1、概述 生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的新型技术，主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为发电燃料。中国生物质资源非常丰富，具有大规模开发利用的物质基础，生物发电可节约矿物能源，符合国家能源产业政策，是一项新型的绿色环保项目，还可以增加农民收入，有利于农村和谐社会的建设，具有深远的社会意义。 目前，世界各国尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以达到保护矿产资源、保障国家能源安全、实现C02减排、保持国家经济可持续发展的目的。2008年1月1日正式实施的《可再生能源法》明确鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，国家做出了可再生能源发电“争取到2020年建成20 000 MW”的初步规划，政府陆续出台了一系列鼓励可再生能源发展的鼓励政策。西班牙、瑞典、丹麦等发达国家的生物发电起步较早，已有比较成熟的经验，值得我们借鉴。 目前，我国可再生能源的利用率极低，生物发电尚处于起步阶段，但发展势头比较迅猛，今后发展生物质发电已是大势所趋，有着广阔的前景，因此，对生物质发电技术的研究是非常必要的。 山东电力工程咨询院有限公司涉足生物发电研究较早，并率先完成了国内第1个生物质发电示范项目——山东单县lx25MW生物发电示范项目，积累了一些经验，但仍有许多难题，特别是黄色燃料的收集运输、厂内输送方面有待研究。 2、生物发电技术遇到的难题 燃烧生物燃料获取电能和燃烧煤等矿石燃料所使用的技术是基本相同的，最大的不同点是燃料不一样，生物发电技术主要采用农作物秸秆和林业废弃物作为发电燃料，变废为宝。凶此，也将生物发电通称为秸秆发电。生物发电技术除燃料和锅炉与常规火力发电厂有较大区别外，其他系统类似，没有本质的区别。 2.1生物发电锅炉 锅炉制造部分是推广秸秆发电技术的主要难点之一，目前还是以引进技术、国内制造为主。针对锅炉遇到的若干难题，引进了丹麦BWE公司的秸秆生物发电技术，成功地解决了腐蚀、结焦、提高机组效率等问题，参数是高温高压，采用振动炉排技术，该型锅炉在国内外应用比较广泛，虽然价格较高，但是运行可靠。 2.2秸秆燃料的收集运输 燃料资源调查核实是选厂最重要的条件之一，建厂最大的风险也在于燃料是否能确保机组连续运行，需要对此高度重视，必须以实事求是的态度对农作物种植惰况、往年历史资料、农业结构、农民对秸秆的利用情况等诸多问题进行非常认真的调研和核实。装机规模应主要根据燃料资源供应情况来确定，农作物秸秆可以经过秸秆颗粒机、秸秆压块机压制成生物质成型燃料。 秸秆燃料的收集运输、厂内输送环节非常复杂，是生物发电技术亟待解决的主要矛盾。在这方面我国尚缺乏足够的经验，由于我国与欧洲等发达同家的农业结构不同，秸秆燃料的收集与国外也不尽相同，无法完全照搬同外的经验，必须针对中国的国情探索符合同情的实施办法。 该设计方案的基本思路是：在电厂25 km半径范围内设置约5—10个秸杆收购点，农民将秸杆送至收购点，然后打包或粉碎并储存。收购点的储量要与农作物的季节收获情况相结合，一般应考虑储存4个月的锅炉燃烧量，收购点储存的燃料再通过专用车辆运输到厂。厂内储量要根据收购点的距离、交通运输情况、运输手段等确定，一般考虑不少于6d左右的储量。 2.3厂内燃料的输送 生物质燃料的物理特性与煤炭不同，因此厂内燃料的输送方案也有很大别。通常情况下，从燃料上来划分有黄色秸秆和灰色秸秆2种。黄色秸秆主要是指玉米秸秆、小麦秸秆、稻草、树叶等；灰色秸秆主要是指棉花秸秆、树枝、荆条等木质秸秆。由于黄色秸秆与灰色秸秆的物理特性、燃烧特性不同，因此其秸轩燃料的输送也有很大区别。 灰色秸秆粉碎后其物理特性与煤炭有些类似，相对简单一些，可参照燃煤电厂的输送方案，技术相对较为成熟。黄色秸秆比较松散，比重较小而体积较大，直接输送难度很大，燃料输送系统比较复杂，国外通常采用的燃料基本流程为：收购一配送至收购点-秸秆粉碎或打包一秸秆收购点储存一运输至电厂一厂内储存一燃料输送一锅炉燃烧。结合国外生物发电厂的情况，根据我国的国情以及燃料的特性，可将燃料输送系统进行简化，减少燃料的中间转运过程，形成最终的方案。 3、国能鹿邑、浚县电厂简要介绍 发电厂的整个发电流程基本上是：黄色秸秆的收集、打包—储存在田间地头一汽车运输一秸秆储存在电厂的仓库一并对秸秆的质量进行控制-燃烧秸秆发电上网一对发电过程中产生的未燃物和灰进行开发利用（主要是做为肥料直接还田）。 3.1卸料系统 该工程日进车量约130 - 170辆（考虑来车不均衡系数1.3），载重量5—8t。装载黄色秸秆的汽车进厂后料包堆人储料棚或露天储料场。在储料棚中设有秸秆捆自动抓斗起重机（跨度28.5 m，起重量2.5 t）和内燃义车(堆高6m，起重量1t)卸料，秸秆捆自动抓斗起重机卸料时能自动测出每包秸秆的含水量，露天储料场用叉车（堆高6m．起重量1t）进行卸料。 3.2储料设施 电厂内设秸秆储存棚1座，棚长100 m，宽60m，棚内秸秆包堆成24垛，每垛长10m，宽13m，高7.2m，堆包320包（单包体积为1.5m×1.3mx1.2m，重500kg），整个储存棚共能储存黄色秸秆7680包，共计20000m3、3070t，可满足锅炉燃用4.75 d。 储料棚内设秸秆捆自动抓斗起重机，跨度28.5 m，起重量2.5t，共3台。另设内燃叉车，堆高6m，起重量1t，共4台，与秸秆捆自动抓斗起重机一起完成存料、上料、整备等功能。 储存棚除留有作业车辆进出大门外四周封闭。棚内设通风、消防、照明等必要的设施。 露天储料场建在储料棚旁，可储料2 880包，共计1150 t，能够满足锅炉燃用1.79d。遇到雨雪天气，露天储料场用帆布或雨布遮盖。 3.3上料系统 (1)秸秆捆抓斗起重机将秸秆包放至上料系统链板输送机；抓料机每次抓料8包，双排布置； (2)链板输送机将秸秆包送至物料分配器（期间需要进行l级分配，将紧靠的双排秸秆包分开一定间隔，为进入2级物料分配器做好准备）； (3)物料分配器将双排秸秆包分成4路上料系统输送，分别通过4路链板输送机向锅炉输送； (4)在炉前对秸秆包解包（利用刀具将捆绳自动割断）； (5)利用双螺旋疏松机对秸秆松捆，便于向锅炉输送； (6)通过螺旋输送机将燃料送至锅炉，锅炉燃烧（振动炉排锅炉不需要麦秆粉碎）。 3.4系统总结 黄色秸秆主要是玉米和小麦秸秆，自然堆积密度较小，运输不方便。目前，黄色秸秆一般采用打包或者压缩方式。国能鹿邑、浚县生物发电厂在厂外燃料收购点将玉米和小麦秸秆打成1.5 m×1.3 mx1.2m，重约500 kg的包。在储存棚内主要考虑以秸秆捆自动抓斗起重机整包上料，并通过炉前双螺旋疏松机解包后进入锅炉。 4、结论 生物发电工程中燃料输送系统是一个极其重要的环节，由于煤与秸秆在物理特性方面有很大差异，而且在我国尚属首例，在系统设计、设备选型上没有成熟经验可以借鉴，因此，目前已经完成的项目在国内是具有开创性意义的。