第3卷第2期農(nóng)業(yè)工程Vol 3 No. 22013年3月A gricultural EngineeringMar.2013小型生物質(zhì)能源塊(秸稈)加工基地建設(shè)劉萍,賀剛,翟改霞(中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院呼和浩特分院,呼和浩特0100要:隨著秸稈的開(kāi)發(fā)利用,特別是發(fā)展比較迅速的生物質(zhì)能發(fā)電,對(duì)生物質(zhì)能加工設(shè)備需求十分迫切。而目前國(guó)內(nèi)立項(xiàng)或準(zhǔn)備投資建設(shè)的生物質(zhì)能源發(fā)電廠均為引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,價(jià)格十分昂貴。該文提出了小型生物質(zhì)能源塊(秸稈)加工基地建設(shè)的思路,并推薦了幾種設(shè)備供選擇參考。關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能源;基地;建設(shè)圖分類號(hào):S210.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-1795(2013)02-0034-02Processing Base Construction of Small Biomass Energy Block( StrawLiu Ping, He Gang, Zhai GaixiaHohhot Branch of Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences, Hohhot 010010, China)Abstract: With development and utilization of crops straw, especially rapid development of biomass power generation, demandfor biomass processing equipment is very urgent. At present, biomass energy power plants in domestic have imported foreign exensive equipments. Thought on the construction of small biomass energy block was proposed. And several kinds of devices wereKey words: Biomass Energy, Base, Construction國(guó)北方產(chǎn)糧地區(qū)嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題,引起中國(guó)政府和國(guó)0引言際社會(huì)的廣泛關(guān)注。發(fā)展秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目的地區(qū)中國(guó)每年約有2億t的剩余農(nóng)作物秸稈,由于沒(méi)應(yīng)當(dāng)是糧棉、秸稈的主產(chǎn)區(qū)或者種植相對(duì)比較集中的有適宜的用途,大多數(shù)在田間直接焚燒,已成為中國(guó)地區(qū),以保證電廠對(duì)秸稈資源總量的要求。秸稈一般北方產(chǎn)糧地區(qū)嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題。隨著秸稈的開(kāi)發(fā)利指稻谷、小麥、玉米、豆類、油料和棉花6類作物秸用,特別是發(fā)展比較迅速的生物質(zhì)能發(fā)電,對(duì)生物質(zhì)稈,我國(guó)谷草比、折算系數(shù)和折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)如表1所能加工設(shè)備需求十分迫切。而生物質(zhì)能源塊的生產(chǎn)設(shè)示。備在國(guó)內(nèi)基本屬于空白。目前,國(guó)內(nèi)立項(xiàng)或準(zhǔn)備投資表1我國(guó)谷草比、折算系數(shù)和折標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)對(duì)照表建設(shè)的生物質(zhì)能源發(fā)電廠均為引進(jìn)國(guó)外設(shè)備,價(jià)格十 Tab. 1 Comparison table of straw ratio, onversion coefficient and分昂貴。因此,加快研究開(kāi)發(fā)適合國(guó)情的生物質(zhì)能源discount coefficient of standard coal塊的生產(chǎn)設(shè)備十分迫切,同時(shí)研究如何發(fā)展和利用現(xiàn)農(nóng)作物品種理論谷草比折算系數(shù)折標(biāo)準(zhǔn)媒系數(shù)有設(shè)備進(jìn)行生物質(zhì)能源發(fā)電也是一條重要途徑。稻谷1:0.6230.623小麥1:1.3661農(nóng)作物秸稈和廢棄物生物質(zhì)資源玉米0.529豆類中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),每年農(nóng)作物的秸稈量產(chǎn)量油料0.529棉花3.0000.543約6.5億t,預(yù)計(jì)2015年將達(dá)到726億t。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和農(nóng)民生活水平的不斷提高,做為傳2秸稈燃燒發(fā)電潛力分析統(tǒng)農(nóng)戶炊事、取暖燃料的農(nóng)作物秸稈,越來(lái)越多的被棄置在田間或被焚燒。初步測(cè)算,中國(guó)每年約有2目前,秸稈資源的可獲得量和可利用量在市場(chǎng)經(jīng)億t的剩余農(nóng)作物秸稈,由于沒(méi)有適宜的用途,不得濟(jì)條件下有很大的差異,由于許多秸稈沒(méi)有任何用不在田間直接焚燒,造成嚴(yán)重的大氣污染,已成為中途,因此使恣加于買方市場(chǎng)。中國(guó)煤化工CNMHG收稿日期:2013-02-25修回日期:2013-03-12基金項(xiàng)目:國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃課題“草地復(fù)式作業(yè)關(guān)鍵裝備研制與示范”(項(xiàng)目編號(hào):2011BAD20B)作者簡(jiǎn)介:劉萍,工程師,研究方向:畜牧業(yè)工程。Emal:liuping-2005@hotmail.com劉萍等:小型生物質(zhì)能源塊(秸稈)加工基地建設(shè)35隨著對(duì)秸稈開(kāi)發(fā)利用向廣度和深度的發(fā)展,秸稈表22010-2020年全國(guó)秸稈直接燃燒供熱發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)規(guī)將成為一種資源商品,在市場(chǎng)調(diào)節(jié)下,供需量和價(jià)格模與發(fā)電量預(yù)測(cè)將有較大幅度的變化,這將成為左右農(nóng)作物秸稈開(kāi)發(fā)Tab 2 Construction scale and capacity prediction about heatingpower of straw burning directly in 2010-2020利用的主要制約因素。秸稈到廠價(jià)格是由秸稈的價(jià)秸稈直接燃燒供熱裝機(jī)容量年發(fā)電量秸稈利用量值、農(nóng)民勞動(dòng)力機(jī)會(huì)成本和收儲(chǔ)運(yùn)成本構(gòu)成的。在一年份項(xiàng)目個(gè)數(shù)/MW化億kW·h段時(shí)間內(nèi),秸稈的價(jià)值會(huì)隨著秸稈使用價(jià)值的凸現(xiàn)而2010360上升;農(nóng)民勞動(dòng)力機(jī)會(huì)成本也會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人0158621440民社會(huì)水平的提高而上升;只有收儲(chǔ)運(yùn)成本有一定的合計(jì)31502520下降空間。但是,在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),收儲(chǔ)運(yùn)成本只占秸注:1個(gè)項(xiàng)目按照25MW折算。稈到廠價(jià)格的30%~40%,下降空間有限;反之,其區(qū)和產(chǎn)量信息,見(jiàn)表31。21個(gè)省市中,黑龍江、吉他兩個(gè)因素必然上升,因此,在預(yù)測(cè)秸稈到廠價(jià)格林、遼寧、河北、河南、山東、山西、四川、陜西、時(shí),留出較大的漲價(jià)空間。江蘇、湖北和安徽12個(gè)省的農(nóng)作物種植面積、產(chǎn)量根據(jù)有關(guān)部門的測(cè)算,全國(guó)計(jì)劃應(yīng)用秸稈發(fā)電的均居全國(guó)前列,多以旱地高稈作物為主,秸稈資源豐裝機(jī)容量將在3150MW,從原料需求量和現(xiàn)有量分富,可滿足資源的供應(yīng)要求。除此以外,在水資源比析看,資源的需求量?jī)H占總量的10%,其潛力巨大,較豐富的內(nèi)蒙古河套地區(qū),有規(guī)?；?jīng)營(yíng)的大型農(nóng)場(chǎng)詳見(jiàn)表2。和現(xiàn)代化的農(nóng)墾基地,農(nóng)業(yè)播種面積大,具有發(fā)展直根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2011》的全國(guó)主要糧棉產(chǎn)燃發(fā)電項(xiàng)目的基本條件。表3全國(guó)主要糧棉產(chǎn)區(qū)面積和產(chǎn)量Tab 3 Main grain production area and output in China稻谷小麥玉米豆類油料棉花序號(hào)地區(qū)面積產(chǎn)量面積產(chǎn)量面積產(chǎn)量面積產(chǎn)量面積產(chǎn)量面積產(chǎn)量n103hm2歷萬(wàn)tn03hm2歷萬(wàn)歷tn03hm/10 hm北京61.628.4149.8842天津15.811.2110.553.251.86.33河北79.754.22420.31230.63008.61508.7194.433.5464.4140.3581.657.04山西728.5232.21548.9766.0334.057.05內(nèi)蒙古74.8566.2165.22485.61465.71100.4166.0693.6128.10.6遼寧677.5457.67.53.72093.01150.5151.0347.40.40.17吉林673.5568.53.61.23046.72004.0537.3112.9303.170.43.30.58黑龍江2768.81843.9280.092.54368.42324.43750.4601.9167.227.59江蘇2234.21807.92093.11008.1403.7218.534.1574.4152.0235.726.110安徽2245.41383.42365.71206.7312.71021.2121.9944.3227.6344.431.611山東128.2106.43561.92058.62955.31932.1166.9815.9342.2766.472.412河南628.0471.25280.03082.22946.01634.8513.493.31564.1540.713湖北2038.21557.81000.1343.1531.4261.0192.144.31448.7311.8480.147.214四川2004.51512.11265427.71355.46690434.998.31218,9268.515云南11417.8613.0579.4333.3016西藏1.00.637.14.224.017陜西121.681.01148.9403.81182.4532.2224.0301.256.118甘肅835.5390.4198.935.5345.719青海12.3177.9寧夏211.43223.4165.848.721新騷66.959.01120.0623.5653.8421.6112.328.3273.466.61460.6247.9上所述保秸稈能夠以合理的價(jià)格,持續(xù)穩(wěn)定供給的原則,適3存在的主要問(wèn)題宜建設(shè)秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目的省份和地區(qū),初步可確定生物質(zhì)能源塊的生產(chǎn)設(shè)備在國(guó)內(nèi)基本屬于空白。為18個(gè):東北、華北的黑龍江、吉林、遼寧、河北、目前國(guó)內(nèi)立而成準(zhǔn)#咨建沿的生物質(zhì)能源發(fā)電廠均河南、山東、山西和陜西;西部經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的內(nèi)蒙為引進(jìn)國(guó)中國(guó)煤化如內(nèi)蒙古阿爾山古、寧夏、甘肅、新疆、青海和云南;長(zhǎng)江流域以北12MW生物人CNMH燃料靠拌材,引的四川、湖北、安徽和江蘇(下轉(zhuǎn)第26頁(yè))農(nóng)業(yè)工程信息與電氣化農(nóng)機(jī)化研究,2008(5):213-215Journal of Agricultural Mechanization Research, 2006(9):194Jing Ke, Zhang Mengiie, Li Fang, et al. Current situation anddevelopment of controller in greenhouse[ J]. Jourmal of Agricultural[7]張水保,徐守志,李豐杰.智能溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[JMechanization Research, 2008(5): 213-215峽大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,34(2):76-79[3]任秀麗,于海斌. ZigBee無(wú)線通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究[J].Zhang Shuibao, Xu Shouzhi, Li Fengjie. Design of intellige計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2007,43(6):143-145greenhouse remote monitoring system[ J]. Jourmal of China ThreeRen Xiuli, Yu Haibin. Study of realizing technology on ZigBeeGorges University: Natural Sciences, 2012, 34(2): 76-79wireless communication protocol[J]. Computer Engineering and[8]畢玉革,麻碩士,我國(guó)現(xiàn)代溫室環(huán)境控制硬件系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀A(yù)pplications,2007,43(6):143-145及發(fā)展[J].農(nóng)機(jī)化研究,2009(3):226-229.[4]孫忠富,曹洪太,李洪亮,等.基于GPRS和WEB的溫室環(huán)Bi Yuge, Ma Shuoshi. Research on current situation and develop境信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[冂].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2006,22(6)ment of environment control system modes in greenhouse in China131-134.[J]. Journal of Agricultural Mechanization Research, 2009(3)Sun Zhongfu, Cao Hongtai, Li Hongliang, et al. GPRS and WEBbased data acquisition system for greenhouse environment[J].[9]李惟毅,李兆力,雷海燕,等,農(nóng)業(yè)溫室微氣候研究綜述與理Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering論模型分析[刀].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2005,36(5):137-1402006,22(6):131-134Li Weiyi, Li Zhaoli, Lei Haiyan, et al. Research on agricultural[5]王福祿,房俊龍,張喜海.基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的溫室環(huán)greenhouse microclimate and analysis of theoretical model [J]境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[門].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2009(10):59-64Transactions of the Chinese Society of Agricultural MachineryWang Fulu, Fang Junlong, Zhang Xihai. The environmeantal mo-2005,36(5):137-14nitoring system for greenhouse based on wireless sensor network[J][10]陳晴,孫忠富.基于作物積溫理論的溫室節(jié)能控制策略探討Techniques of Automation and Applications, 2009(10): 59-64[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005,21(3):158-161[6]孫超,張世慶,張西良,等.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)Chen Qing, Sun Zhongfu. Energy-saving control strategy for gr中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究,2006(9):194-195house production based on crop temperature integration[J]Sun Chao, Zhang Shiqing, Zhang Xiliang, et al. Wireless sensoractions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2005networks applied on environment monitoring in greenhouse [JI21(3);158161(上接第35頁(yè))進(jìn)丹麥的木料切削機(jī)等設(shè)備,價(jià)值數(shù)千萬(wàn)元。我國(guó)的質(zhì)(秸稈)能源塊加工的主要設(shè)備,93ZT-700型飼河北、山東等地?cái)M建設(shè)的生物質(zhì)能源發(fā)電廠也計(jì)劃與料磚加工成套設(shè)備為備選設(shè)備。9YFQ-1.9A型方草丹麥BWE公司合作,設(shè)備投資占總投資的70%以捆壓捆機(jī)和9YDC-220W型飼草打捆機(jī)作為首次成型上,而生物質(zhì)能燃料設(shè)備投資占主要部分。可以看設(shè)備主要用于田間作業(yè),以減少運(yùn)輸成本。按照中國(guó)出,盡管我國(guó)生物質(zhì)資源非常豐富,但生物質(zhì)能源塊農(nóng)機(jī)院呼和浩特分院近年來(lái)飼料塊的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),以農(nóng)加工設(shè)備是我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能源發(fā)電的瓶頸。因此,戶加設(shè)備的模式為主,即在一定的運(yùn)輸半徑內(nèi)投放加快研制和開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源塊的國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備十分重定數(shù)量的加工設(shè)備。此種模式可供生物質(zhì)(秸稈)能源塊加工借鑒。4小型生物質(zhì)能源塊(秸秤)加工基地建設(shè)初在上述生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)上對(duì)現(xiàn)有設(shè)備選型并進(jìn)行步方案改進(jìn),其關(guān)鍵問(wèn)題是解決設(shè)備的適應(yīng)性、生產(chǎn)率和可靠性近些年,國(guó)內(nèi)一批科研單位和企業(yè)加大了對(duì)農(nóng)作按照上述方案,須獲得政府及有關(guān)部門的支持,物秸稈等飼料成型技術(shù)設(shè)備的研究開(kāi)發(fā),包括壓捆、如研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)、試驗(yàn)點(diǎn)的選擇等。壓塊、壓粒等設(shè)備。其中中國(guó)農(nóng)機(jī)院呼和浩特分院研制的5種設(shè)備經(jīng)過(guò)改進(jìn)后可供生物質(zhì)能源塊(秸稈)參考文獻(xiàn)加工選用根據(jù)生物質(zhì)能源發(fā)電對(duì)燃料的要求,以9YK[1]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2011M].北京:中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版0.4A型飼草壓塊機(jī)和9YB60-1型飼草壓餅機(jī)為生物中國(guó)煤化工CNMHG