（武汉都市环保工程技术股份有限公司）
摘要：秸秆经过预加工在锅炉中直接燃烧而产生热能，再进一步转化为电能，是一种清洁可再生能源。作为秸秆发电主要系统，炉前给料系统的优劣直接关系到整个系统运行的效率、稳定性及经济性。本文对影响秸秆发电的关键——给料系统进行了分析研究，分别剖析了三代技术的主要特点和优劣，并对第三代技术的三种技术路线进行了分析比较。
关键词：秸秆、生物质、发电、炉前给料
1概述
秸秆是一种很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约达1％。在生物质的再生利用过程中，排放的CO2与生物质再生时吸收的CO2达到碳平衡，具有CO2零排放的作用。秸秆发电是生物质能发电的一种形式，通过在高温高压锅炉中直接燃烧经过预加工的秸秆产生热能，再进一步转化为电能。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，我国生物质能发电装机容量要超过：300万kw。因此，从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展，加快了技术商业化的进程。
2炉前给料系统的比较
2.1炉前给料系统存在的主要问题
作为秸秆电厂主要系统之一，炉前给料系统的优劣直接关系到整个系统运行的效率、稳定性及经济性。目前国内已有多个生物质发电工程，许多问题随着运营时间的增长也逐渐暴露出来。秸秆锅炉所配套的炉前给料装置的设计一般是针对某几种给定燃料特性数据的燃料，而实际生产过程中由于使用的燃料品种杂，水分不稳定等多方面的原因，一些数据与原先设计值有较大偏差，从而产生各种问题。
2.2炉前给料系统主要技术
经过多年的发展，通过技术引进和自主开发，目前国内秸秆发电经过多年的建设发展，炉前给料系统已经形成三代技术。
2.2.1第一代技术—成捆上料
通过在农场、秸秆收购站等地在燃料收购的时候，将秸秆打包成规程尺寸的燃料包，再通过汽车等方式运行至秸秆发电厂。通过皮带、链板等送至炉前，然后采用液压推杆等直接送入炉膛，燃料包进入炉膛时，由于进料口与炉排之间的高差，将燃料自然散开在炉排上燃烧。主要组成设备有：皮带、液压推杆。
2.2.2第二代技术—成捆上料、炉前破碎
第二代技术为锅炉引进第一代技术后，根据使用中暴露的问题，进行调整优化后的路线。与第一种技术路线的主要区别是：在燃料上料之前设置一个解包机，燃料包通过解包机解包后成为散料，通过皮带输送至炉前，炉前设置有临时料仓或给料斗，然后通过液压推杆或者螺栓给料机送入炉膛燃烧。主要组成设备有：解包机、皮带、除铁器、临时料仓/给料斗、液压推杆/螺旋给料机。
2.2.3第三代技术—破碎预处理后上料
第三代技术为引进、消化吸收第一代技术、自主开发第二代技术之后，秸秆发电行业根据我国实际情况，自主研发的技术。第三代技术是在燃料收集后，燃料在燃料站或电厂经过破碎，破碎后的燃料存放在干料棚中。上料时通过抓斗吊车或者推料机送至干料棚中上料料斗中，料斗中设置螺旋给料机均匀给料至皮带，皮带将燃料送至炉前临时料仓，料仓内设置分料器或给料螺旋等装置将燃料送入料仓底部双螺旋给料机或皮带上，再送入给料溜管，溜管中设置给料风、播料风和防回火装置。主要组成设备有：破碎机、行车、推料机、上料料斗（料斗内设置螺旋给料机）、皮带、除铁器、临时料仓（料仓内设置分料器或给料螺旋）、双螺旋给料机/皮带、给料溜管（溜管中设置给料风、播料风和防回火装置）。
2.3第三代技术分析
第三代技术主要流程为：燃料收集——破碎——干料棚存储——上料料斗——皮带——除铁器——炉前临时料仓——分料器——狼牙齿给料器/螺旋给料机——皮带/双螺旋给料机——给料溜管。第三代技术目前主要有三种技术路线：炉前料仓皮带给料系统、炉前料仓双螺旋给料系统、炉前小料仓螺旋给料系统。这三种技术路线在燃料收集至炉前临时料仓之间的工序基本一致，主要区别是从炉前临时料仓至给料溜管的设备配置。下面本文针对主要区别的工序进行分析。
2.3.1炉前料仓皮带给料系统
炉前设置一座满足锅炉20~30分钟消耗量的临时料仓，料仓布置在煤仓间。料仓内设置分料器和狼牙齿给料器，分料器为挡板形式，可以使燃料均匀分布在下部的狼牙齿给料器上，燃料通过狼牙齿给料器第二次分配至炉底的给料皮带上，根据锅炉的容量不同，一般设置3~4条给料皮带，每条皮带对应设置一根给料溜管，给料溜管上一般设置两路给料风，在靠近锅炉进料口附近设置一路播料风，播料风可以将燃料均匀散步在炉膛中，使锅炉热负荷更均匀。
由于料仓容积较大，当燃料储存较多时，容易造成狼牙齿给料器堵塞。由于皮带给料比较顺畅，不会造成堵塞，所以此种技术路线给料比较顺畅，系统可靠性比较高。但主要存在燃料给料计量比较困难、负荷调节不灵活的问题。料仓底部采用皮带输送，从皮带至给料溜管中的燃料较少，当锅炉回火时，容易燃料至料仓，所以对于锅炉运行水平要求高。
2.3.2炉前料仓双螺旋给料系统
炉前设置一座满足锅炉20~30分钟消耗量的临时料仓，料仓布置在煤仓间。料仓内设置分料器和有轴螺旋给料机，分料器为挡板形式，可以使燃料均匀分布在下部的螺旋给料机上，燃料通过螺旋给料机第二次分配至炉底的双螺旋给料机上。根据锅炉的容量不同，一般设置6~8个螺旋给料机，每两个螺旋给料机对应一个双螺旋给料机，每个双螺旋给料机对应设置一根给料溜管，给料溜管上一般设置两路给料风，在靠近锅炉进料口附近设置一路播料风，播料风可以将燃料均匀散步在炉膛中，使锅炉热负荷更均匀。
此种技术路线料仓底部采用双螺旋给料机输送，运行时，双螺旋给料机内部充满压紧的燃料，当锅炉回火时，双螺旋给料机内的燃料可以有效的隔断火焰，防止火焰燃烧至料仓。由于螺旋给料比较均匀，通过转速可以有效调整给料量，运行比较灵活。但由于料仓容积较大，当燃料储存较多时，容易造成螺旋给料机堵塞，加之双螺旋给料机容易缠绕，所以燃料堵塞情况较多，故障率较高。
2.3.3炉前小料仓螺旋给料系统
炉前设置一座小型料仓，可满足锅炉4~6分钟消耗量，料仓布置在锅炉钢柱内，料仓主要起分料、匀料的作用。料仓内设置有轴螺旋给料机。根据锅炉的容量不同，一般设置4~6个螺旋给料机，每个螺旋给料机对应一根给料溜管，给料溜管上一般设置两路给料风，在靠近锅炉进料口附近设置一路播料风，播料风可以将燃料均匀散步在炉膛中，使锅炉热负荷更均匀。
由于料仓较小，燃料储存满后也不会造成螺旋给料机堵塞。料仓布置在锅炉钢架内，与炉膛距离很近，所以螺旋给料机轴距较小，堵塞可能性很低。所以此系统故障率很低，可靠性高。但是由于料仓容积较小，无法起到缓存燃料的作用，所以对于上料系统可靠性要求较高。
3结论
伴随着秸秆发电在我国近几年的快速发展，秸秆炉前给料系统经历了从国外引进的第一代技术——消化、吸收后改进形成的第二代技术——自主开发研制的第三代技术，得到了快速的发展，炉前给料技术已经走向成熟。虽然第三代技术的三种技术路线还存在着一定的问题，但随着秸秆发电的进一步快速发展，随着科研水平、装备制造水平、运行维护水平的提高，我们必将完全解决目前存在的问题。
参考文献
[1]李倩，周一届，顾瑞华.对秸秆打包机的稻草压缩影响因素分析，农业开发研究，2008.3.
[2]范志林，张军，林晓芬，徐益谦.关于生物质基本性质分析的问题，东南大学学报（自然科学版），2004.5.
[3]国外生物质发电产业化发展，国家发展和改革委员会网站，2007.5.28.
[4]蔡永祥，蔡宏伟，陈俊，流化床生物质燃烧技术的应用与发展。研究与开发，1004-8774（2011)06-17-04.
[5]盖东飞，吕英胜，王磊，张建国、宋举星，水冷振动炉排锅炉在生物质直燃发电厂中的应用。研究与开发，1004-8774（2011)06-27-04.