——访全国生物质成型燃料技术协作组组长、河南农业大学原校长张百良

2007年，国家发改委公布《可再生能源中长期发展规划》，对生物质成型燃料的发展空间和产业地位都作了明确规划，其发展前景一度颇为乐观。几年之后的今天，不少研究人员认为，生物质能发展遭遇“冰河世纪”，并发出“十二五”如何破冰的追问。而生物质能就包含生物质成型燃料。

在近日举行的全国生物质成型燃料产业化发展研讨会暨第五届全国高效低排放炉具和成型机展示会上，全国生物质成型燃料技术协作组组长、河南农业大学原校长张百良作了题为《中国生物质成型燃料发展问题及政策建议》的主题报告，提出“生物质成型燃料产业是贯穿一、二、三产业的链条，其资源源于农林第一产业，其加工属第二产业，供热服务又是第三产业，是投资小、效益高、显示度强、产业富民的战略重点”。

为进一步了解生物质成型燃料的发展情况，记者近日专访了张百良。

《科学时报》：您在多个场合都建议大力发展生物质成型燃料，请具体介绍一下。

张百良：它包含三个关键词——“生物”、“成型”、“燃料”。

生物质成型燃料就是把农林剩余生物质原料，如：作物秸秆、农副产品加工剩余物（稻壳、玉米芯、花生壳、酒糟、糠醛渣、醋糟）、林木加工剩余物（树枝、树皮、木屑等）进行粉碎脱水，然后送入专用的生物质成型机内，加工成具有一定形状、一定密度的固体燃料（简称BDMF）。

生物质成型燃料的燃烧方式、物理形态与煤相近。它在密度为1时含有的热量与中质烟煤相当；含氧量高，燃烧充分，二氧化碳零排放；另外，燃烧尾气中所含的二氧化硫、氮氧化物和烟尘都大大低于煤。

《科学时报》：与太阳能、风能等可再生能源相比，生物质成型燃料有何优势？又有何劣势？

张百良：生物质能和风能、太阳能、水能等可再生能源的能量都来源于太阳。生物质能是可再生能源中唯一的化学能态，其载体是植物，靠植物的光合作用将二氧化碳和水合成有机物，同时释放出氧气；风能、太阳能、水能都是物理能态，风能的载体是大气，水能的载体是水。

生物质成型燃料是可再生能源中唯一可以以固体形式储存、运输、转化的化学态能量。转化后排出的二氧化碳可重新被植物吸收，成为生物质。原料多样，遍布地球陆地水域，十分丰富，使用方便简单，投入小收效快，是农民增收的战略性新兴产业；而其他可再生能源使用则有选择性、局限性，投资大。

然而，生物质资源也有能量密度较低，储存、运输不便，季节性强等技术性问题。但这是可以解决的。

《科学时报》：请您谈谈生物质成型燃料的发展历程，国内和国外的发展状况。

张百良：从20世纪30年代开始，日本、西德等就开始研究成型技术。进入20世纪70年代以来，随着全球性石油危机的冲击和环保意识的提高，世界各国越来越重视开发和高效转换生物质能。[NextPage]

美国上世纪末，已在25个州兴建了日产量为250～300吨的树皮成型燃料加工厂，进行工厂化生产。

西欧国家先后研制生产了冲压式成型机、颗粒成型机。意大利、丹麦、法国、德国、瑞典、瑞士、比利时等国相继建成生物质颗粒燃料成型生产厂家30多个，机械驱动活塞式成型燃料生产厂家40多个，成型设备及成型燃料进入了商业化运作阶段。1995年前后，瑞典、丹麦、奥地利等国大力推进这一领域的产业化，民用锅炉、工业锅炉及小型热电厂开始使用生物质成型燃料，并实现了各自的标准化生产，开始向国外出口技术和设备。

20世纪80年代初，颗粒成型技术获得突破。东南亚国家生物质成型燃料行业发展迅速，泰国、印度、越南、菲律宾等国先后建成多家生物质固化、碳化专业生产厂。

国外目前对秸秆的收集已随着农业机械化的高度发展得以较好解决，但规模化生产的秸秆储存还有不少问题；颗粒燃料加工中设备快速磨损仍然是推广应用的障碍，发达国家采用批量换件的办法使生产正常运行，但维修成本很高，生物质成型燃料的价格也是我国的2～3倍。燃炉沉积腐蚀问题国外也还处于研究阶段。除了采用机械办法清理外，目前还没有突破性进展。

据国际颗粒燃料网报道，2010年全球有650家企业生产成型燃料，年生产能力达到7000万吨左右。我于1989年专题考察了欧洲成型燃料的发展状况，提出了发展我国成型燃料的建议，但当时各方面条件都不具备；20世纪80年代，我国又开始引进螺旋推进式秸秆成型机。同时开展了生物质压缩成型技术的研究，至今已有20年。1990年后，机械螺杆式、柱塞式成型技术得到发展，20世纪90年代期间，河南农业大学研制成功了HPB系列液压驱动柱塞式成型机（大棒型）。

目前，我国生物质成型技术已进入产业化规模发展阶段，呈现出企业积极参与，国家导向逐步加强的特点。国内主要设备类型有：机械螺杆推进式、液压双缸冲压式、环模挤压式、平模挤压式，以木质为主的颗粒型，以秸秆为主的块（柱）状型成型燃料成为发展的主导成型机。

近几年，江苏、河南、辽宁、安徽、山东、河北等地开始将成型设备进行示范推广，针对结渣和排烟问题设计的半汽化炉具，在技术上有了新的进展。设备生产、燃料加工、燃炉配套及营销企业各省都有多家投入运营。政府环保、能源主管部门也开始给予支持和帮助。新的产学研结合的研发单位在生产中发挥了重要作用。

2010年后，中国成型燃料生产量有了较大提高，中国式秸秆成型机基本定型，快速磨损等问题得到进一步解决，新的经营模式开始建立。年生产总量突破了200万吨，社会认可程度大大提高。

《科学时报》：请具体谈谈生物质成型燃料技术的突破情况。其难点主要在哪里？

张百良：生物质成型燃料技术难点有三：以秸秆为主要原料的成型机快速磨损；生物质燃烧的结渣、沉积腐蚀、原料的湿储存等技术问题；还有管理模式及政策扶持等问题。

快速磨损是国际同行共同关注的难题，我国在技术上基本解决了该问题，使原来的维修周期由100多小时提高到800小时。

另外，秸秆中含有较高的碱性氧化物，这些氧化物与燃烧粉尘在高温时易形成低熔点熔融结渣，阻碍通风，最后会被迫停炉维修。国外处理此类故障均采用机械法进行过程粉碎除渣。

我国解决燃烧带来的结渣和沉积问题是从基础实验入手，设计了双燃室两段供气锅炉、燃烧炉，比较彻底地解决了结渣和沉