0、引言
秸稈發電廠的燃料一般分為灰色秸稈和黃色秸稈，灰色秸稈包括：棉花稈、樹枝條等；黃色秸稈主要是麥、稻秸稈。
我國秸稈發電廠一般根據燃料特性及入爐方式，燃料輸送系統也采用不同的模式，根據統計，燃料輸送系統均存在不少問題，相比較而言，引進國外技術或設備，比國產技術或設備的問題少，黃色秸稈與灰色秸稈相比，采用灰色秸稈作為燃料的發電廠成功業績比較多。
根據秸稈資源調查，我國秸稈資源中黃色秸稈占41%，其中稻秸稈占53%，麥秸稈占47%，江蘇地區黃色秸稈占57%，其中稻秸稈占59%，麥秸稈占41%，在國內外生物質能電廠的燃料應用方面，尚無成功的采用稻秸稈作為電廠燃料的發電技術，國內已投運的黃色秸稈發電項目（主要是稻秸稈），也因燃料輸送系統技術的復雜性，而不能正常投運。
因此研制出一套適應國情的黃色秸稈輸送系統成為當務之急。
1、常用輸送系統
燃料輸送系統一般分為散料上料系統和包料上料系統。
1.1散料上料系統
此系統一般采用國外類似電廠的布置方式，秸稈在廠外各個收購點分散粉碎。粉碎后的秸稈用車輛運至電廠，由汽車衡稱重，且人工測濕，濕度達不到要求的將被退回，合格的散料卸至汽車卸料溝，然后通過
輸送機經過
斗式提升機輸送至散料倉庫，為了提高倉庫里物料的充滿系數，在倉庫頂部布置給料機，從倉庫取料是通過螺旋自動給料機取出散料，散料通過輸送機傳送至斗式提升機，再由斗式提升機送至爐前料倉，最后通過螺旋自動給料機，給料機推壓松散的秸稈并將其通過一個水冷的通道送至生物質鍋爐的爐墻開孔送至爐排；燃料在通道中的壓縮可以確保不必要的空氣進入鍋爐（密封作用），其系統流程圖詳見圖1。散料上料系統優缺點如表1所示。
1.2包料上料系統
對于包料上料系統，國外通常采用的秸稈上料方式有切碎和撕碎式樣燃燒等，一般采用如下兩種方式。
1.2.1包料上料方式一
系統集約化考慮，按單路布置。秸稈粉碎室內設置有4臺散包機和4臺切草機。秸稈捆自動抓斗起重機把成捆的秸稈送至傳送帶，再通過鏈板輸送機把成捆的秸稈送進散包機開包，開包后初步松散的秸稈送入切草機切碎，切碎后的秸稈長度滿足鍋爐燃燒要求，用帶式輸送機或埋刮板輸送機和斗式提升機把切碎的秸稈送入爐前料倉，經螺旋輸送機進入爐膛。
料倉上小下大以保證燃料不搭橋，在頂部，料倉有格柵板和一個厚的橡皮墊圈以防止灰塵的落入；下部是給料裝置， 其內部裝有特殊設計的裝置，可以防止物料的搭橋。給料機給鍋爐給料是通過一個爐前的一個通道給入的，可在這個通道中造成物料的堵塞這樣能防止爐火回燒到料倉。送料機和給料機之間的通道上裝有水冷的插板防火門，通過這個閘門，被松散的秸稈落到一個重型雙螺桿給料機里，給料機輕壓松散的秸稈并將其通過一個水冷的通道送到鍋爐的前墻并送往爐排。
其系統流程圖詳見圖2。包料上料方式一優缺點如表2所示。
1.2.2包料上料方式二
系統按單元制考慮，與鍋爐的進料口一一對應。國外較大型秸稈直燃發電的上料系統是有專利設計的（針對麥秸稈包），目前國內尚無這種撕碎裝置。這種上料系統的整個工藝過程全部采用自動化控制。秸稈由大型平板卡車運至電廠倉庫，由計算機控制的秸稈捆抓斗起重機或叉車將合格的秸稈捆放在預先確定的位置；一般放在倉庫的兩端，而中部是上料系統，抓斗起重機將秸稈包放在帶式輸送機輸送至分配帶上，由分配帶輸送至鏈板輸送機后再輸送到撕草機進而通過螺旋輸送機輸送至鍋爐爐膛；秸稈從進料臺通過帶密封閘門（防火）的進料輸送系統傳送至爐前給料系統；進料通道是密封的。這個通道除了起到給料作用外，還有阻斷燃燒部分和儲存部分的作用；鏈板機的速度是可調的，通過控制其速度達到控制其秸稈燃料的輸送量，其轉速可以保證不起火花并避免火災，并且由于高效率其耗電較少。打成捆的秸稈必須成松散的狀態才能被送到爐排上燃燒， 秸稈包被推壓到兩個立式螺桿上，通過螺桿的旋轉扯碎秸稈，然后將秸稈傳送給螺旋自動給料機，給料機推壓松散的秸稈并將其通過一個水冷的通道送到鍋爐的爐墻開孔送往爐排；燃料在通道中的壓縮可以確保不必要的的空氣不進入鍋爐（密封作用）。
其系統流程圖詳見圖3。包料上料方式二優缺點如表3所示。
2、燃料輸送系統分析
從散料上料系統及包料上料系統兩種方式的論述中可以看出：
散料上料系統方式：每個收購點均需配備粉碎機，據了解現在國產粉碎設備對物料的適應性不強。由于國內秸稈發電起步較晚，目前，國內生產的能適應電廠使用的秸稈粉碎設備廠家較少，粉碎設備還處于研制階段，設備的性能還有待進一步檢驗，況且還沒有形成有效的競爭機制，國產粉碎設備的價格不會太低。進行廠外粉碎，使每個收購點的倉庫容量隨之增大，運行維護費用也隨之增大，粉碎后物料的密度較低，提高了運輸成本。
黃色秸稈由于其容重輕，儲運困難，燃料收集一般采用打包儲運方式。
采用包料上料系統時，每個收購點只需配備打捆機，所有的打捆設備型號統一，既減少了收購點的倉庫容量，又利于物料的運輸。
包料上料方式一：設有中間儲倉式的備料系統，物料先經過散包機再經粉碎機粉碎，進入料倉，再由斗式提升機及螺旋給料機把散料送至生物質鍋爐前料倉，雖然具備緩沖條件，但中間轉運環節過多，增加了系統的復雜程度及維護工作量。
包料上料方式二：物料經鏈板輸送機直接輸送至撕草機撕碎，經螺旋式給料機送入爐膛，系統簡單，中間環節少，性能可靠及維護工作量小。
從系統流程圖可以看出，包料上料系統方式二，雖然對設備可靠性要求高，但其系統簡單，中間環節少，檢修維護方便。
黃色秸稈在打包、切碎、輸送等環節上，處理難度較灰色秸稈復雜，特別是稻秸稈，存在著易纏繞、堵塞、整包不易粉碎等問題，必須在此方式的基礎上進行改進優化，合理選擇粉碎、輸送設備。
3、黃色秸稈輸送系統的研究
針對國內設備的制造能力，采用包料上料系統，研制一套包料進廠，廠內粉碎，粉碎后散料輸送，能穩定運行的秸稈輸送系統。
3.1輸送設備的選型
無論是黃色秸稈還是灰色秸稈，粉碎后都存在體積大、容重輕的特點，尤其是黃色秸稈，其切碎后秸稈的自然堆積容重僅為20～25 kg/m3（秸稈包容重為250--300 kg/m3）。以75 t/h秸稈鍋爐為例，每小時需要燃燒的黃色秸稈量大約為17 t/h，粉碎后的秸稈體積為680 m3/h:_850 m3/h。此類物料的輸送，要求物料與輸送設備之間的摩擦力大于空氣阻力，否則，將造成物料在輸送設備上打滑或滾雪球。
為解決上述問題，一般采用多級皮帶機輸送，降低輸送皮帶的起升角（一般不大于180），但是，輸送系統比較復雜，與之配套的消防和除塵設施也要相應增加，不利于降低工程造價和節約用地。
采用波狀擋邊帶式輸送機作為輸送設備是較好的選擇，由于皮帶機二側的波狀擋邊及波狀擋邊之間的橫隔板，形成類似斗狀的容器，克服了空氣阻力造成的影響，避免了物料的打滑或滾雪球現象，皮帶機的起升傾角可以大大提高，簡化輸送系統，壓縮物料的輸送距離，減少廠區的占地面積。
3.2粉碎設備的選型
目前，秸稈和秸稈包的粉碎一般采用鍘刀式或錘擊式粉碎機進行粉碎，這些粉碎機工作效率不理想，物料加工量較小，不適應整包秸稈的粉碎，刀具使用壽命短，有些設備連續粉碎6h，即需更換刀具。
根據黃色秸稈的特性，采用了新研制的盤片組合刀粉碎機，該粉碎機是一種結構簡單、進出料方便、粉碎效率較高的粉碎機，該粉碎機適應范圍大，可對多種秸稈和整包秸稈進行粉碎，通過不同刀具的組合，提高粉碎效率，刀具使用壽命長(超過1500h)，其連續運行時間超過500 h。
3.3秸稈包輸送設備的選型
輸送設備一般選用皮帶輸送機或鏈板輸送機等設備，根據秸稈包的特性，為盡量增加物料與輸送設備間的摩擦力，采用鏈板輸送機作為秸稈包的輸送設備較好。
3.4輸送系統的確定
在確定了粉碎、輸送設備的基礎上，制定黃色
秸稈輸送系統的工藝流程：
秸稈包抓斗起重機一分包平臺一鏈板輸送機1一鏈板輸送機2 -秸稈粉碎機一波狀擋邊帶式輸送機一爐前料倉分配器一鍋爐給料螺旋輸送機一爐膛。
各設備的運行工況如下：
a)秸稈包抓斗起重機：秸稈包的卸車、上料設備。秸稈包抓斗起重機的抓具，每次抓取數包秸稈，一般每次抓取二排，每排4～6包，即每次8～12包，也可單排抓取。
b)分包平臺：提高秸稈包抓斗起重機工作效率的設備，其功能是將秸稈包抓斗起重機抓取的雙排秸稈，分送到不同的輸送線上。
分包平臺由二臺鏈板輸送機并行設置，合并而
成，秸稈包抓斗起重機抓取二排秸稈包，將秸稈包對準分包平臺的二臺鏈板輸送機放好后，二臺鏈板輸送機橫向移動，使每排秸稈包的中心線，對準下一級輸送設備的中心線，啟動鏈板輸送機，將秸稈包輸送到下一級輸送設備，
c1鏈板輸送機1：秸稈包的輸送設備。本級鏈板輸送機是分包平臺與下一級鏈板輸送機過渡段，采用變速運行。當分包平臺的鏈板輸送機將秸稈包輸送到本級鏈板輸送機后，本級鏈板輸送機快速將秸稈包輸送至下一級鏈板輸送機上，當第一鏈板輸送機上的秸稈包接近第二鏈板輸送機上的秸稈包時，第一鏈板輸送機的運行速度減至第二鏈板輸送機的運行速度，此時，二條鏈板輸送機運行速度一致，平穩向秸稈粉碎機輸送秸稈包。
d1鏈板輸送機2：秸稈包的輸送設備。本級鏈板輸送機，為秸稈粉碎機的喂料設備，其運行速度與粉碎機的粉碎進料速度相一致，連續向粉碎機勻速供料，保證粉碎機的正常運行。
e)秸稈粉碎機：秸稈包的粉碎設備。本秸稈粉碎機采用整包進料的粉碎方式，秸稈包延中心線，由秸稈粉碎機的側面進入，粉碎后的秸稈，由粉碎機的下方排至波狀擋邊帶式輸送機，粉碎后的秸稈長度為3 -5cm。
f）波狀擋邊帶式輸送機：粉碎后的秸稈輸送、提升設備。采用波狀擋邊帶式輸送機，作為輸送、提升的主要設備，將粉碎后秸稈輸送到爐前；采用波狀擋邊帶式輸送機，避免了物料打滑現象；為防止頭部卸料卸不干凈，造成余料返回，在皮帶機頭部水平段的下方，設置了一條水平的余料返回皮帶機，將卸不凈的余料返回系統內。
g)爐前料倉分配器：爐前料倉分配器，為物料的分流設備。由波狀擋邊帶式輸送機將秸稈散料輸送至爐前料倉分配器的進口，經分配器分流后，分二路進入鍋爐給料螺旋輸送機。
h）鍋爐給料螺旋輸送機：為上料系統的末端設備，物料經給料螺旋輸送機進入爐膛燃燒。
與現有國內外上料系統相比，本上料系統具有以下特點：
1)本系統采用單包不間斷連續粉碎，提高了粉碎機的使用效率，保證鍋爐的正常運行。
2)每套系統設置二套粉碎設備，粉碎機互為備用，提高了系統的可靠性。
3)本系統對物料的適應性強，對粉碎后的稻、
麥秸稈的輸送與提升，其優點更為明顯。
4)采用波狀擋邊帶式輸送機，可提高輸送機的提升傾角，減少占地。
4、結論
通過研究，綜合國內現有機械設備的制造能力和水平，研制出一套具有自主知識產權的燃料輸送系統，本研究成果已經申報國家發明專利。雖然該系統在工程應用過程中仍需要根據工程具體情況不斷完善，但是突破了燃料輸送系統的瓶頸，尤其解決了稻秸稈的輸送問題，對國內生物質發電工程提供了一個完全可行的上料方法。
