近年來(lái)，隨著化石能源的緊缺和價(jià)格上漲，曾一度冷落的生物質(zhì)能利用技術(shù)又變得火熱，特別是出現(xiàn)秸稈發(fā)電的應(yīng)用實(shí)例后，農(nóng)作物秸稈的大規(guī)模應(yīng)用項(xiàng)目紛紛上馬，對(duì)于秸稈資源的需求也越來(lái)越大．我國(guó)秸稈資源非常豐富，但是，作為一種散拋型低容重的能源存在形式，農(nóng)作物秸稈具有資源分散、季節(jié)性、能量密度低、容重小、儲(chǔ)運(yùn)不方便等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了秸稈的大規(guī)模應(yīng)用。對(duì)于秸稈利用企業(yè)來(lái)說(shuō)，秸稈來(lái)源的可靠性及收購(gòu)綜合成本已成為影響建設(shè)秸稈應(yīng)用項(xiàng)目的前提條件和決定企業(yè)效益的關(guān)鍵因素，富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的
秸稈顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)專(zhuān)業(yè)壓制生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料。
秸稈預(yù)處理可以有效解決以上問(wèn)題，如秸稈經(jīng)過(guò)壓縮打包，然后運(yùn)輸，可以克服其能量密度低、容重小和儲(chǔ)運(yùn)不方便的缺點(diǎn)；設(shè)立收購(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)可以解決其資源分散和收集困難問(wèn)題，保證秸稈來(lái)源的可靠性。但是對(duì)于不同的企業(yè)，秸稈利用方式可能不同，因而需要不同的秸稈預(yù)處理工藝，同時(shí)涉及秸稈預(yù)處理的最佳經(jīng)濟(jì)性．如何針對(duì)具體項(xiàng)目選擇預(yù)處理工藝，并具有較好的經(jīng)濟(jì)性，無(wú)論對(duì)于企業(yè)本身，還是對(duì)于秸稈大規(guī)模的推廣應(yīng)用，無(wú)疑具有重要意義。
1、秸稈預(yù)處理工藝介紹
秸稈最終利用（氣化、燃燒等）前，為降低秸稈收購(gòu)成本、便于長(zhǎng)期存放或提高利用效率而對(duì)其進(jìn)行的必要處理，如干燥、破碎、壓縮成型、打包／捆等，稱(chēng)為秸稈的預(yù)處理，
對(duì)于秸稈的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，如直接燃燒發(fā)電、混合燃燒發(fā)電、熱解氣化發(fā)電等，依照預(yù)處理所用關(guān)鍵技術(shù)劃分，主要分為固化成型和壓縮打包／捆兩種．
1.1固化成型預(yù)處理工藝
對(duì)于秸稈固化成型，如進(jìn)行氣化利用，可以設(shè)定合適的
成型尺寸，使產(chǎn)品可以直接進(jìn)行氣化；如進(jìn)行燃燒利用，可
改變成型尺寸，使之滿(mǎn)足直接燃燒的要求，或僅對(duì)成型后的
產(chǎn)品進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎即可滿(mǎn)足要求．其工藝流程如下：
1.2壓縮打包／捆預(yù)處理工藝
對(duì)于秸稈壓縮打包，如進(jìn)行氣化利用，需進(jìn)行解包、破碎（粉碎）處理，使破碎產(chǎn)物滿(mǎn)足氣化利用的尺寸要求：如進(jìn)行燃燒利用，只需使破碎產(chǎn)物滿(mǎn)足燃燒利用的尺寸要求即可，具體的打包／捆尺寸，以便于后續(xù)的解包、破碎工序?yàn)闇?zhǔn)，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性。其工藝流程如下：
2、預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)介紹
秸稈預(yù)處理工藝的劃分是依據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的不同，其他工序是為其服務(wù)或以其為根據(jù)進(jìn)行選擇的，是預(yù)處理工藝的核心技術(shù)，而且是影響整個(gè)工藝經(jīng)濟(jì)性的重要部分，因而介紹預(yù)處理工藝的關(guān)鍵技術(shù)非常必要。
2.1壓縮／固化成型技術(shù)
秸稈壓縮／固化成型就是將秸稈用機(jī)械加壓的方法，使原來(lái)松散、無(wú)定形的秸稈壓縮成具有一定形狀、密度較大的固體成型燃料．秸稈經(jīng)過(guò)壓縮成型，其密度、強(qiáng)度和燃燒性能都有了本質(zhì)的改善，大大提高了其作為燃料的品質(zhì)。同時(shí)，其體積大為減少，可以有效地降低運(yùn)輸成本。
秸稈中含有木質(zhì)素（木素）．沒(méi)有熔點(diǎn)但有軟化點(diǎn)，當(dāng)溫度為70～110℃時(shí)軟化，具有黏性，當(dāng)溫度達(dá)到200—300℃時(shí)成熔融狀，黏性高。此時(shí)加以一定壓力就可使其與纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒互相膠接，冷卻后即可固化成型為顆粒燃料。
2.2壓縮打包／捆技術(shù)
壓縮打包／捆技術(shù)來(lái)源于包裝和造紙行業(yè)。在秸稈開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，為減少運(yùn)輸成本和便于儲(chǔ)存，此項(xiàng)技術(shù)便被借鑒過(guò)來(lái)，用于秸稈原料的預(yù)處理。
其原理是：用機(jī)械加壓的方法，壓縮松散秸稈，其體積發(fā)生劇減，然后繼續(xù)添加秸稈壓縮，直至達(dá)到一定的尺寸要求，然后用草繩等材料進(jìn)行捆裝，防止松散。對(duì)于不同尺寸或密度要求，可對(duì)模具或壓力大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足要求．利用此技術(shù)，可使秸稈體積縮小為1/3—1/5，密度大大提高，有助于降低運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本；同時(shí)，其電耗較低，已成為常用的秸稈預(yù)處理技術(shù)．
2.3破碎／粉碎技術(shù)
秸稈含大量纖維，有別于一般破碎原料，因此需要專(zhuān)門(mén)的破碎設(shè)備。現(xiàn)有針對(duì)普通原料的粉碎設(shè)備用于大批量的秸稈破碎，成本較高而且生產(chǎn)效率低；而且前專(zhuān)門(mén)針對(duì)秸稈的破碎機(jī)械，產(chǎn)物粒徑在10mm以上，屬租破碎的范圍。因此，亟需開(kāi)發(fā)和研制專(zhuān)門(mén)針對(duì)秸稈特點(diǎn)的破碎／粉碎技術(shù)和設(shè)備，同時(shí)應(yīng)具有一定的經(jīng)濟(jì)適用性。
常用的秸稈破碎設(shè)備有粗破碎機(jī)和細(xì)破碎機(jī)兩種．對(duì)于不同的最終尺寸要求，可以選擇其一或聯(lián)合使用。
2.3.1粗破碎機(jī)
粗破碎機(jī)也稱(chēng)臥式破碎機(jī)、一級(jí)破碎機(jī)。運(yùn)行時(shí)，物料經(jīng)刀片高速剪切磨削，以及物料間的碰撞摩擦而被破碎為小顆粒及短纖維絲，較小較輕的物料脫離高速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道進(jìn)入出料口，而較大較重的物料則繼續(xù)留在破碎室內(nèi)被破碎。
2.3.2精破碎機(jī)
精破碎機(jī)也稱(chēng)二級(jí)破碎機(jī)、立式破碎機(jī)，用于粗破碎產(chǎn)
物的細(xì)破碎。進(jìn)料平均粒度一般小于5 mm，經(jīng)過(guò)刀片間的
研磨以及物料間的互磨以達(dá)到更細(xì)的粒度。粒度小的物料浮
在上層，被風(fēng)機(jī)抽出，而較大顆粒則留在下層繼續(xù)被破碎。
3各項(xiàng)工序成本和工藝的經(jīng)濟(jì)性分析
3.1 各項(xiàng)工序成本
對(duì)于以生物質(zhì)秸稈為主要原料的企業(yè)而言，其產(chǎn)品成本受秸稈預(yù)處理費(fèi)用的影響很大，控制預(yù)處理成本在可接受的范圍之內(nèi)是企業(yè)所必須解決的問(wèn)題．
3.1.1收集成本
秸稈收集是指生產(chǎn)企業(yè)設(shè)立收購(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)或直接以企業(yè)為接收單位，從農(nóng)民或草販?zhǔn)种惺召?gòu)符合一定要求（如含水率、不含雜物等）的秸稈，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的堆放或儲(chǔ)存，其發(fā)生的相關(guān)費(fèi)用即為收集成本。主要包括如下兩部分：
(1)收購(gòu)費(fèi)用：用于購(gòu)買(mǎi)秸稈支付的成本．
(2)其他費(fèi)用：包括裝卸費(fèi)用、勞動(dòng)力費(fèi)用、生物質(zhì)儲(chǔ)存費(fèi)用等，
收集工序中秸稈的運(yùn)輸不由企業(yè)負(fù)擔(dān)，故運(yùn)輸費(fèi)用計(jì)入收購(gòu)成本．
3.1.2固化成型成本
工序中涉及破碎、加熱和機(jī)械加壓過(guò)程，電耗很大，同時(shí)設(shè)備中存在易損件，需要經(jīng)常進(jìn)行檢修，維修費(fèi)和人工費(fèi)較高。我國(guó)生產(chǎn)的生物質(zhì)成型機(jī)一般為螺旋擠壓式，生產(chǎn)能力多為100—300kg/h，電機(jī)功率7.5～18 kW，電加熱功率2～4 kW，產(chǎn)品耗電70—120 kW.M/t。如果采用造粒技術(shù)，成本提高約30%～50%。
3.1.3壓縮打包／捆成本
工序中涉及機(jī)械加壓過(guò)程，電耗較大，需操作人員較多，人工費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用較高。我國(guó)生產(chǎn)的打包機(jī)，產(chǎn)量一般為1.6—2.0 t/h，功率18—25 kW，草捆密度約300 kg/nl，產(chǎn)品耗電24—30 kWh/t。
3.1.4破碎工序成本
粗破碎系統(tǒng)電耗為35—40 kW．h/t，設(shè)備維護(hù)費(fèi)、折舊費(fèi)和人工費(fèi)較高。粗破碎系統(tǒng)的生產(chǎn)成本約為40～65元A。
精破碎系統(tǒng)電耗為75～90 kW．h/t，維修費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)、人工費(fèi)較高。精破碎系統(tǒng)的生產(chǎn)成本合計(jì)為76—96元／t。
若兩者聯(lián)用，成本應(yīng)相加，而且略有增加．
3.1.5運(yùn)輸成本
秸稈在收購(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)經(jīng)過(guò)初步加工后，可運(yùn)輸至企業(yè)建立的儲(chǔ)存設(shè)施進(jìn)行儲(chǔ)存，此過(guò)程產(chǎn)生的費(fèi)用即為運(yùn)輸費(fèi)用．其與運(yùn)費(fèi)、運(yùn)輸量和轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)距離有關(guān)。
若運(yùn)輸任務(wù)由生產(chǎn)企業(yè)負(fù)擔(dān)，則運(yùn)費(fèi)主要包括燃料費(fèi)、人工費(fèi)和設(shè)備折舊費(fèi)，參考值為2.4～3.0元/km。
3.1.6儲(chǔ)存成本
秸稈在儲(chǔ)存期間，需要一定的維護(hù)、人工和其他費(fèi)用，如消防、用電等，其間產(chǎn)生的費(fèi)用即為儲(chǔ)存費(fèi)用。按照0.25元/m3×天計(jì)算，
3.2工藝的經(jīng)濟(jì)性分析
3.2.1 固化成型工藝
按照表l中的各工序成本核算，秸稈固化成型預(yù)處理工藝的綜合成本為；綜合成本收集集成本+粗破碎成本+固化成型成本十運(yùn)輸成本+儲(chǔ)存成本，
計(jì)算為294～735元，t，另加運(yùn)費(fèi)和儲(chǔ)存費(fèi)用．
3.2.2壓縮打包／捆工藝
按照表l中的各工序成本核算，秸稈壓縮打包預(yù)處理工藝的綜合成本為：
綜合成本=收集成本+壓縮打包成本+運(yùn)輸成本+儲(chǔ)存成本+粗破碎成本。
計(jì)算為184～545元，t，另加運(yùn)費(fèi)和儲(chǔ)存費(fèi)用，或者精破碎成本．
3.2.3工藝的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
在收集量一定情況下(10000 t)，收集成本按250元It計(jì)，收購(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)距生產(chǎn)企業(yè)平均距離35km，固化密度1000kg/m3，草捆密度300kg/m3，運(yùn)輸車(chē)輛載重20t，運(yùn)輸載客50m3，儲(chǔ)存時(shí)間60 d，兩種工藝的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比見(jiàn)表2．
由此可知，對(duì)于兩種預(yù)處理工藝，收集成本占綜合成本的比重都較大，故秸稈的收集成本是衡量建設(shè)秸稈應(yīng)用項(xiàng)目可行性的重要標(biāo)準(zhǔn)．對(duì)于固化成型預(yù)處理工藝，固化成型工序成本是影響綜合成本的重要因素；對(duì)于壓縮打包預(yù)處理工藝，破碎和儲(chǔ)存成本是影響綜合成本的關(guān)鍵因素．在進(jìn)行秸稈利用項(xiàng)目可行性調(diào)查時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)以上因素進(jìn)行分析．
4、秸稈預(yù)處理工藝的選擇
關(guān)于如何選擇秸稈預(yù)處理工藝的討論，建立在下列假設(shè)基礎(chǔ)之上；①生產(chǎn)企業(yè)的秸稈利用形式已經(jīng)確定，如摻燒發(fā)電、氣化發(fā)電等；②生產(chǎn)企業(yè)周?chē)霃?0 km內(nèi)秸稈資源豐富；③畝產(chǎn)干秸稈It（兩季）．
4.1以生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模為依據(jù)
生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模越大，則需要秸稈量越多，收集輻射半徑就越大，這與運(yùn)輸成本關(guān)系密切，所以企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模是進(jìn)行秸稈預(yù)處理工藝選擇的重要指標(biāo)，
假設(shè)以企業(yè)為中心的圓周范圍內(nèi)種植農(nóng)作物，年耗秸稈1萬(wàn)t的生產(chǎn)企業(yè)，輻射半徑約1.5km，實(shí)際輻射半徑在3—4 km內(nèi)的秸稈產(chǎn)量即可滿(mǎn)足需求；若生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小，實(shí)際輻射半徑5 km之內(nèi)秸稈量可滿(mǎn)足企業(yè)需求，可由生產(chǎn)企業(yè)直接收購(gòu)，不設(shè)立收購(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)，秸稈以散裝形式運(yùn)輸和收集，在電廠內(nèi)完成其他工序；而對(duì)于秸稈需求量較大的企業(yè)，年耗秸稈超過(guò)10萬(wàn)噸，或?qū)嶋H輻射半徑超過(guò)20 km，則應(yīng)建立秸稈收購(gòu)點(diǎn)，具體工藝選擇還需考其他因素。
4.2以企業(yè)利用形式為依據(jù)
秸稈預(yù)處理工藝選擇的出發(fā)點(diǎn)是滿(mǎn)足企業(yè)利用的需要，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性。如果是秸稈直燃發(fā)電，可以根據(jù)爐型或燃燒方式選擇秸稈預(yù)處理工藝，比如流化床燃燒優(yōu)先選擇壓縮打包預(yù)處理工藝等；氣化發(fā)電一般規(guī)模較小，優(yōu)先選擇成型或造粒；如果是煤和秸稈摻燒，則看鍋爐是流化床還是煤粉爐等進(jìn)行預(yù)處理的選擇，煤粉爐優(yōu)先選擇壓縮打包工藝，流化床視其規(guī)模大小可選擇壓縮打包或成形造粒．
4.3其他
在進(jìn)行預(yù)處理工藝選擇時(shí)，還要考慮許多其他因素，如企業(yè)是新建還是技術(shù)改造等。若是新建電廠，技術(shù)和設(shè)備是針對(duì)秸稈特點(diǎn)選用的，其規(guī)模和利用方式可與預(yù)處理協(xié)同考慮，有較大選擇余地，但是新建電廠大都為130 Uh高溫高壓和75t/h中溫中壓兩種鍋爐，秸稈需求量較大，從經(jīng)濟(jì)角度分析，收集半徑宜控制在50 km范圍內(nèi)；而技術(shù)改造時(shí)，受原有技術(shù)和設(shè)備的限制較多，選擇余地較小，如十里泉電廠煤粉爐摻燒秸稈，由于鍋爐是針對(duì)煤粉設(shè)計(jì)的，摻燒秸稈時(shí)由于腐蝕問(wèn)題，摻燒量有限，而且應(yīng)優(yōu)先采用秸稈粉形式，故其預(yù)處理工藝采用壓縮打包工藝。
從以上分析不難看出，秸稈預(yù)處理工藝的選擇是個(gè)綜合考慮分析的過(guò)程，需要考慮多種因素，設(shè)計(jì)多種方案并進(jìn)行可行性分析比較后才能確定．
5、結(jié)論
在我國(guó)，秸稈的大規(guī)模應(yīng)用才剛剛興起，雖然已有成功運(yùn)營(yíng)的實(shí)例，但技術(shù)和設(shè)備幾乎都是從國(guó)外引進(jìn)，未能很好地適應(yīng)我國(guó)的國(guó)情，在運(yùn)行中出現(xiàn)了許多問(wèn)題，特別是在秸稈預(yù)處理階段，直接引進(jìn)使用外國(guó)技術(shù)和設(shè)備并不可行，而應(yīng)該根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，發(fā)展有中國(guó)特色的秸稈預(yù)處理工藝。
在目前秸稈利用中，還存在下列問(wèn)題亟待解決：
(1)秸稈大規(guī)模應(yīng)用成功與否，關(guān)鍵在于秸稈原料的組織和管理。初期需依靠地方政府行政引導(dǎo)、組織和政策支持，保證充足的秸稈燃料（按合理價(jià)格）供應(yīng)，而發(fā)電企業(yè)應(yīng)加快建設(shè)自主秸稈收、儲(chǔ)、運(yùn)網(wǎng)絡(luò)和模式，用較短時(shí)間建立起市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)的模式，并力求最大幅度降低燃料運(yùn)營(yíng)成本。
(2)現(xiàn)有國(guó)情下，建造只燒秸稈的小電廠，局限于秸稈難收集，資源分散等特點(diǎn)，其規(guī)模一般較小，而且運(yùn)行效率遠(yuǎn)不能和大電廠相比，發(fā)電成本很高，能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展還是個(gè)疑問(wèn)．而進(jìn)行煤和秸稈的混燒，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)層面上更加可行，特別適合于原有鍋爐的技術(shù)改造。
(3)新建秸稈電廠多應(yīng)用國(guó)外水冷振動(dòng)爐排技術(shù)，這種技術(shù)燃料適應(yīng)性差，除秸稈外不能燒其它燃料，如何應(yīng)對(duì)秸稈缺乏或者高成本，是電廠必須面對(duì)的問(wèn)題。已有實(shí)例表明，在電廠投入運(yùn)營(yíng)后，由于燃料單一，農(nóng)民普遍提高秸稈的出售價(jià)格，而企業(yè)缺乏必要的應(yīng)對(duì)措施。而生物質(zhì)循環(huán)流化床技術(shù)，燃料適應(yīng)性廣，可以燒煤，是生物質(zhì)秸稈利用的發(fā)展方向。
相關(guān)顆粒機(jī)秸稈壓塊機(jī)產(chǎn)品：
1、
秸稈顆粒機(jī)
2、
秸稈壓塊機(jī)
3、
木屑顆粒機(jī)
