0、引言
秸秆发电厂的燃料一般分为灰色秸秆和黄色秸秆，灰色秸秆包括：棉花秆、树枝条等；黄色秸秆主要是麦、稻秸秆。
我国秸秆发电厂一般根据燃料特性及入炉方式，燃料输送系统也采用不同的模式，根据统计，燃料输送系统均存在不少问题，相比较而言，引进国外技术或设备，比国产技术或设备的问题少，黄色秸秆与灰色秸秆相比，采用灰色秸秆作为燃料的发电厂成功业绩比较多。
根据秸秆资源调查，我国秸秆资源中黄色秸秆占41%，其中稻秸秆占53%，麦秸秆占47%，江苏地区黄色秸秆占57%，其中稻秸秆占59%，麦秸秆占41%，在国内外生物质能电厂的燃料应用方面，尚无成功的采用稻秸秆作为电厂燃料的发电技术，国内已投运的黄色秸秆发电项目（主要是稻秸秆），也因燃料输送系统技术的复杂性，而不能正常投运。
因此研制出一套适应国情的黄色秸秆输送系统成为当务之急。
1、常用输送系统
燃料输送系统一般分为散料上料系统和包料上料系统。
1.1散料上料系统
此系统一般采用国外类似电厂的布置方式，秸秆在厂外各个收购点分散粉碎。粉碎后的秸秆用车辆运至电厂，由汽车衡称重，且人工测湿，湿度达不到要求的将被退回，合格的散料卸至汽车卸料沟，然后通过
输送机经过
斗式提升机输送至散料仓库，为了提高仓库里物料的充满系数，在仓库顶部布置给料机，从仓库取料是通过螺旋自动给料机取出散料，散料通过输送机传送至斗式提升机，再由斗式提升机送至炉前料仓，最后通过螺旋自动给料机，给料机推压松散的秸秆并将其通过一个水冷的通道送至生物质锅炉的炉墙开孔送至炉排；燃料在通道中的压缩可以确保不必要的空气进入锅炉（密封作用），其系统流程图详见图1。散料上料系统优缺点如表1所示。
1.2包料上料系统
对于包料上料系统，国外通常采用的秸秆上料方式有切碎和撕碎式样燃烧等，一般采用如下两种方式。
1.2.1包料上料方式一
系统集约化考虑，按单路布置。秸秆粉碎室内设置有4台散包机和4台切草机。秸秆捆自动抓斗起重机把成捆的秸秆送至传送带，再通过链板输送机把成捆的秸秆送进散包机开包，开包后初步松散的秸秆送入切草机切碎，切碎后的秸秆长度满足锅炉燃烧要求，用带式输送机或埋刮板输送机和斗式提升机把切碎的秸秆送入炉前料仓，经螺旋输送机进入炉膛。
料仓上小下大以保证燃料不搭桥，在顶部，料仓有格栅板和一个厚的橡皮垫圈以防止灰尘的落入；下部是给料装置， 其内部装有特殊设计的装置，可以防止物料的搭桥。给料机给锅炉给料是通过一个炉前的一个通道给入的，可在这个通道中造成物料的堵塞这样能防止炉火回烧到料仓。送料机和给料机之间的通道上装有水冷的插板防火门，通过这个闸门，被松散的秸秆落到一个重型双螺杆给料机里，给料机轻压松散的秸秆并将其通过一个水冷的通道送到锅炉的前墙并送往炉排。
其系统流程图详见图2。包料上料方式一优缺点如表2所示。
1.2.2包料上料方式二
系统按单元制考虑，与锅炉的进料口一一对应。国外较大型秸秆直燃发电的上料系统是有专利设计的（针对麦秸秆包），目前国内尚无这种撕碎装置。这种上料系统的整个工艺过程全部采用自动化控制。秸秆由大型平板卡车运至电厂仓库，由计算机控制的秸秆捆抓斗起重机或叉车将合格的秸秆捆放在预先确定的位置；一般放在仓库的两端，而中部是上料系统，抓斗起重机将秸秆包放在带式输送机输送至分配带上，由分配带输送至链板输送机后再输送到撕草机进而通过螺旋输送机输送至锅炉炉膛；秸秆从进料台通过带密封闸门（防火）的进料输送系统传送至炉前给料系统；进料通道是密封的。这个通道除了起到给料作用外，还有阻断燃烧部分和储存部分的作用；链板机的速度是可调的，通过控制其速度达到控制其秸秆燃料的输送量，其转速可以保证不起火花并避免火灾，并且由于高效率其耗电较少。打成捆的秸秆必须成松散的状态才能被送到炉排上燃烧， 秸秆包被推压到两个立式螺杆上，通过螺杆的旋转扯碎秸秆，然后将秸秆传送给螺旋自动给料机，给料机推压松散的秸秆并将其通过一个水冷的通道送到锅炉的炉墙开孔送往炉排；燃料在通道中的压缩可以确保不必要的的空气不进入锅炉（密封作用）。
其系统流程图详见图3。包料上料方式二优缺点如表3所示。
2、燃料输送系统分析
从散料上料系统及包料上料系统两种方式的论述中可以看出：
散料上料系统方式：每个收购点均需配备粉碎机，据了解现在国产粉碎设备对物料的适应性不强。由于国内秸秆发电起步较晚，目前，国内生产的能适应电厂使用的秸秆粉碎设备厂家较少，粉碎设备还处于研制阶段，设备的性能还有待进一步检验，况且还没有形成有效的竞争机制，国产粉碎设备的价格不会太低。进行厂外粉碎，使每个收购点的仓库容量随之增大，运行维护费用也随之增大，粉碎后物料的密度较低，提高了运输成本。
黄色秸秆由于其容重轻，储运困难，燃料收集一般采用打包储运方式。
采用包料上料系统时，每个收购点只需配备打捆机，所有的打捆设备型号统一，既减少了收购点的仓库容量，又利于物料的运输。
包料上料方式一：设有中间储仓式的备料系统，物料先经过散包机再经粉碎机粉碎，进入料仓，再由斗式提升机及螺旋给料机把散料送至生物质锅炉前料仓，虽然具备缓冲条件，但中间转运环节过多，增加了系统的复杂程度及维护工作量。
包料上料方式二：物料经链板输送机直接输送至撕草机撕碎，经螺旋式给料机送入炉膛，系统简单，中间环节少，性能可靠及维护工作量小。
从系统流程图可以看出，包料上料系统方式二，虽然对设备可靠性要求高，但其系统简单，中间环节少，检修维护方便。
黄色秸秆在打包、切碎、输送等环节上，处理难度较灰色秸秆复杂，特别是稻秸秆，存在着易缠绕、堵塞、整包不易粉碎等问题，必须在此方式的基础上进行改进优化，合理选择粉碎、输送设备。
3、黄色秸秆输送系统的研究
针对国内设备的制造能力，采用包料上料系统，研制一套包料进厂，厂内粉碎，粉碎后散料输送，能稳定运行的秸秆输送系统。
3.1输送设备的选型
无论是黄色秸秆还是灰色秸秆，粉碎后都存在体积大、容重轻的特点，尤其是黄色秸秆，其切碎后秸秆的自然堆积容重仅为20～25 kg/m3（秸秆包容重为250--300 kg/m3）。以75 t/h秸秆锅炉为例，每小时需要燃烧的黄色秸秆量大约为17 t/h，粉碎后的秸秆体积为680 m3/h:_850 m3/h。此类物料的输送，要求物料与输送设备之间的摩擦力大于空气阻力，否则，将造成物料在输送设备上打滑或滚雪球。
为解决上述问题，一般采用多级皮带机输送，降低输送皮带的起升角（一般不大于180），但是，输送系统比较复杂，与之配套的消防和除尘设施也要相应增加，不利于降低工程造价和节约用地。
采用波状挡边带式输送机作为输送设备是较好的选择，由于皮带机二侧的波状挡边及波状挡边之间的横隔板，形成类似斗状的容器，克服了空气阻力造成的影响，避免了物料的打滑或滚雪球现象，皮带机的起升倾角可以大大提高，简化输送系统，压缩物料的输送距离，减少厂区的占地面积。
3.2粉碎设备的选型
目前，秸秆和秸秆包的粉碎一般采用铡刀式或锤击式粉碎机进行粉碎，这些粉碎机工作效率不理想，物料加工量较小，不适应整包秸秆的粉碎，刀具使用寿命短，有些设备连续粉碎6h，即需更换刀具。
根据黄色秸秆的特性，采用了新研制的盘片组合刀粉碎机，该粉碎机是一种结构简单、进出料方便、粉碎效率较高的粉碎机，该粉碎机适应范围大，可对多种秸秆和整包秸秆进行粉碎，通过不同刀具的组合，提高粉碎效率，刀具使用寿命长(超过1500h)，其连续运行时间超过500 h。
3.3秸秆包输送设备的选型
输送设备一般选用皮带输送机或链板输送机等设备，根据秸秆包的特性，为尽量增加物料与输送设备间的摩擦力，采用链板输送机作为秸秆包的输送设备较好。
3.4输送系统的确定
在确定了粉碎、输送设备的基础上，制定黄色
秸秆输送系统的工艺流程：
秸秆包抓斗起重机一分包平台一链板输送机1一链板输送机2 -秸秆粉碎机一波状挡边带式输送机一炉前料仓分配器一锅炉给料螺旋输送机一炉膛。
各设备的运行工况如下：
a)秸秆包抓斗起重机：秸秆包的卸车、上料设备。秸秆包抓斗起重机的抓具，每次抓取数包秸秆，一般每次抓取二排，每排4～6包，即每次8～12包，也可单排抓取。
b)分包平台：提高秸秆包抓斗起重机工作效率的设备，其功能是将秸秆包抓斗起重机抓取的双排秸秆，分送到不同的输送线上。
分包平台由二台链板输送机并行设置，合并而
成，秸秆包抓斗起重机抓取二排秸秆包，将秸秆包对准分包平台的二台链板输送机放好后，二台链板输送机横向移动，使每排秸秆包的中心线，对准下一级输送设备的中心线，启动链板输送机，将秸秆包输送到下一级输送设备，
c1链板输送机1：秸秆包的输送设备。本级链板输送机是分包平台与下一级链板输送机过渡段，采用变速运行。当分包平台的链板输送机将秸秆包输送到本级链板输送机后，本级链板输送机快速将秸秆包输送至下一级链板输送机上，当第一链板输送机上的秸秆包接近第二链板输送机上的秸秆包时，第一链板输送机的运行速度减至第二链板输送机的运行速度，此时，二条链板输送机运行速度一致，平稳向秸秆粉碎机输送秸秆包。
d1链板输送机2：秸秆包的输送设备。本级链板输送机，为秸秆粉碎机的喂料设备，其运行速度与粉碎机的粉碎进料速度相一致，连续向粉碎机匀速供料，保证粉碎机的正常运行。
e)秸秆粉碎机：秸秆包的粉碎设备。本秸秆粉碎机采用整包进料的粉碎方式，秸秆包延中心线，由秸秆粉碎机的侧面进入，粉碎后的秸秆，由粉碎机的下方排至波状挡边带式输送机，粉碎后的秸秆长度为3 -5cm。
f）波状挡边带式输送机：粉碎后的秸秆输送、提升设备。采用波状挡边带式输送机，作为输送、提升的主要设备，将粉碎后秸秆输送到炉前；采用波状挡边带式输送机，避免了物料打滑现象；为防止头部卸料卸不干净，造成余料返回，在皮带机头部水平段的下方，设置了一条水平的余料返回皮带机，将卸不净的余料返回系统内。
g)炉前料仓分配器：炉前料仓分配器，为物料的分流设备。由波状挡边带式输送机将秸秆散料输送至炉前料仓分配器的进口，经分配器分流后，分二路进入锅炉给料螺旋输送机。
h）锅炉给料螺旋输送机：为上料系统的末端设备，物料经给料螺旋输送机进入炉膛燃烧。
与现有国内外上料系统相比，本上料系统具有以下特点：
1)本系统采用单包不间断连续粉碎，提高了粉碎机的使用效率，保证锅炉的正常运行。
2)每套系统设置二套粉碎设备，粉碎机互为备用，提高了系统的可靠性。
3)本系统对物料的适应性强，对粉碎后的稻、
麦秸秆的输送与提升，其优点更为明显。
4)采用波状挡边带式输送机，可提高输送机的提升倾角，减少占地。
4、结论
通过研究，综合国内现有机械设备的制造能力和水平，研制出一套具有自主知识产权的燃料输送系统，本研究成果已经申报国家发明专利。虽然该系统在工程应用过程中仍需要根据工程具体情况不断完善，但是突破了燃料输送系统的瓶颈，尤其解决了稻秸秆的输送问题，对国内生物质发电工程提供了一个完全可行的上料方法。
