生物质成型燃料具有低碳、清洁、可再生的特点,便于储存、运输和易于产业化生产,得到国家大力发展与推广。随着市场规模的扩大,原料资源受限,价格不断上涨,严重制约相关产业的规模化发展。食用菌菌渣是食用菌栽培过程中收获产品后剩下的培养基废料,属于农业废弃物一种,而且分布集中、产量巨大,是一类极具发展潜力的生物质资源。本文以金针菇菌渣为原料进行生物质成型研究,系统探究菌渣关键成型参数对成型特性的影响规律,并以常用的成型原料松木屑为参照物,利用单因素成型实验分析二者成型特性。在详细研究二者成型特性的基础上,对两种成型燃料进行扫描电镜和红外光谱分析,从微观结构上探究二者成型机理。对菌渣和松木屑进行混配成型研究,进一步优化了混配成型参数和成型技术指标,获得了成型技术指标方程和满足技术指标的最佳成型参数,为工业化菌渣与松木屑混配成型提供理论指导。研究了菌渣和松木屑的成型颗粒的燃烧特性,探讨了不同升温速率及混配比例对其燃烧特性的影响,获得了燃烧特性指数和动力学参数。具体研究内容及主要结论如下:1、系统研究了金针菇菌渣成型参数对性能指标的影响规律。通过单因素实验,考察水分含量、成型温度和压力,及原料粒径等参数对松弛密度、Meyer强度、比能耗的影响规律。结果表明,当水分含量为11-14%,成型温度保持在100-120℃,成型压力为3-5 kN,粒径范围选择0-5 mm的条件下,成型效果较佳。此条件下的松弛密度>1100 kg/m~3、Meyer强度>22 N/mm~2、比能耗<15 kJ/kg。2、以水分、温度、压力、粒径为变量进行松木屑的单因素成型实验,综合考虑松弛密度、Meyer强度和比能耗可以得到,当水分含量为5-14%,成型温度保持在120-180℃. 结论和政策建议,成型压力范围为3-5 kN,粒径范围选择1-5 mm的条件下,成型效果较佳。此条件下的松弛密度>1100 kg/m~3、Meyer强度>20 N/mm~2、比能耗<20 kJ/kg。3、比较菌渣和松木屑两种实验材料的成型特性,当水分、温度、压力、粒径等各项因素条件相同的情况下,菌渣各项成型指标都相对优于松木屑。4、通过对比不同温度、压力和粒径下的两种成型颗粒的扫描电镜图片,从微观结构形态上验证和分析成型因素对颗粒品质的影响作用,实验结果表明温度、压力提高到120℃和5 kN时,粒子间结合更紧密。通过对两种材料的傅里叶红外光谱分析,从微观结构上分析两者成型性能差异的原因,发现两种原材料的—OH和C—O的吸收峰比较明显,这两种官能团比较容易形成分子间氢键,对促进成型有重要的作用。5、开展菌渣与松木屑的混配成型研究,通过响应面实验设计,对实验数据进行回归分析,建立成型参数对成型指标的响应面模型,分析影响因素对指标的交互作用,获得混配原料的成型模型和最佳参数。6、采用热重实验的方法,对菌渣、松木屑以及混配成型颗粒进行燃烧特性研究,对菌渣和松木屑两种成型颗粒的燃烧过程进行分析,求出其燃烧特性参数及燃烧动力学方程。并对两种原料的成型颗粒取三种不同升温速率进行燃烧实验,发现随着升温温速的增加,燃烧温度区间向高温度偏移。同时还对不同混配比例成型颗粒的燃烧情况进行了比较,分析混配比例对燃烧特性及过程的影响。