李廉明，俞燕，薛軍，陳斌

（嘉興新嘉愛斯熱電有限公司，浙江 嘉興 314016）

秸稈燃料收儲(chǔ)運(yùn)模式的探索與實(shí)踐

李廉明，俞燕，薛軍，陳斌

（嘉興新嘉愛斯熱電有限公司，浙江 嘉興 314016）

秸稈收儲(chǔ)運(yùn)一直是制約秸稈綜合利用的關(guān)鍵因素。嘉興新嘉愛斯熱電有限公司在傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)自行收儲(chǔ)運(yùn)模式、分散型收儲(chǔ)運(yùn)模式以及集約型收儲(chǔ)運(yùn)模式基礎(chǔ)上，成功探索出“集約型+自處理”的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式，減少了秸稈二次運(yùn)輸，降低了秸稈收集加工綜合成本，提高生物質(zhì)收集體系運(yùn)行效率，為整個(gè)秸稈直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。

秸稈收儲(chǔ)運(yùn)；降低成本；直燃發(fā)電

目前我國(guó)絕大部分秸稈并未得到科學(xué)合理地利用，大量秸稈被丟棄、低效焚燒，不但造成了資源浪費(fèi)，還引發(fā)了環(huán)境污染。如何科學(xué)、合理和充分利用被浪費(fèi)的農(nóng)作物秸稈資源，是國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直關(guān)注的一項(xiàng)重大課題。秸稈直燃發(fā)電是秸稈公認(rèn)的一種理想用途。但秸稈直燃發(fā)電利用成功與否取決于相應(yīng)的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式是否合理、高效。

秸稈能量密度低、收獲季節(jié)性強(qiáng)；同時(shí)我國(guó)農(nóng)業(yè)又以家庭精耕細(xì)作為主，人均種植面積少，造成秸稈分布非常分散。因此，作為大規(guī)模直接利用秸稈的有效途徑，秸稈直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)的成功發(fā)展必然要求首先建立高效、合理、經(jīng)濟(jì)的秸稈燃料收儲(chǔ)運(yùn)體系。本文分析了現(xiàn)有的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式，并研究了嘉興新嘉愛斯熱電有限公司對(duì)收儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式的探索和實(shí)踐，以期為整個(gè)秸稈直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)的燃料收儲(chǔ)運(yùn)發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。

1 秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式

我國(guó)秸稈直燃發(fā)電行業(yè)發(fā)展至今，總結(jié)出了三種具有代表性的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式：一是發(fā)電企業(yè)自行收儲(chǔ)運(yùn)模式；二是分散型收儲(chǔ)運(yùn)模式：三是集約型收儲(chǔ)運(yùn)模式。

1.1 發(fā)電企業(yè)自行收儲(chǔ)運(yùn)模式

發(fā)電廠自行收儲(chǔ)運(yùn)模式一般是指發(fā)電企業(yè)自主對(duì)秸稈原料進(jìn)行收集、晾曬、儲(chǔ)存、保管、運(yùn)輸、處理等工作的運(yùn)作模式。此模式適合在服務(wù)半徑為50km以內(nèi)，秸稈產(chǎn)量非常集中的地區(qū)。采用該種收儲(chǔ)運(yùn)模式，發(fā)電企業(yè)原料供應(yīng)不再受制于經(jīng)濟(jì)人和供應(yīng)商，能夠獲得連續(xù)的秸稈燃料供應(yīng)和穩(wěn)定的秸稈收購(gòu)價(jià)格。但是，發(fā)電企業(yè)必須投入一定量的人力、物力和財(cái)力，需要大量的土地進(jìn)行燃料收貯、晾曬和加工，同時(shí)還要承擔(dān)防火等安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 分散型收儲(chǔ)運(yùn)模式

在分散型收儲(chǔ)運(yùn)模式下，發(fā)電企業(yè)將秸稈原料的收集、晾曬、儲(chǔ)存、保管、運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)委托給秸稈經(jīng)紀(jì)人。秸稈經(jīng)紀(jì)人直接或通過二級(jí)經(jīng)紀(jì)人進(jìn)行秸稈收儲(chǔ)運(yùn)。發(fā)電企業(yè)與秸稈經(jīng)紀(jì)人定期進(jìn)行結(jié)算。這種收儲(chǔ)運(yùn)模式大大減少了發(fā)電企業(yè)投資、管理、運(yùn)行和維護(hù)的成本，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。但是，這種模式下發(fā)電企業(yè)的燃料供給受制于秸稈經(jīng)紀(jì)人。秸稈經(jīng)紀(jì)人為了追求最大利潤(rùn)，可能會(huì)根據(jù)秸稈的需求量抬高價(jià)格，使得發(fā)電企業(yè)的原料成本大幅增加。

1.3 集約型收儲(chǔ)運(yùn)模式

集約型秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式是指發(fā)電企業(yè)與專業(yè)秸稈收儲(chǔ)公司簽訂供貨合同。專業(yè)秸稈收儲(chǔ)公司按照發(fā)電企業(yè)規(guī)定的燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從農(nóng)戶、秸稈經(jīng)紀(jì)人或農(nóng)民合作組織手中收集原料，并晾曬、儲(chǔ)存和保管，形成一個(gè)從農(nóng)民、秸稈經(jīng)紀(jì)人或農(nóng)民合作組織到秸稈收儲(chǔ)公司再到發(fā)電企業(yè)這樣一個(gè)秸稈收儲(chǔ)運(yùn)體系，保證了原料的長(zhǎng)期有效供應(yīng)。這種模式下，秸稈收購(gòu)成本較高，但是秸稈燃料的供應(yīng)變成企業(yè)法人之間的商業(yè)活動(dòng)。不但從根本上解決了燃料供應(yīng)價(jià)格的隨意性和風(fēng)險(xiǎn)，而且能夠確保秸稈原料的長(zhǎng)期穩(wěn)定、高質(zhì)量地供應(yīng)。

上述三種模式代表了大多數(shù)秸稈直燃發(fā)電企業(yè)的燃料收儲(chǔ)運(yùn)模式。但是受制于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、秸稈利用情況和企業(yè)實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)狀，這三種模式并不能“包打天下”，秸稈發(fā)電企業(yè)應(yīng)因地制宜，發(fā)展適合自己的燃料收儲(chǔ)運(yùn)模式。嘉興新嘉愛斯熱電有限公司在上述三種模式的基礎(chǔ)上發(fā)展出了具有當(dāng)?shù)靥厣娜剂鲜諆?chǔ)運(yùn)模式。

2 嘉興新嘉愛斯熱電有限公司的收儲(chǔ)運(yùn)模式

2.1 項(xiàng)目基本情況

嘉興新嘉愛斯熱電有限公司秸稈焚燒綜合利用發(fā)電供汽項(xiàng)目位于浙江省嘉興市秀洲區(qū)王江涇鎮(zhèn)，總投資2.32億元，建設(shè)1臺(tái)130t/h高溫高壓農(nóng)業(yè)廢棄物（秸稈）焚燒鍋爐，配套1臺(tái)25MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。項(xiàng)目被列入2014年浙江省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是浙江省首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)秸稈收集體系試點(diǎn)項(xiàng)目。項(xiàng)目建成后，年消耗農(nóng)業(yè)廢棄物（秸稈）約20萬噸，替代節(jié)約標(biāo)煤約10萬噸，新增年發(fā)電量2億度，年供汽量35萬噸，從而實(shí)現(xiàn)年減排CO2約25萬噸，灰渣作為鉀肥原料利用，是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè)的有效手段。項(xiàng)目投產(chǎn)后，年銷售收入約1.8億元，年實(shí)現(xiàn)利稅2500萬元。同時(shí)，收購(gòu)秸稈每年可實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收5000萬元以上和促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)；并減少秸稈在田間焚燒造成的環(huán)境污染，為全社會(huì)的綠色發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)。

2.2 項(xiàng)目初期的收儲(chǔ)運(yùn)模式

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的農(nóng)作物秸稈收儲(chǔ)運(yùn)方案是在秸稈資源量為密集且交通方便的鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)置30個(gè)收購(gòu)點(diǎn)，每個(gè)收購(gòu)點(diǎn)處最大可儲(chǔ)存供電廠燃燒10天左右的儲(chǔ)量，15個(gè)收購(gòu)點(diǎn)最大可儲(chǔ)存約300天的用量。秸稈由農(nóng)機(jī)服務(wù)合作社或由農(nóng)戶在田間收集打包后送至各收購(gòu)點(diǎn)。收購(gòu)點(diǎn)對(duì)秸稈含水量進(jìn)行測(cè)試，符合電廠要求的予以接收。收購(gòu)點(diǎn)配置計(jì)量電子秤對(duì)秸稈進(jìn)行秤重、檢驗(yàn)堆放在收購(gòu)點(diǎn)儲(chǔ)料場(chǎng)內(nèi)。同時(shí)，收購(gòu)點(diǎn)內(nèi)還設(shè)置秸稈切碎機(jī)、秸稈壓制機(jī)等設(shè)備，可以對(duì)秸稈進(jìn)行切碎和壓制加工成秸稈燃料棒。

原生農(nóng)業(yè)秸稈經(jīng)過切碎壓制成型的秸稈燃料棒，體積大大縮小，堆積密度也由原來的0.15～0.25t/m3增加到0.9～1.0t/m3，給運(yùn)輸和儲(chǔ)存帶來了很大的方便。燃料棒由各收購(gòu)點(diǎn)暫時(shí)儲(chǔ)存、晾干，定期由汽車或者船運(yùn)至電廠內(nèi)的儲(chǔ)料棚內(nèi)。

該項(xiàng)目燃料的廠外收集儲(chǔ)運(yùn)均由農(nóng)機(jī)服務(wù)合作社或中間承包商來完成，各收購(gòu)點(diǎn)由承包商出資租用場(chǎng)地，建設(shè)倉庫，購(gòu)置設(shè)備，負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)。電廠只需直接向承包商購(gòu)買燃料，由承包商將燃料運(yùn)至電廠儲(chǔ)料倉庫內(nèi)。秸稈燃料收儲(chǔ)運(yùn)路線流程如圖1所示。

圖1 燃料收儲(chǔ)運(yùn)路線

各收購(gòu)點(diǎn)對(duì)送來的秸稈燃料進(jìn)行計(jì)量、質(zhì)檢，堆垛儲(chǔ)存，再經(jīng)過破碎，可以選擇擠壓成型，也可以選擇破碎后直接送到收購(gòu)點(diǎn)料棚暫存；然后送至生物質(zhì)電廠，再經(jīng)過質(zhì)檢、計(jì)量后卸至電廠內(nèi)的生物質(zhì)料棚，保證公司鍋爐每日的燃料消耗量。收購(gòu)工作流程如圖2所示。

2.3 改進(jìn)的項(xiàng)目收儲(chǔ)運(yùn)模式

該項(xiàng)目收儲(chǔ)運(yùn)模式在探索中不斷前進(jìn)。項(xiàng)目建成初期，項(xiàng)目組對(duì)各生物質(zhì)秸稈收集點(diǎn)的收集運(yùn)行情況進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn)在秸稈收集點(diǎn)進(jìn)行分散的秸稈粉碎處理，存在著部分秸稈需要二次運(yùn)輸（即從分散儲(chǔ)存點(diǎn)搬運(yùn)到粉碎加工點(diǎn)）、設(shè)備和加工場(chǎng)地投資布點(diǎn)多、設(shè)備利用效率偏低、粉碎時(shí)的環(huán)境污染和綜合占地面積多等諸多問題，造成秸稈收集加工難度加大、秸稈收集成本偏高，不利于生物質(zhì)秸稈收集體系的建設(shè)和生物質(zhì)秸稈收集成本的控制。因此，經(jīng)過與政府部門協(xié)商后，項(xiàng)目組決定實(shí)施秸稈到廠集中粉碎處理的處置方案，即在項(xiàng)目所在地南側(cè)投資建設(shè)集中粉碎處理秸稈的設(shè)備和設(shè)施，變各秸稈收集點(diǎn)分散粉碎秸稈為到廠后由秸稈發(fā)電廠自行集中粉碎后輸送至生物質(zhì)鍋爐焚燒利用，以減少秸稈二次運(yùn)輸，降低秸稈收集加工綜合成本，提高秸稈收集體系運(yùn)行效率。

按照此方案的要求，秸稈收集經(jīng)營(yíng)戶將秸稈晾干、打捆、堆放儲(chǔ)存后（未對(duì)秸稈進(jìn)行粉碎處理）直接送至發(fā)電廠，由發(fā)電廠進(jìn)行集中鍘碎處理后進(jìn)行焚燒綜合利用。嘉興新嘉愛斯熱電有限公司新建日粉碎加工秸稈700噸的秸稈粉碎處理車間、秸稈堆放場(chǎng)地、道路和輸送設(shè)施。該方案包括新建約5000平方米的秸稈粉碎處理廠房和儲(chǔ)料倉庫，安裝2臺(tái)大型軟質(zhì)秸稈（稻草、麥稈）鍘碎機(jī)和1臺(tái)大型硬質(zhì)秸稈（樹枝、蘆葦）鍘碎機(jī)，鍘碎后的秸稈料通過轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施送入秸稈燃料棚，再通過上料系統(tǒng)送入鍋爐內(nèi)焚燒綜合利用。

2015年底，秸稈到廠集中粉碎方案實(shí)施完成，減少了秸稈二次運(yùn)輸和粉碎時(shí)的二次污染，提高了秸稈處理設(shè)備的使用率，標(biāo)志著嘉興新嘉愛斯熱電有限公司探索出一套新的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式，即“集約型+自處理”秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式。該模式將發(fā)電企業(yè)自行收儲(chǔ)運(yùn)模式和集約型收儲(chǔ)運(yùn)模式相融合，更符合企業(yè)實(shí)際，是一次成功的探索。

圖2 燃料收購(gòu)工作流程

S233

A

1671-0711（2017）03（上）-0163-02

浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2016C01SA410507）