一110时黏合力开始增加，在200一300时发生软化、液化，此时再加以一定的压力，并维持一定的热压滞留时间，可使木质素与纤维致密黏接，冷却后即可成型。 “物理法”成型技术的应用是因其具有设备实用化、小型化、简单化等特点，但近年来在我国推广应用中也表现出了一系列的问题，例如成型设备标准不统一、操作弹性小、易出故障、不易连续工作、易损件费用偏高等，限制了广泛应用于实际生产过程中。 导致出现以上问题的原因归结为以下两个方面： (1)从成型原理上来讲，粉碎后的秸秆堆积密度一般在0.1—0.25之间，而加工后的燃料块密度在0.7—1.2之间，这个过程完全是通过设备产生的强大的压力或挤压力克服物料的弹性进行强制压缩堆积来完成的。同时由于秸秆物料松散、无粘结性能，在加工过程中需要与设备的接触面强烈摩擦升温，当物料温度升到一定值时，开始失去弹性，同时分解出焦油物，在一定压力下粘结成型。所以在整个的加工过程中需要产生的物料收缩比很大，并且是在高温强摩擦状态下进行，这就要求设备功率要大，构成机构机件强度要高、运行稳定性要好，接触物料的部件表面要耐高温摩擦，这也是导致我国目前“物理法”成型技术出现以上缺陷的主要原因。 (2)从设备制造上来讲，我国秸秆成型技术始于20世纪80年代对国外螺旋式生物质成型机的引进，但是由于经济条件、技术水平等差异，目前国内生产的秸秆成型设备还没有形成统一的规范标准，还存在着设备机组的可靠性差，配套设备体系不成熟等问题，很难满足以上成型工艺的高要求。 以上两方面的综合因素限制了“物理法”成型技术的应用和发展。 2、秸秆固化技术的发展趋势 针对“物理法”成型技术存在上述缺陷和不足，研究更加合理稳定的秸秆成型燃料加工方法和途径是成型技术发展的必然趋势，而从造成该技术不足的主要原因人手是解决问题的主要途径。 (1)从秸秆加工的技术原理上分析，技术的改进着重点应放在消除秸秆物料的弹性，改善物料表面状态，使物料具备一定的粘结性能或在少量粘结剂存在条件下可以在常规成型机中在常温条件下成型，目前正在示范中的轻度炭化法生物质成型技术正是对这一思路的实践和展示。该方法首先对秸秆物料进行轻度炭化处理，以改善其表面活性，再与少量粘结剂、脱水牛粪或沼渣混合，可以实现在普通的成型机中成型。该技术有效地克服传统加工设备电耗高、生产过程不稳定等问题，易实现大规模生产。一另外它可以与轻度脱水的牛粪或沼渣（50010以下）按比例混合制成生物质成型燃料，开辟了农业废弃物资源综合利用的新途径。 (2)从设备改进角度分析，改进构成成型设备的原材料品质，完善成型燃料的加工工艺，以避免高温强摩擦状态对设备的快速摩损及温升引起的设备非正常运转是解决问题的关键，目前正在实践的工艺是水冷却控温技术。该技术采用冷却控温原理调控现有物理法成型设备的运行温度，同时对“物理法”成型设备进行优化设计，这一举措提高了固化设备的连续运转性能，减少了机械易损件的磨损。同时该技术对设备的润滑系统及模具进行了优化设计，保证了设备始终处在最佳温度环境中运行，消除了设备偶然性故障的出现，改善了劳动环境，保证了设备长时间稳定工作，同时有效地降低了设备挤压系统及模具的磨损率，这将是秸秆成型设备技术发展的一个重要途径。 3、结语 在煤炭、石油价格不断上涨，农作物秸秆过剩，人们对环境要求越来越高的今天，利用秸秆资源开发适宜的成型燃料及其配套的设备、工艺技术，必将成为一种发展趋势。随着秸秆成型燃料技术的发展，丰富的秸秆资源将得到有效的开发利用，同时广大农村地区农业废弃物的面源污染问题将得到有效控制，农业生态循环经济将得到进一步的促进和发展。 为了促进行业更加稳定、健康发展，笔者认为我们还应该关注以下两点问题： (1)逐步建立完整的各种秸秆原料的理化、能量指标的评价和分析方法。目前在我国还没有形成完整和独立的生物质材料理化、能量指标的分析评价方法。 (2)在做好成型工艺技术攻关的同时，要重视各种配套技术、设备的研究开发。例如：秸秆物料的田间打捆或粉碎（切段）、压缩、包装等技术，燃用各种生物质成型燃料产品的民用炊事炉具、小型锅炉的研究开发。 同创新能源主要生产销售颗粒机、木屑颗粒机、秸秆颗粒机等生物质成型燃料设备，同时我们还有大量的生物质颗粒燃料出售。转载请注明：河南省同创新能源秸秆颗粒机