國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)秸稈等生物質(zhì)致密成型技術(shù)都普遍重視,并投入了大量的資金和技術(shù)力量研究和開發(fā)致密成型技術(shù),20世紀(jì)30年代,美國(guó)就開始研究壓縮成型燃料技術(shù),并研制了螺旋壓縮機(jī);日本、西德等國(guó)也開始研究成型技術(shù)處理木材廢棄物、農(nóng)業(yè)纖維物等,到20世紀(jì)40年代,生物質(zhì)成型技術(shù)曾一度引起人們極大的興趣,1954年前后日本研制成功棒狀燃料成型機(jī)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代以來,隨著全球性石油危機(jī)的沖擊和環(huán)保意識(shí)的提高,世界各國(guó)越來越認(rèn)識(shí)到開發(fā)和高效轉(zhuǎn)換生物質(zhì)能的重要性,相應(yīng)地投入一定的資金和技術(shù)力量研究開發(fā)生物質(zhì)成型燃料技術(shù)及設(shè)備。日本1983年前后從美國(guó)引進(jìn)顆粒成型燃料生產(chǎn)技術(shù),1987已有10多個(gè)顆粒成型燃料工廠投入運(yùn)行,年生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒成型燃料超過10萬t,現(xiàn)已經(jīng)形成工廠化規(guī)模。美國(guó)為了緩解常規(guī)能源緊張以及環(huán)境污染的壓力,上世紀(jì)末,已在25個(gè)州興建了日產(chǎn)量為250~300t的樹皮成型燃料加工廠,進(jìn)行工廠化生產(chǎn)。西歐國(guó)家也非常重視生物質(zhì)可再生能源的開發(fā)利用,從20世紀(jì)70年代開始就研制生產(chǎn)了沖壓式成型機(jī),顆粒成型機(jī)等,意大利、丹麥、法國(guó)、德國(guó)、瑞典、瑞士、比利時(shí)等國(guó)相繼建成生物質(zhì)顆粒燃料成型生產(chǎn)廠家30多個(gè),機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞式成型燃料生產(chǎn)廠家40多個(gè),設(shè)備及成型燃料產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)化規(guī)模運(yùn)作模式;泰國(guó)、印度、越南,菲律賓等國(guó)在20世紀(jì)80年代也建成了不少生物質(zhì)固化,炭化專業(yè)生產(chǎn)廠;從2003年開始,南非一些商家集中到南非北部城市沙比,搶購(gòu)木材加工廢料,4個(gè)大型的生物質(zhì)成型燃料加工廠迅速崛起,生產(chǎn)規(guī)模也達(dá)到了年產(chǎn)20萬噸,南非正成為非洲最大的生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)基地.這些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料技術(shù)大部分已經(jīng)成熟,并進(jìn)入了規(guī)模化生產(chǎn)及應(yīng)用階段。
中國(guó)從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式
秸稈壓塊機(jī),生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究開發(fā)已有二十多年的歷史。南京林業(yè)化工研究所在“七五”期間設(shè)立了對(duì)生物質(zhì)壓縮成型機(jī)及生物質(zhì)成型理論研究課題,湖南省衡陽(yáng)市糧食機(jī)械廠為處理糧食剩余谷殼,于1985年根據(jù)國(guó)外樣機(jī)試制了第一臺(tái)ZT-63型生物質(zhì)壓縮成型機(jī)。江蘇省連云港市東海糧食機(jī)械廠于1986年引進(jìn)了一臺(tái)OBM-88棒狀燃料成型機(jī).1990年以后,陜西武功輕工機(jī)械廠,湖南農(nóng)村能源辦公室以及河北正定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產(chǎn)了幾種不同規(guī)格的生物質(zhì)成型機(jī)和炭化機(jī)組,1998年初,東南大學(xué),江蘇省科技情報(bào)所和國(guó)營(yíng)9305廠研制出了“MD-15”型固體燃料成型機(jī)。20世紀(jì)90年代期間河南農(nóng)業(yè)大學(xué),中國(guó)農(nóng)機(jī)能源動(dòng)力研究所分別研究出PB-I型機(jī)械沖壓式成型機(jī),HPB系列液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī),CYJ-35型機(jī)械沖壓式成型機(jī),進(jìn)入21世紀(jì),中南林學(xué)院,遼寧省能源研究所研制的顆粒成型機(jī),南京林產(chǎn)化工研究所研制的多功能成型機(jī),河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院研制的活塞式液壓成型機(jī),在國(guó)內(nèi)都已形成或正在形成產(chǎn)業(yè)化。
盡管引進(jìn)和研究的有很多種生物質(zhì)成型機(jī)械,但我國(guó)發(fā)展的壓縮成型機(jī)基本上就兩種:螺旋擠壓成型機(jī)和液壓沖壓成型機(jī),國(guó)內(nèi)螺旋擠壓成型機(jī)在運(yùn)行的曾有800多臺(tái),生產(chǎn)能力多在100~200kg.t-1之間,電機(jī)功率7.5—18kW,電加熱功率2—4kW,生產(chǎn)的成型燃料大多為棒狀,直徑50—70mm,單位產(chǎn)品電耗70—100kWh.t-1,目前這些設(shè)備大都停止了運(yùn)行,主要原因是:以木屑為原料,市場(chǎng)和資源的針對(duì)性差,成本高。螺旋擠壓設(shè)備磨損嚴(yán)重,維修周期短(60~80h),耗能高。由此看來螺旋式成型機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)是螺桿的使用壽命。由遼寧省能源研究所用特種材料研制的螺桿已經(jīng)問世,其連續(xù)使用時(shí)間已達(dá)500小時(shí),但成本相當(dāng)高,而液壓式生物質(zhì)成型機(jī)是液壓驅(qū)動(dòng)活塞沖壓成型,其運(yùn)行性能穩(wěn)定,延長(zhǎng)了易損件的使用壽命;2002年河南農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程系研究的第三代液壓驅(qū)動(dòng)式(HPB-III型),是雙頭活塞式秸稈成型機(jī),解決了螺旋擠壓式成型機(jī)存在的螺桿磨損快問題,技術(shù)基本成熟。