主持人：各位听众、农民朋友，大家好，我是主持人李庆。近年来，我们国家和相关部委都非常重视秸秆的综合利用技术，禁止使用原始焚烧的方法来处理秸秆，取而代之的秸秆固体成型燃料技术得到了重视。那在今天的节目时间里，我们非常高兴地邀请到了农业部规划设计研究院研究员田宜水老师，请他来为我们谈一谈秸秆固体成型燃料技术。现在田老师已经来到了我们的演播室。田老师，欢迎您！

专家：主持人好，听众朋友们，农民朋友们大家好！

主持人：我国农作物秸秆资源丰富，如果使用传统的焚烧方法将会对我们的空气、环境造成极大的破坏，那首先我们想问一下田老师，什么是秸秆固体成型燃料技术呢？

专家：好的。农业和林业生产过程中产生了大量的废弃物，例如，农作物收获时残留在农田里的农作物秸秆，农业生产过程中剩余的稻壳，林业生产过程中残留的树枝、树叶、木屑和木材加工的边角料等。这些废弃物松散地分散在大面积范围内、具有较低的堆积密度，给收集、运输、储藏和大规模应用带来了困难。

由此，人们提出如果将农业和林业生产的废弃物压缩为成型燃料，提高能源密度，不仅解决了上述问题，而且可以形成商品能源。例如，将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物挤压成固体燃料，它的密度为1.1到1.4吨每立方米，体积缩小6到8倍，能源密度相当于中质烟煤，火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到了改善。

主持人：原来秸秆固体成型燃料技术就是将农业和林业生产的废弃物压缩为成型燃料，这种方法既能节省空间又能提高效率。那么秸秆固体成型燃料有几种类型？

专家：秸秆固体成型燃料分类有多种方式，如按照原料来源，可分为玉米秸秆成型燃料、小麦秸秆成型燃料、棉花秸秆成型燃料、木质成型燃料等；按照规格，可以分为秸秆压块燃料和秸秆颗粒燃料。其中，秸秆压块燃料是由切碎的固体生物质原料通过成型机压缩成方形或圆柱形等一定形状的成型燃料，直径或横截面的对角线长度一般大于25毫米。秸秆颗粒燃料是由粉碎的固体生物质原料通过成型机压缩成圆柱形的成型燃料，直径一般不大于25毫米，长度不大于其直径的4倍。秸秆颗粒燃料尺寸较为单一、均匀，因此可以实现自动进料、连续燃烧，燃烧效率通常能达到86%以上。

主持人：生物质固体成型燃料技术具有易运输和储存、燃烧效率高等特点，是生物质开发利用主要方向之一。那么田老师，目前国外生物质固体成型产业发展现状如何？

专家：目前，欧盟主要以木质生物质为原料生产颗粒燃料，其成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟，相关标准体系也比较完善，形成了从原料收集、储藏、预处理到成型燃料生产、配送和应用的整个产业链的成熟技术体系和产业模式。欧盟生物质固体成型燃料产量达 1000万吨以上，现有燃料生产厂 800多家。生产的颗粒燃料除通过专门运输工具定点供应发电和供热企业外，还以袋装的方式在市场上销售，已经成为许多家庭首选的生活用燃料。生物质固体成型燃料也成为全球贸易的对象，如加拿大等林业资源丰富的国家具有非常大的生产潜力，而瑞典、丹麦则是重要的消费国。

主持人：看来国外生物质能固体成型燃料技术及设备已经趋于成熟，形成了整个产业链的成熟技术体系和产业模式。那么我国的我国秸秆固体成型燃料产业发展现状如何？

专家：近年来，我国政府高度重视秸秆能源化利用工作，相继出台了一系列政策法规，鼓励和支持相关产业的发展。如财政部曾出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》，采取综合性补助方式，支持从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产企业收集秸秆、生产秸秆能源产品并向市场推广。

主持人：看来我国生物质固体成型燃料技术得到明显的进展，生产和应用已初步形成了一定的规模。

专家：对。经过多年地发展，我国秸秆固体成型燃料技术解决了成型设备功率大、生产效率低、成型部件磨损严重和寿命短等问题，并实现了商业化。生物质供热锅炉也有长足的进步。截至2014年底，已建成秸秆固体成型燃料生产厂1100多处，年生产能力约600万吨，主要用于农村居民炊事取暖用能、工业锅炉和发电厂的燃料等。

主持人：看来秸秆固体成型燃料技术还很有发展潜力。那么田老师，秸秆固体成型燃料技术的原理是什么？

专家：我们已经知道，各种农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。木质素为光合作用形成的天然聚合体，具有复杂的三维结构，属于高分子化合物，它在植物中的含量一般为15%到30%。木质素不是晶体，没有熔点但有软化点，当温度为70到110摄氏度时开始软化，具有一定的粘度；在200到300摄氏度呈熔融状、粘度高，此时施加一定的压力，增强分子间的内聚力，可将它与纤维素紧密粘接并与相邻颗粒互相粘结，使植物体变得致密均匀，体积大幅度减少，密度显著增加。当取消外部压力后，由于非弹性的纤维分子之间的相互缠绕，一般不能恢复原来的结构和形状。在冷却以后强度增加，成为成型燃料。压缩时如果对植物质原料进行加热，有利于减少成型时的挤压力。

主持人：看来在秸秆固体成型燃料技术中起最主要作用的就是木质素，那么对于木质素较低的原料怎么去处理呢？

专家：主持人这个问题提的非常好，对于木质素含量较低的原料，在成型过程中，可掺入少量的粘结剂，使成型燃料保持给定形状。当加入粘结剂时，原料颗粒表面会形成吸附层，颗粒之间产生引力（范德瓦尔斯力），使生物质粒子之间形成连锁的结构。这种成型方法所需的压力较小，可供选择的粘结剂包括淀粉、糖蜜和植物油等。

主持人：好的，前面我们介绍了秸秆固体成型燃料的几种类型、国外以及我国生物质固体成型产业的发展现状，而且也谈到秸秆固体成型燃料技术的基本原理，那么稍后我们继续请田老师介绍秸秆固体成型燃料技术的其他内容，欢迎您继续收听！

为什么要对秸秆进行固体成型处理？

农作物收获后，残留在农田内的农作物秸秆通常分散在大面积范围内，堆积密度较低，给收集、运输、储存和应用带来一定的困难。由此，将农作物秸秆生产为固体成型燃料，提高能源密度，不仅解决了上述问题，而且还可形成商品能源。松散的秸秆挤压成固体成型燃料，体积可缩小6～8倍，密度达1.1～1.4吨/立方米，能源密度相当于中等烟煤水平。

秸秆固体成型燃料有哪些用途？

秸秆固体成型燃料可作为农民生活用燃料，配备专用生物质炉具后，可以大大提高燃烧效率，避免了因燃用秸秆造成的烟熏火燎现象，降低房屋内的环境污染。也可作为取暖燃料，安装户用生物质取暖炉具可直接燃烧，也可在夜间封火后连续不间断地供热。还可作为生物质燃料烧锅炉，为区域供热。在一些有大棚蔬菜的地区，冬季还可为大棚温室提供供暖燃料。在一些秸秆量较大的地区，可生产较多的固体成型燃料，除满足农户使用以外，还可运送到秸秆发电厂，充当发电燃料。

主持人：欢迎回来，我是李庆，下面我们继续请农业部规划设计研究院研究员田宜水老师，介绍秸秆固体成型燃料技术。刚才您提到，秸秆固体成型燃料技术需要很多不同的温度、压力等条件，那么秸秆固体成型燃料成型设备有几种类型呢？

专家：根据成型原理不同，秸秆固体成型燃料成型设备可分为三类，即螺旋挤压成型、活塞冲压成型和模辊挤压成型。

主持人：田老师，请您简单的介绍一下这三种设备。

专家：好的。螺旋挤压成型机利用螺旋推挤原理将生物质压制成成型燃料。适于压制木屑、稻壳、棉杆等木质生物质原料，其原料粒度一般要求为l到l0毫米。全水分不得超过12%，否则挤压时容易产生“放炮”现象，不能压实。为了延长螺旋叶片工作寿命，在工作数小时后，需进行堆焊修理。生产出的成型燃料不仅可以直接燃烧利用，还可进行深加工制成生物质成型炭，用于烧烤、炊事、取暖以及以木炭为原料的化工行业。

活塞冲压式成型机利用活塞的往复运动实现固体成型。按驱动动力形式不同，活塞冲压式成型机可分为机械驱动活塞式成型和液压驱动活塞式成型等两类。活塞冲压式成型机的设备生产成本低，各种农作物秸秆均可压制成型，原料粉碎粒度要求低，一般在1到100毫米。可生产大块或棒状燃料，适合农村和小型锅炉应用。但是，该类设备间歇成型，占地面积大，噪音大，润滑污染较严重，产品质量不稳定。

模辊挤压成型分为环模颗粒成型机和平模颗粒成型机。环模颗粒成型机采用环形压模和与其相配的圆柱形压辊为主要工作部件。环模成型机充分借鉴了颗粒饲料的生产工艺，其自动化程度高，单机产量大，适于规模化生产。平模颗粒成型机采用水平圆盘压模和与其相配的压辊为主要工作部件。平模成型机对原料水分适应性强，全水分一般在15%到25%之间，结构简单，成本较低，适于农村小规模使用，但产量普遍偏低。

主持人：看来不同的秸秆固体成型燃料成型设备有不同的适用范围，那么秸秆固体成型燃料技术的适用范围有哪些？

专家：秸秆固体成型燃料多应用在农作物秸秆资源量大的区域、木材加工厂附近和生产活性炭等行业。它主要用于供热，包括区域供热、小型热水锅炉和家用采暖炉及壁炉，为家庭用户提供生活热水和室内取暖。

目前，在欧美等国家，一般居民家用的木质生物质颗成型燃料及配套的高效燃烧设备已经非常普及，成型燃料现已通过袋装在市场上销售，成为许多家庭首选的生活用燃料；家庭式供热锅炉的热效率可达80%，住宅区、学校等较大面积的供热系统中使用的高效节能锅炉其热效率能达到90%以上。

在我国，秸秆固体成型燃料可为农村居民提供炊事、取暖用能，也可以作为粮食、蔬菜、烟叶烘干等农产品加工业、设施农业、养殖业等不同用途的区域供热燃料，另外也可以作为工业锅炉和电厂的燃料，替代煤、石油和天然气等化石能源。

主持人：秸秆固体成型燃料的高效率已经被广泛应用，在城市供暖、工业燃料方面做出巨大贡献。那么秸秆固体成型燃料燃烧有哪些特点？

专家：第一，与煤相比，农作物秸秆具有较高的挥发分含量，一般在76%到86%之间，其存储了超过三分之二的热量，且一般在200到300摄氏度时开始析出。如果此时无法提供足够的助燃空气，则未燃尽的挥发分被气流带出，形成黑烟，传统的燃煤锅炉设计方法和操作规程并不适合于农作物秸秆。

第二，灰分含量高。由于秸秆类生物质中的灰分含量通常较高，因此，其燃烧时的灰分沉积速度一般大大超过煤，有的甚至超出煤炭大约一个数量级。此外，积灰中通常存在大量的氯化物，这也是一个需要注意的问题。

第三，结渣现象严重。在秸秆生长过程中，会吸收包含了一定含量的钾、钠、硫、钙等碱金属元素，其以盐或者氧化物的形式存在于生物质机体内部或者灰分等杂质中。秸秆灰在800到900摄氏度时就开始软化，温度过高时灰分会全部或者部分发生熔化。当秸秆类生物质固体成型燃料燃烧时达到的温度远高于灰熔点温度范围时，会发生结渣率现象，这不仅影响燃烧设备的热性能，甚至会危及燃烧设备的安全。

第四，氮氧化物排放量较高。生物质燃烧设备产生的氮氧化物主要是由燃料中的氮元素氧化产生的，既来自气相燃烧也来自固定碳燃烧过程。另外，氮氧化物可能是某些特定条件下由空气中的氮元素形成的。生物质燃烧排放的最主要氮氧化物是一氧化氮，它在大气中会转变为二氧化氮。氮氧化物可形成酸雨，破坏植被；对人类的呼吸系统也有负面影响。

所以，我们需要专门的设计和专用锅炉，而不能简单地使用燃煤锅炉。

主持人：好的，非常感谢田老师做客我们的节目，就秸秆固体成型燃料技术，为我们带来详细的介绍。好的，再次感谢田老师，谢谢！

专家：谢谢大家！

下期预告（配乐）：根据用途的不同，秸秆固体成型燃料炉具可分为炊事炉、采暖炉和炊事采暖两用炉；根据使用燃料的规格不同，可分为颗粒炉和棒状炉；根据进料方式的不同，可分为自动进料炉和手动炉；根据燃烧方式的不同，可分为燃烧炉、半气化炉和气化炉。下一讲，专家将继续介绍秸秸秆固体成型燃料技术，期待您的收听！

栏目片尾： 好，听众朋友们，又到了节目结束的时候了，感谢今天专家的精彩介绍，也感谢听众朋友您的收听。如果您对节目有什么意见或建议，需要了解节目相关资料、收听更多的节目，与我们在线交流互动，可以登录中国农村远程教育网、央广网，可以关注《致富早班车》新浪微博，关注“中央农广校—致富早班车”微信公众账号。同时欢迎您关注“中国新型职业农民”微信公众账号，了解更多培育新型职业农民的服务内容。我们的通讯地址是：北京市朝阳区麦子店街农业部北区24号楼，中央农业广播电视学校广播教育中心，邮政编码：100125，热线电话是：010-59196068转8008。欢迎您继续收听中国之声其他的精彩节目。