科创中国

国际竹藤中心牵头开展了课题组在竹基生物质固体燃料制备技术与应用方面取得了一系列的科研成果，将直接燃烧技术、压缩成型技术和低温焙烧技术集成应用于生物质能源领域，构建了竹基生物质固体燃料制备和利用的技术与方法体系。项目开发出竹基生物质颗粒燃料高效制备技术，生物质颗粒燃料产品满足美国标准《民用/商用生物质颗粒燃料》和德国标准《木质颗粒燃料》要求；揭示了竹基生物质颗粒燃料压缩成型过程中的结合机理、水分影响机理和机械强度破坏机理；运用技术经济学原理和方法建立了评价指标体系和效益分析的数学模型，评价了竹基生物质颗粒燃料生产线的经济效益；研发出竹基生物质颗粒燃料的复配技术，制备出性能优异的竹/木和竹/农复合生物质颗粒燃料，为有效利用当地的生物质资源，提高其运输、储存和管理效率提供了技术支撑。开发出竹基生物质固体燃料的低温焙烧技术，制备出竹基焙烧炭能源产品。

（1）竹基生物质固体燃料燃烧技术：该技术在系统分析竹材、木材和煤炭的燃烧特性基础上，研究出竹基生物质固体燃料的直接燃烧技术和方法。该方法不仅考虑单一原料体系中不同物理化学性能造成的燃烧特性的差异，还考虑了混合原料体系的燃烧过程中的协同作用以及燃烧速度、氧气浓度、原料配比等因素对燃烧过程的影响；构建出不同体系原料燃烧过程中的动力学模型，揭示出燃烧过程中碳、氮、硫的转化和迁徙机理。 （2）竹基生物质颗粒燃料高效制备技术：该技术结合竹子具有强度高、韧性好、硬度大等特点，研究出竹基生物质颗粒燃料高效制备技术；开发出性能优异的竹基生物质颗粒燃料产品，揭示了竹基生物质颗粒燃料压缩成型过程中的结合机理、水分影响机理和机械强度破坏机理；创新性的研发出竹基生物质颗粒燃料的复配技术，制备出竹/木和竹/农复合型生物质颗粒燃料，揭示了复配过程中原料之间的协同作用机制。

目前，我国竹材产业市场规模连年保持快速增长，产业发展态势良好，全国各地积极开发竹资源，竹产业已成为地方经济社会发展的支柱产业。项目开发的“竹材燃烧技术”、“竹/木生物质混合燃烧技术”和“竹/木生物质颗粒燃料复配技术”已在国内生物质颗粒燃料企业推广应用，有效的利用了当地和周边地区的竹材加工剩余物资源，实现了林木剩余物资源的能源化利用，产生了显著的经济效益。 本项目针对竹材的特性，开发出竹材剩余物燃烧技术、竹/木剩余物混合燃烧技术、竹/煤混合燃烧技术、研发出竹材生物质颗粒燃料高效制备技术与产品、竹/木和竹/农生物质颗粒燃料复配技术与产品，研究出竹基生物质固体燃料低温焙烧技术与竹基焙烧炭产品、竹/木生物质焙烧炭混合燃烧技术、竹质焙烧炭/煤混合燃烧技术，获得了竹基生物质燃料能源化利用的一套技术和多个能源产品，将在生物质发电和供热等民用和工业领域有巨大的应用潜力。

1、刘志佳研究员，成果负责人2、杨晓梦，竹材颗粒燃料的制备与经济效益分析3、米冰冰，竹材低温焙烧技术研究4、胡万河，竹木焙烧炭/煤混合燃烧技术5、张 健，竹木/煤混合燃烧过程中污染物的释放6、张 涛，竹/木颗粒燃料的制备与性能评价7、梁 芳，竹材颗粒燃料的结合机理分析8、何 强，加工装备研发9、谭朝晖，加工设备的设计与制备10、谢鸿微，竹材燃烧性能分析与应用

该成果前期在全国多家生物质颗粒燃料制造企业得到推广应用，实现显著的经济效益，大约带动当地及周边 400 多人增收致富，产生较好的社会效益。我国 70%的能源依赖传统煤炭，主要用于发电和工业锅炉，燃烧产生的氮化物和硫化物，二氧化碳等已对国内大气环境造成了巨大的影响。据统计，废气排放中约 90%的 SO2、85%的 CO2 和 67%的 NOx，以及 80%的烟尘都是由燃煤造成的。燃煤 SO2 排放量连续多年超过 2000 万吨、CO2 排放量达到27亿吨，均居世界首位。本技术的实施将实现大量林木生物质资源高值化利用，减少煤炭使用，降低CO2、 SO2 和烟尘排放，助力国家双碳目标的实现。

本成果依托江苏金梧实业股份有限公司通过技术转让和技术合作的方式开发出一系列的生物质颗粒制造装备。目前，正积极与相关企业联络，通过技术转让方式推广应用技术成果。