美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术及燃烧技术，研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备，并在1976年开发了生物质颗粒及成型燃烧设备。日本在20世纪30年代开始研究机械活塞式成型技术处理木材废弃物，1954年研制成棒状燃料成型机及相应的燃烧设备，1983年前后从美国引进颗粒成型燃料成型技术及相应燃烧设备，并发展成了日本压缩成型及燃烧的工业体系。70年代后期，由于出现世界能源危机，石油价格上涨，西欧一些国家（荷兰、瑞典、比利时、芬兰、丹麦等）开始重视压缩成型技术及燃烧技术的研究，各国先后有了冲压式成型机、颗粒成型等各类成型机及配套的燃烧设备。亚洲一些国家（泰国、印度、韩国和菲律宾等）在20世纪80年代已建了不少生物质固化、炭化专业生产厂，并研制出相应的燃烧设备。日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型，并形成了产业化，在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用，30码期期必中生产销售木屑颗粒机、秸秆压块机等生物质燃料成型机械设备，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料出售。
我国的生物质固化技术开始于“七五”期间，现已达到工业化生产规模。从20世纪80年代引进螺旋推进式秸秆成型机，生物质压缩成型技术的研究开发己有二十多年的历史，陕西省武功县轻工机械厂研制的螺旋推进式秸秆成型机，辽宁省能源研究所研制的颗粒成型机，南京林产化工研究所研制的多功能成型机，河南农业大学机电工程学院研制的活塞式液压成型机，在国内都已形成了产业化。20世纪90年代以来，我国部分省市能源部门、乡镇企业及个体生产者积极引进成型技术，创办生产企业，全国先后40多个中小型企业开展了这方面的工作，并进行了产业化生产，形成了固化成型的良好势头。目前国内已开发完成的固化成型设备有2大类：棒状成型机和颗粒状成型机，并且主要是螺旋挤压式成型机和液压冲压式成型机。但国产成型加工设备在设计制造及引进过程中，关键技术难以解决，对生物质成型燃料燃烧理论及燃烧特性方面的研究不够深入，先进的生物质成型燃料专用燃烧设备少，这些都不同程度地存在着技术及工艺方面的问题，这就有待于去深入研究探索、试验、开发。尽管生物质成型设备还存在着一定的问题，但生物质成型燃料有许多独特优点：①便于储存、运输：②使用方便、卫生；③燃烧效率高；④是清洁能源，有利于环保。因此，生物质成型燃料在我国一些地区已进行批量生产，并形成研究、生产、开发的良好势头。在我国未来的能源消耗中，生物质成型燃料将占有越来越大的份额。
查找相关文献资，目前科研人员研究的主要内容是以下几个方面：(1)生物质压缩成型工艺研究，具体的分为常温湿压成型、热压成型和炭化成型和冷压态成型，而目前使用最多的压缩成型技术是热压成型工艺。(2)成型设备的研究，具体的包括螺旋挤压式成型机、活塞冲压式成型机和压辊式颗粒成型机，成型设备的不同，成型燃料的形状也不同，具体的分为棒状，块状和颗粒状。目前研究最多的是棒状和颗粒状成型燃料。(3)成型过程中影响因素的研究，具体如下：①成型过程中的含水率要求，并且对于常见的生物质都给出了一个适当的参考范围；②成型压力对成型燃料理化性能的影响，并且也得出了相应的变化规律；③成型过程中粒径对成型燃料的影响。对于成型过程中的加热温度，含水率变化时对成型温度的影响，研究的相对较少，据所查的资料，还没有给出一个适合的变化规律。目前研究的对象主要是玉米杆、小麦杆等北方产的作物，对于稻草，稻壳的研究还有待进一步的加深。因此在本次研究中，这是笔者重点研究的一部分内容。
本课题研究的主要内容为生物质固体成型燃料的成型、物理特性、燃烧特性分析。
本课题中，固体成型燃料的原料为木材加工剩余物、芒草、稻壳和稻草。木材加工剩余物主要是木材企业的废弃物，本课题试验使用的木材加工剩余物是杨树木屑，随着杨树产业的不断发展，仅江苏省就有800;6以上的企业是以杨树为主要生产原料，杨树来源是江苏苏北地区。芒草作为江西鄱阳湖地区盛产的秸秆类物质，在当地每年有着丰富的产量，目前的用途主要是当作燃料进行直接燃烧。南京林业大学对芒草当作人造板的原料进行了长期的研究，目前已准备工业化生产，芒草的叶子部分和一些不合格的芒草不能当作人造板的原料，但可作为能源燃料的原料，原料来源是丰富的，试验用的芒草是当年收割的。试验中使用的稻壳取自南京市溧水县。稻草是取白南京市六合区农村地区。根据目前生物质固体成型燃料工艺和设备，制作固体成型燃料的原料一般要求粒径在1cm以下，含水率不超过15%，稻壳和木屑完全符合要求。芒草和秸秆要经过粉碎和干燥等工艺处理。每年一到收获的季节，秸秆就在田里直接焚烧，不仅浪费了大量的能源，还造成了环境污染。因此将农林废弃物经过处理后制作成固体成型燃料，是利用这些废弃物的有效途径之一。
在本课题的试验过程中，试验因子及其因子水平的设置依据为：
(1)参考固体成型燃料的已有研究成果：
(2)依据木材企业木废料形态与特性；
(3)依据木材企业原料种类、能源利用的现状：
(4)依据粮食加工企业稻壳的形态与特性；
(5)根据农作物秸秆的现有的使用情况；
成型燃料的物理品质受原料种类、原料的粉碎粒度、原料含水率、成型压力、成型温度、压模几何形状、保型时间等众多因素的影响，目前人们主要是研究原料的种类、原料的粉碎粒度、原料含水率、成型压力、压模几何形状、保型时间等因素，并且得出了相应的变化规律。在本次课题中，在预备试验中发现原料的含水率、成型温度和原料粒径对生物质燃料能否成型影响显著，因此在本次试验中试验因子选取为含水率、成型温度和原料粒径。
本课题研究的主要内容包括以下几个方面：
(1)生物质成型燃料工艺参数的研究
在生物质固体成型燃料的成型试验中，结合已有的固体成型燃料的研究结果，本文主要分析木材加工剩余物、芒草、稻壳和稻草这四种原料、不同含水率、不同粒径级（稻壳除外）及成型过程中的加热温度对固体成型燃料成型的影响，为固体成型燃料的成型技术提供理论依据。目前科研人员研究结果表明：成型压力对成型效果有着显著的影响，因此笔者在本次试验中没有把成型压力作为一个影响因素。在作粒径对固体成型燃料的成型影响试验中，将木材加工剩余物、芒草和稻草的粒径级别分为0～10mm，10～20mm，20～30mm;材料的含水率范围选取5.5%～15%，成型过程中的加热温度选取为110℃～260℃。
(2)生物质成型燃料物理特性的研究
固体成型燃料成型以后，对燃料进行物理性能试验研究。生物质成型燃料的松弛密度和耐久性是评价生物质成型燃料品质的重要性能指标，耐久性一般包括生物质成型燃料的抗跌碎性、抗变形性、抗渗水性和平衡含水率（抗吸湿性）等几个指标。由于成型燃料在存储、运输和使用过程中要满足一定的要求，这就对成型燃料的物理性能有着一定的要求。因此在本次试验中，主要是根据成型燃料在存储、运输和使用过程中的要求，选定成型燃料物理特性的测试项目，主要是对固体成型燃料的松弛密度、抗跌碎性和抗渗水性进行研究，得出原料的含水率、加热温度和粒径大小对生物质成型燃料物理性能的影响规律，为成型设备的研制及生产过程中的控制提供基础参数。
(3)成型燃料燃烧特性的研究
本文对固体成型燃料的燃烧特性方面的研究，主要包括对四种原料的发热量、影响燃烧速率因素的研究、灰熔点，同时本文使用热分析天平研究木材加工剩余物、芒草、稻壳和稻草的TG、DTG、DTA曲线，分析固体成型燃料的燃烧动力学特性，确定四种原料的着火点。通过本文的试验研究掌握生物质固体成型燃料燃烧特性的基本数据和规律，从而为使用固体成型燃料和相关燃烧设备的设计提供理论依据。在固体成型燃料的发热量试验中，本文主要测定了四种固体成型燃料的发热量，这是作为一个燃料必须具备的一个基础数据。在固体成型燃料燃烧速度的试验中，本文主要考虑不同的材料、不同的炉膛温度、不同的通风量和不同的成型燃料质量对固体成型燃料燃烧速度的影响，成型燃料质量的不同，反映的是不同的比表面积对燃烧速率的影响。在固体成型燃料的灰熔点试验中，本文主要研究固体成型燃料燃烧后的灰分进行灰熔点的测定。由于原料总类的不同，同种原料生长地的不同，都会对燃料的灰熔点产生影响。灰熔点测定的目的，是为了合理选择成型燃料的燃烧设备和燃烧方式，为燃烧设备的研制提供基础数据，30码期期必中不但生产生产销售木屑颗粒机、秸秆压块机等生物质燃料成型机械设备，同时我们还大量销售杨木木屑和玉米秸秆颗粒燃料。
