（青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司）
摘要：生物质发电是未来火力发电的发展趋势之一，本文对国内外生物质发电发展情况做了简要概括，对常规生物质发电特别是厂内物料输送流程做了详细叙述与比较，并分析了生物质发电在发展过程中所面临的主要问题和风险点。
关键词：生物质电厂；物料输送
Overview and thinking of material transporting system in biomass power plant
Ren Xiao-yong
ABSTRACT: Biomass power is one of the development trends of thermal power generation in the future. This paper briefly summarizes the development of biomass power generation at home and abroad, describes and compares the conventional biomass power generation, especially the material transportation process in the plant, and analyzes the main problems and risk points in the development process of biomass power generation.
KEY WORD： BIOMASS POWER PLANT；MATERIAL TRANSPORTATION
1．国内外生物质发电发展概况
随着全世界能源危机与环境问题的日益突出，世界各个主要国家纷纷加大了对可再生能源的开发和利用的投入力度。提高非传统能源的利用效率，是对国家制定的“节能减排”政策的积极响应，也是有效缓解中国资源和环境制约的主要途径。中国计划到2030年实现30％的非化石能源一次能源消耗。其中，生物质直接燃烧发电是我国大规模利用非化石能源的一种战略性新兴产业的重要形式。从2005年开始，包括《可再生能源法》在内的一系列利好政策的出台，直接推动了我国生物质直燃发电项目的蓬勃发展。目前中国已经建成和在建的生物质电厂约有200多个，总装机容量达到了500万KW左右，也已经建成了目前世界上单机容量及总装机容量最大的生物质发电厂项目（如：广东粤电湛江生物质发电项目，其单机容量为50MW，规划总装机容量为200MW）。但是总的来说，生物质直接燃烧发电在我国发展较晚，目前尚处于起步阶段。而且目前电厂盈利能力较低，许多实际问题需要解决。
相比于国内，国外的生物质发电项目研究相比国内开始较早。上世纪70年代末爆发的石油危机让西方许多国家深刻认识到开发新能源的重要性，于是各个国家开始积极开发清洁的可再生能源技术。其中，农业秸秆、农林废弃物、速生林及速生灌木碎片等生物质直燃发电是生物质能源利用的重要形式。由于美国、德国、丹麦、芬兰、奥地利等国技术起步早，价格激励好，财政补贴多，所以这些国家生物质高效直燃发电技术发展与国内相比已较为成熟。此外，一些东南亚国家在秸秆、稻壳、蔗渣等生物质直接燃烧方面也取得了一些进步，有了一定的发展。
2．生物质电厂物料输送系统方案
现在国内生物质直燃锅炉等设备生产厂家很多，设备运行已经比较可靠，所以处于上游过程的燃料输送系统的设计成为生物质电厂设计中的主要问题之一。
为了对国内生物质电厂的物料输送系统有更深刻的认识，通过对鹿邑、浚县、南宫、上蔡、赣县、湛江等等几个具有代表性的电厂项目资料进行研究，可以看出，国内生物质电厂物料输送流程主要存在两种方式。
第一种是厂外各收贮站从农户那里收购来秸秆等生物质燃料后，在收贮站进行破碎、打包，通过汽车将成包物料运送到发电厂，卸车后成包物料被各种机械（抓包机，移动带式输送机等）码放于储料场地，而后，在干料棚内，由桥式抓包机将整包物料抓至带式输送机上，经过散包机拆包成为松散物料，被运送至主厂房。
第二种是厂外各收贮站从农户那里收购来秸秆等生物质燃料后，在收贮站进行破碎，通过汽车将松散物料运送到发电厂，并储存，取料时，通过地下料斗和带式输送机把松散物料运送至主厂房。
以上两种方式的主要差别在于燃料到厂内时究竟是打包的还是松散的。当然也有部分项目存在两种方式兼备的情况，那就需要对物料输送系统进行特别的设计。
3．对生物质电厂物料输送系统方案的思考
面对并不成熟的生物质电厂设计环境和纷繁复杂的生物质电厂项目，寻找一种可靠的、通用的、简单的、“物美价廉”的生物质电厂上料系统设计方案是目前最被关心的问题。
结合设计规范中的要求，我们对生物质发电项目的物料系统的通用方案有了一个初步的思考。主要设计原则如下。
收贮站：按照规范中“收贮站收购半径不宜大于15km，收购站距厂区不宜大于40km”的要求，根据电厂规模和燃料消耗量，合理估算厂区周边需要设置的收贮站数量（必要时可设置临时收贮站）及每个收贮站需要供应的燃料量。燃料在收贮站内收集、（破碎、）打包后，通过汽车运送到厂区内。收贮站也作为储料设施储存一部分秸秆物料，总的存贮量要满足非燃料收获季节的锅炉燃烧量需求。
燃料的厂内存贮：燃料进厂时，设置必要的水分检测设备。在厂区内设置成包物料储料场地及松散物料储存场地和干料棚。储料场可使用移动式抓包机、装载机、移动式皮带机等设备进行整料工作。出于对料场防火的考虑，初步计划料堆间隔10m布置，单堆料堆储量结合实际物料种类考虑确定。
燃料的破碎：根据燃料消耗量，在干料棚内设置合理数量的破碎机，负责将成包物料或原始秸秆破碎为松散物料。由于破碎机刀片需要频繁打磨，为保证上料系统的连续性，所以必须设置一定数量的备用设备，建议每3台备用一台。
燃料在厂内的输送：破碎后的松散物料通过地下料斗及辊式给料机或螺旋给料机送至带式输送机，经过除铁、计量等，供给主厂房燃烧使用。
总的流程为：秸秆收购→收贮站→秸秆（破碎）打包→收贮站储存→汽车运输至电厂→厂内储存→（破碎）→地下料斗→给料机→带式输送机→锅炉燃烧。
此方案为多数电厂采用的方案，流程简单，运行较为可靠。
4．生物质电厂物料输送系统所面临的问题和风险
虽然目前全球特别是中国节能减排压力增大，生物质直燃发电项目以其环保方面的优越性发展势头正劲，但是目前国内生物质电厂物料输送系统在设计和实际运行过程中也面临很多问题，主要跟以下几方面原因有关。
（1）设计技术标准不完善。目前国内关于生物质电厂的设计规范只有《秸秆发电厂设计规范》这一本标准。其内容也只是针对燃料为秸秆的电厂设计进行要求，而生物质燃料除秸秆外，还包括其他诸如木屑、稻壳、树枝等多种类型的燃料。而且，即便是秸秆电厂，规范中对燃料输送系统的规定也不全面。
（2）核心设备不成熟。由于生物质物料的特性，上料系统易蓬料、堵塞、夹杂异物、破碎困难，所以需要专用的设备进行处理。但目前生物质电厂燃料系统专用核心设备技术不够成熟，在设计过程中，生物质电厂越来越大，而卸料、储料、给料、破碎、打包、拆包等一系列设备发展跟不上，使得选型困难。国外设备相对成熟，但价格十分昂贵。没有可靠便宜的设备可选，就会使我们的设计方案缺乏竞争力。
（3）实际运行时燃料供应不稳定。农民对秸秆的销售没有很强的意识。特别是在经济发达地区，由于秸秆收购价格不高，往往低于农民的预期价格，影响了农民销售秸秆的积极性。加上大量农村青年和成年劳动力已经转移到城市劳动力，农村剩余劳动力不足。另外，由于作物秸秆收购的季节性要求很强，不可能实现均衡和持续的收购。此外，还存在运输困难的问题。生物质秸秆密度小，运输量大，给公路运输能力带来压力。同时，打包的包装带也是生物质材料，可能经不起多重逆向运输而受到破坏。
其他也有建设成本、政策、补贴等方面的风险，但是生物质发电厂的主要风险还是在于是否能培育出成熟的燃料收储运系统。
5．总结与展望
综上所述，为了保证电厂能够持续稳定的运行，在项目前期必须对燃料问题高度重视，做好资源调查和评估，认真进行生物质燃料的收集、处理、储存、运输的调查研究，才能根据情况制定适合电厂实际的燃料收储运解决方案，满足生物质电厂的运行要求。如果能够切实解决好这些问题，生物质电厂物料输送系统的设计才能更规范合理，生物质发电的前景才能更加广阔。
参考文献
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