生物質發電技術主要采用農林業生產廢棄物作為發電燃料，具有廣闊的發展前景，生物質發電廠目前面臨最大的難題是燃料資源的收集、儲存、運輸，已成為影響生物質發電廠存在和發展的根本問題。本文將結合湛江生物質直燃發電項目的開展，對生物質電廠燃料收集、儲存、運輸等關鍵問題進行分析。
    作為國內最大的生物質發電工程，建設規模為2×50 MW的生物質顆粒燃料直燃機組，以桉樹的枝葉、樹皮、樹頭、樹桿、加工后的邊角料、甘蔗葉、甘蔗渣、玉米桿及稻草等為燃料，電廠每年消耗各類秸稈燃料約60×104t，如此大的燃料耗量，對燃料的收集、儲存及運輸都是極大的考驗。該工程2010年3月開工建設，第1臺機組于2011年7月投產，第2臺機組于2011年11月投產，由于本項目燃料種類多，燃料特性差異大，因此，在進行充分的生物質顆粒燃料資源調查的基礎上，針對不同的燃料特性制定不同燃料的收儲運機制是完全必要的，富通新能源專業銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機、秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓制的生物質顆粒燃料。
1、燃料的收集
    該生物質發電項目一期工程是目前國內單機容量最大的生物質發電工程。工程采用廠址周邊60 km半徑區域內的農林生產和木材加工廢棄物，由于本工程采用的燃料種類多，燃料的特性差異比較大，不同的燃料特性決定了燃料的收集方式，在燃料的收儲運環節中，燃料收集方式的選擇將直接決定燃料的儲存模式和燃料的運輸方案，因此，燃料的收集模式是整個燃料物流系統中最重要的環節。
1.1桉樹砍伐廢棄物和木材加工廢棄物的收集
    桉樹砍伐廢棄物和木材加工廢棄物均屬木質生物質顆粒燃料，其供應不存在季節性，可以長年持續收購。其中樹皮和木材加工廢料集中堆放在加工企業的廢料場內，可通過與相關加工企業簽訂燃料收購協議實現長年收購。對于桉樹砍伐后丟棄于林地的樹枝葉和樹根，電廠可以委托木材加工企業在收購木材時代為收購，利用砍伐桉樹的人力和設備同步收集和運輸，將枝葉和樹根等集中到木材加工企業的廢料場。在生物質顆粒燃料的收集方式上，本項目采取燃料收購經濟人代購的方式，本項目的建設方通過與部分木材加工企業簽訂相關燃料的收購合同，以滿足本工程燃料的需求。從實際收集效果來看，此類燃料的收集模式是合適的。
1.2甘蔗葉等軟質秸稈的收集
     該市甘蔗種植面積超過1333.2×106m2，甘蔗葉秸稈的收購周期與甘蔗榨季同步，其收購可以借用湛江市已較為成熟的甘蔗收購系統來完成，水稻、玉米秸稈的收購周期與其收購季節同步。以上軟秸稈除當地造紙廠收購外，其余大部分放置在田間地頭。由于以上各類軟秸稈資源種植區域分布廣泛，其所有權分屬千家萬戶，由電廠直接向各農戶采購需要投入大量的人力、物力，且效率很難得到保證，為此建議利用其成熟的甘蔗收購系統和素質較高的收購管理人員，他們可以利用掌握的信息和與蔗農的人脈關系，提前有計劃、有組織地安排蔗葉收購。這種收購方式，對糖廠而言，實質上是延長了糖廠的產業鏈；對電廠而言，利用了現有企業的力量為自己提供穩定可靠的收購服務，不但可以降低收購成本，還可以有計劃地組織燃料的收購。此類燃料的收購，由于項目投產期間，甘蔗葉等軟質秸稈的收購還沒有開始，實際收集效果有待進一步驗證。
1.3其他生物質顆粒燃料的收集
    其他生物質顆粒燃料主要包括蔗渣、稻殼等，這類燃料的特點是堆積密度較大，一般約200 kg/m3，流動性非常好，物料顆粒比較均勻，無須二次處理即可直接使用，運輸、儲存均比較方便。這類燃料的收集一般比較簡單，電廠可通過與相關企業簽訂燃料收購協議，直接收購即可。
2、燃料的儲存
    根據國內外已投運生物質發電廠的情況，生物質發電廠的燃料儲存一般有以下2種模式：①設有廠內和廣外燃料存儲點，其優點是加大燃料可收集半徑，燃料供應可靠性較高，對不同特性的燃料適應性較強，燃料收集方便；其缺點是燃料組織的物流環節比較復雜，由于燃料需要中間轉運，投資和運行費用較高，適用于燃料收集半徑較大，廠內燃料場地較小的電廠，目前國內投產的生物質發電廠基本采用這種模式；②只在廠內設燃料儲存點，燃料收集后直接運輸進廠存儲，其優點是燃料組織的物流環節簡單，料場投資和運行費用較低；缺點是由于受場地的限制，燃料的儲存量較小，燃料供應的可靠性較低，適合于季節性不強、供應量相對穩定且能夠常年持續收購的燃料。根據本工程情況，由于裝機容量大，擬使用的燃料種類較多、耗量大，為保證電廠的持續穩定運行，推薦采用模式①，即采用廠內儲存與廠外儲存相結合的方式進行燃料的儲存。
2.1廠內儲存
    廠內儲存分露天儲存和燃料棚儲存兩種方式。
    1)露天料場主要作廠內中轉料場，儲存諸如樹頭、樹枝、樹皮等不宜變質的硬質燃料，若作儲備料場時，在雨水較多的季節，應堆成斜頂形并采用帆布等遮蓋，防止雨水大量滲入料堆，影響燃料的品質。軟質秸稈一般季節性較強，供應量大的季節一般處于秋冬季節，雨水量較少，此時露天料場也可用于儲存軟質秸稈。考慮到南方地區天氣的原因，露天堆放的燃料建議根據“先來先燒”的原則，對露天堆放的燃料定期翻燒。該工程的露天料場總儲量為1.37×104t，可供2臺爐燃用6.4d。
    2)廠內一般設置燃料棚。廠內燃料棚可采用半封閉結構，存放經過破碎處理的成品燃料。燃料棚作為儲備料場使用，主要堆放廠外收購來的不易腐爛變質的成品燃料，燃料棚總長78m，總寬99m，總儲量為0.92×104t，可供2臺爐燃用4.3d。
2.2廠外儲存
    由于生物質發電在國內還是一種新興的產業，沒有更多的可借鑒經驗，尤其是燃料收集工作，是一個非常復雜的過程，根據國內外此類生物質發電工程的實際情況，結合該生物質發電廠燃料資源結構特點，本著收購、運輸方便的原則，本工程的廠外儲存點采用若干固定收購站和臨時收購點模式。根據燃料分布情況，以及可供場地情況，擬在資源較豐富的鄉鎮設立2個固定儲存點（城月料場和黃略料場）和10個臨時收購點。為了減少作業環節，降低運行成本，建議廠外料場作儲備性料場，在燃料供應充足期，收購高質量的燃料儲備，在農忙季節勞動力短缺等原因造成燃料供應量減少時，通過調用廠外料場的儲備燃料滿足電廠運行的需要；同時，為緩解燃料價格上漲壓力．將場內料場作為臨時料場，控制來料上料系統，盡量減少堆垛、拆垛等環節，進一步降低運行成本，提高效益。
3、燃料的運輸
    本工程廠址交通網絡發達，燃料運輸采用汽車非常方便。根據中國的國情，農林業均為分散單戶種植，未形成規模化生產，機械化水平較低，其燃料收儲無法利用國外成熟的大型機械進行收儲。根據燃料特性和儲存方式的不同確定不同的運輸方式，應充分利用電廠的燃料庫和常年燃料收購站，大量培養燃料收購經紀人，采用分散收集、集中存儲的運行模式。收購站按電廠需求，平衡其燃料收儲量，將符合電廠燃用要求的燃料直接送往電廠或送往收購點儲存，不符合電廠燃用要求的燃料必須先送收購站經破碎或者打捆后再送往電廠或在收購站儲存。收儲流程見圖1。根據圖1的收、儲、運模式以及燃料的特性，確定以下運輸技術路線。
3.1硬質秸稈燃料運輸
    為保障燃料近距離收購，降低運輸成本，可在燃料較集中的區域設固定收購站，收購經紀人負責燃料收購，并負責將燃料運送到收購站堆垛儲備或直接運送進廠。林木類硬質燃料的運輸體系大概可分3級：第一級為從林木砍伐現場到木材加工廠；第二級為從木材加工廠到電廠收購站，或從木材加工廠到電廠；第三級為從電廠收購站到電廠。對于破碎后的硬質燃料，為了防止運輸過程中撒料引起環境問題，應給運輸車輛加苫蓋等，防止物料撒落影響環境。
    通過對燃料從收集，加工，到運輸的過程分析，針對燃料供應鏈的各個環節采取不同的運輸方式和運輸工具，其主導思想是充分利用現有的農林業機械和運輸設備，進行資源整合和設備優化改造，來完成燃料在不同階段的運輸工作，滿足電廠對生物質顆粒燃料的需求。
    1)在第一級運輸體系中，樹枝和樹根主要依靠現有的原木運輸用中型掛車，每車載重量3~5t。
    2)第二級運輸體系主要依靠中型掛車或大型掛車進行運輸。中型掛車載重量3～5 t，大型掛車載重量10 t。
    3)第三級運輸體系需按照電廠運行要求，滿足標準化燃料連續、穩定大輸送量上料的工業化生產需要。主要運作方式是交由社會專業物流公司或有經濟能力和道路運輸經營管理能力的法人承運。由于現在運輸體系發達，根據該項目的實際情況，一般不建議項目建設單位再購置運輸設備，而是采用完全承包模式，利用社會運輸力量解決運輸問題。
3.2甘蔗葉、稻草、玉米桿等軟質燃料運輸
    鑒于甘蔗葉、水稻、玉米桿可循環產出，生產戶分散，加以收集分散且時間短暫的特點，近期無法引進國外大馬力拖拉機作牽引動力的撿拾打捆設備，因此推薦利用國內小型撿拾打捆設備將軟質燃料撿拾打成密度較小的小方捆，通過現有農具裝卸，用三輪汽車、普及型小四輪拖拉機或掛車運輸到收購站，用打包機將軟質燃料打包成所需密度和尺寸，再通過專用汽車將燃料從收購站運進電廠。
3.3  電廠收購站內的燃料轉運方案
    燃料在各電廠收購站內的裝卸、轉運、加工處理及儲存需要配置一定數量的裝載機、堆垛機、破碎機及秸稈抓草機等工具。以下方案可供各收購站按實際條件及需要選用：
    1)從木材加工廠運送到電廠固定收購站的成品燃料或原始燃料的卸車、破碎機的喂料，可選用價格適中、結實耐用、機動靈活、能耗低的小型抓料車。
    2)電廠收購站內的燃料卸車、堆垛、破碎機的喂料及場內轉運、裝車等工作，可選用價格適中、結實耐用、機動靈活、效率高的中型抓料機或轉載機。
    3)電廠收購站內經切碎加工后的成品燃料的歸堆、堆垛、轉運、裝車及電廠內給料，可選用價格適中、結實耐用、機動靈活、效率高的堆跺機和裝載機。
    4)軟質燃料在收購站的轉運一般可用伸縮式叉車和抓草機裝卸、堆垛。
3.4廠內燃料運輸組織
    生物質電廠燃料密度小，導致燃料需求量大（體積），燃料運輸車進、出廠車次頻繁，如何解決好車輛進、出廠問題是燃料運輸的關鍵，也是電廠運行人員關注的焦點問題。建議在進、出廠區的大門上設計人、車分流與進、出分流通道。因此，在總平規劃上考慮3處廠區進出大門：一處為人員進出大門，燃料運輸車輛嚴禁從此門進出廠區；另兩處為貨車進出大門，主要供燃料運輸車輛進出，一處為進，一處為出，車輛進出廠區分別設置，使車輛進出廠門時不需避讓行駛，極大限度地提高了車輛進出廠區的效率。
4、結語
    該生物質發電廠由于機組容量大，燃料收集量大，導致收儲運系統相應復雜，從目前機組運行情況來看，配套設置的收儲運系統基本滿足機組運行要求。生物質發電廠的風險在于是否能培育出成熟的燃料收儲運系統，特別是大型生物質電廠的燃料收儲運系統。為了保證電廠能夠以合理的價格實現燃料的長期保質、保量穩定供應，對此必須高度重視，做好資源調查和評估，對生物質顆粒燃料的收集、處理、儲存、運輸做詳細的調研，才能根據實際情況制定適合電廠的收儲運方案，滿足運行要求。
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