利用生物質能發電是我國迫切需要的，是解決能源出路的最好途徑之一。為此，我國于2005年2月28日第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議通過了《可再生能源法》，目的是為了可再生能源的開發利用，增加能源供應，改善能源結構，保障能源安全，保護環境，實現經濟社會的可持續發展。
國內各大電力集團及能源投資商都想走在生物質發電行業的前列，在短時間內，現已有多臺生物質電廠投入運行，由于在建設初期國內沒有成熟的生物質燃料輸送運行經驗及相應的規程規范，生物質電廠燃料輸送系統及設備選型多種多樣，運行中存在各種問題，且不同系統選擇也影響電廠投資和運行成本，總結出適用的生物質電廠燃料輸送系統及可行的運行設備，有利于再建生物質電廠少走彎路，且可指導現有運行系統的改進。
1、生物質燃料廠外運輸
農林生物質具有重量輕、體積大、分布面積廣、收獲具有季節性等特點。針對生物質的這些特點，廠外一般采用公路運輸方式，目前，農村基本上是村村通公路，農用運輸車輛也很普及，在農民農閑時間，將農戶堆放在屋前屋后空地上秸桿用農用車運至收購站也是一種增收的途徑。
目前，較常見的運輸方式是：個體收購者或農民將收割后留在田間的秸桿集中到田頭或屋前屋后空地上，通過農用車送到就近收購站，在收購站打捆或粉碎后貯存，清除燃料中夾雜磚頭土塊，對含水量大的燃料進行風干，利于進廠燃料質量保證，當電廠需要時，用載重車輛運往電廠燃料堆場。
由于生物質比重輕、體積大，運輸車輛載重量受到限制，當電廠裝機容量在25MW時，每天進入電廠的燃料量在700--800t，每輛車載重按5～10 t計算時，一天按日間運行12小時計算，每小時進廠5～11輛車，幾乎是每隔5～10分鐘就有一輛載重車進廠，在廠內測試水份、計量還需停留1～2分鐘，廠前的燃料進廠道路上車輛將是連續不斷。目前國能集團、大唐、凱迪等所建的生物質電廠，為了減少運輸成本，都配有大車箱專用自卸汽車從收購站運往電廠。
以上是我認為比較適宜的廠外運輸方案。
由于燃料收集途徑很多，每個電廠燃料來源、運輸條件、鍋爐形式不同，采用什么樣的運輸方式，需根據實際情況調研后確定，下面介紹幾種可行的其它電廠運輸方案：
(1)船運
在河流較發達地區，采用船運是一種較經濟的運輸方式。
江蘇興化生物質氣化發電廠，廠址緊鄰運河，電廠所需燃料采用船運，到廠后用負壓氣力管道送至燃料堆放倉庫。
氣力管道運輸方案是稻殼運輸的最經濟、環保的一種方式，且有利于將稻殼中土塊、石頭分離出來，避免鍋爐底渣系統因大塊卡住。但該系統不適應粉碎后秸桿運輸，由于秸桿之間相互牽連搭橋，很容易產生堵管，輸送能力大大降低。一般采用膠帶輸送機從船頭送進廠內燃料堆場。
(2)有些長距離運輸，特別是木材加工廢棄料及農產品加工廢棄物，為了減少對環境污染及減少運輸成本，將燃料裝袋后用載重車運往電廠，在已投運的河北成安電廠中，廠外燃料經裝袋后用農用車或載重車運輸進廠，然后通過人工解袋，每班解袋人數都在十幾人以上，在安徽寧國生物質電廠燃料運輸中也有類似情況。且在解袋過程中揚塵較大，工作環境惡劣。
(3)黃秸桿因輕、泡而帶來的運輸、粉碎難度大等原因，為了解決上述問題，將秸桿壓實成型，加工成固體顆粒，增加比重、減少體積，便于運輸的生物質固體成型設備便運營而生，其設備使用特點是：
一，生物質固體成型設備以小型（產量為0.5-1噸／小時）、價款在4萬元左右，一家一戶即可買得起，放得下，干得了。在村莊里由農戶就地將秸稈加工成型，使秸桿密度大、體積小，便于遠距離運輸。
二，便于儲存。由于秸桿壓實后比重大，相對秸桿來說貯存所占用面積大太減少。
三，秸稈可能用一根火柴就使其燃燒起熊熊大火，而壓縮成型后其燃點是比較高的，通常難以引燃，使其防火不再難。
四，秸稈壓縮成型后，體積大幅度縮小，密度大幅度增加，不再象秸稈那樣輸送入爐時容易篷住、卡住，使生物質燃料入爐不再難。
顯然，由于生物質固體成型燃料密度大，便于儲存和運輸，從而使生物質電廠燃料輸送中存在的難題得到比較好的解決。但在生物質固體成型過程中要耗費人力、動力、物力，必將使生物質燃料成本增大。根據黑龍江雙贏再生能源有限公司設備運行估算，在秸稈壓縮成型過程中，其費用每噸增加了85元。而在市場上，生物質固體成型燃料價格高達每噸600元左右，電廠很難接受，應該說，將生物質固體成型燃料技術用于生物質發電生產，將使規模較大的生物質發電生產更容易實現，關鍵在于如何降低成本。是一個非常值得研究的重要課題。
2、生物質燃料貯存
生物質電廠的燃料儲藏也是一件大事。燃煤電廠的貯煤，一般考慮15至25日的消耗量。可是生物質的存量需考慮青黃不接及收購價格問題，總要按數月設計。不論集中一處或多處，必然占用大量土地。其消防也成為大事。下圖為某電廠廠外燃料堆場。
目前，電廠燃料儲存有二種模式，一是廠內設一個供鍋爐燃用幾天的小型堆料場，只是滿足下雨天不便運輸時使用，減少廠內占地，便于運行管理，同時避免火災對電廠的威脅，在電廠周邊設置多個中間小料場兼燃料收購及粉碎，其優點減少電廠運行環節，避免因秸桿粉碎產生的灰塵飛揚對電廠環境污染。燃料收集、粉碎及運輸由獨立的燃料公司負責，減少電廠運行人員，有利于利用社會空地和富裕勞動力，降低電廠運行成本。但采用中間多個小料場（或收購站）的運行方式，比只設一個終端大料場除重復了場內卸車、堆垛、拆垛、裝車的作業成本外（約10元／噸），更大的成本則是重復了從中間料場到終端料場的運輸費用（約20-30元噸）。經驗證明，項目建設單位如采取中間多個小料場（或收購站）進行原料收、儲、用的作業模式，其單位作業成本將達到35-45元／噸（其中5元為電廠的終端作業成本）。如在此基礎上，再實行打包，打捆的供應方式，則每噸原料的作業成本還將上升30-50元，其單位作業的總成本將達到65-85元／噸，一個年耗原料20萬噸的項目，如采用此類作業流程，其每年總的作業費用將達到1300-1700萬元。
二是廠內設置一個大型堆料場，減少中間轉運環節，降低燃料收購成本同時保證燃料貯量能滿足機組連續運行，也避免在秸桿淡季時價格上漲，但電廠占地面積大，為了保證電廠消防安全，場地利用率低。
從我國第一臺直燃式生物質電廠投運至今也才一二年的時間，電廠燃料的貯存還沒有一個統一的規定，大多數電廠生物質的貯存參照造紙行業或燃煤電廠相關管理規定執行，如我院設計的生物質電廠，在廠內設置有十幾公頃的堆場，生物質燃料按照便于排水、堆垛、拆垛及消防要求規劃，但當地消防部門要求嚴格按照《造紙行業原料場消防安全管理規定》執行。原料場應設置在企業、居民居住地全年風向最小頻率的上風側，并設有充足的消防水源和暢通的消防車道。原料場應遠離生產區、生活區。一般要求：儲量在兩萬噸以上的大型原料場，與生產區、生活區的距離應在一百米以上；兩萬噸以下的中小型原料場，與生產區、生活區的距離應在五十米以上。距場外道路邊不應小于十五米，距場內主要道路路邊不應小于十米。稻草麥秸堆垛長×寬×高為30m×lOm×13m，蘆葦芒桿竹子堆垛長×寬×高為60m×15mX 13m。
按照此規定，場地利用率非常低。對于燃料消耗量相當大的電廠來說是否合適，還需待生物質電廠運行幾年后，根據電廠實際運行情況再歸納總結出適合電廠運行的燃料堆放管理規定。從目前投運的電廠來看，一般按燃煤電廠堆煤方式在運行，廠內常用科堆一般堆高3～5m．采用裝載機或抓掘機堆料，形成一個大料場。下圖為北方電廠廠內燃料堆場。
3、生物質燃料輸送系統概況
目前，就秸稈發電的關鍵技術除了秸稈焚燒鍋爐技術及其可靠性問題外，擺在各項目設計和建設單位面前的就是如何解決包括原料運輸、裝卸、堆垛、拆垛、抓運、喂料等物流設備的配套及實現一條龍機械化作業問題。針對各種泡、松、散、亂類的秸稈特性及國外、國內同類設備運行經驗，很多設備制造廠家在原有類似設備基礎上開發和研究出適合秸桿特點的新設備。
3.1 裝卸及儲料設施
由于我國農村勞動力比較富余，為了減少料場初期投資，采用人工卸車及堆料的方式比較普遍，在已投運的幾個生物質電廠勻采用人工卸車及堆料。每班運行人數十幾人到幾十人，從長期運行來看，運行成本高，效率低。而且秸桿裝卸及儲料與國內造紙行業類似，國內已有較成熟的設備。根據造紙行業運行要求，江蘇八達重工機械有限公司已進行了十年的艱苦研制，推出面對中國秸稈發電行業的場內裝卸、堆垛、拆垛、轉（抓）運和喂料作業設備，基本可以實現電廠燃料運行要求。雖然國產設備在質量和性能方面與國外名牌產品有一定差距，但設備造價和維修成本均比進口設備要低的多，
露天料場卸料設施采用雙動力液壓輪式直臂或疊臂抓料機，功能是進行汽車卸車、堆垛、拆垛以及燃料轉運上料晝間作業，該產品是一種流動式、全回轉，具有機械臂、機械手作業功能的裝卸、堆垛和拆垛專用設備，含有多項專利技術。克服了行吊等各類軟索起重機作業時抓斗易打擺、旋轉和抓取時無下壓力、而對較積實的物料抓取效果差，以及遇有方向性抓取要求時，其定位性差及不可控制換向等不足。
該產品具有內燃機和外接380V電源互換作業的“雙動力”驅動系統。其特點包括電動作業可設計防爆電機驅動、全封閉電氣控制，作業安全防火，并比內燃機作業節省70%的能耗；可快速更換不同的液壓抓斗，實現了一機多用功能；同時還設置液壓散熱器，過流、過載、過熱、漏電和“Y/△”降壓啟動等多種保護功能。是對木材、草葦、毛竹等秸稈類及打捆類原料進行裝卸、堆垛、拆垛和喂料作業的專用設備。并確保其在重點消防單位作業的安全可靠性。常用規格型號產品主要技術性能參數如下：
3.2上料設備
干料棚及露天料場上料系統給料設備，目前電廠使用比較多的是裝載機或橋抓，橋抓上料機械化程度高，可以兼作堆料、轉運作業，不占用地面空間。采用裝載機上料，可以降低干料棚的造價，運行比較靈活，地面一搬都進行了硬化處理，但需要留出較大的空間給裝載機轉向，且在上料過程中因鏟斗的反轉高度要求，卸料高度一般離地面2^-3米，揚塵較大。
3.3粉碎設備
根據目前鍋爐運行要求，其入爐秸桿長度在20mm~40mm之間，秸桿需切碎。稻桿與麥桿一般分為黃秸桿而棉桿及樹枝為灰秸桿，根據其特性其粉碎設備也有所不同，主要分刀切和錘切二種，刀切出力較小，功耗較大，刀片需經常更換，出料比較均勻，比較適宜黃秸桿，錘切正好彌補刀切缺點。但出料長度難保證，設備出力一般在3～15t/h之間，隨著秸桿粉碎設備在生物質電廠中的運行，粉碎設備也在不斷改進，已有刀切與
錘切二種相結合的設備投入運行。
粉碎設備布置分廠內和廠外二種方式，當廠外設有收購站時，在每個收購站根據周邊可收秸桿種類，設置相應的粉碎設備，由于電廠廠外收購站一般在4～6個，就需要設置多臺粉碎設備，如果設在廠內，粉碎設備就需適應不同種類秸桿。因粉碎設備在運行過程申易發熱，為了避免火災，需間斷運行。
由于秸桿在收割時，含泥土和灰塵較多，在粉碎過程中揚塵很大。如果設在廠外，可將粉碎設備布置在上風向，可讓灰塵落在下風向堆場處。若布置在廠內，因電廠各設備運行環境要求，粉碎設備需配吸塵設施，避免粉塵對廠區及周邊環境影響。
3.4燃料輸送系統及運行方式
根據生物質燃料的特點及已投運的電廠運行情況，廠內輸送系統一般采用膠帶輸送機配螺旋或其它給料機，在大米加工廠所建的氣化發電廠，因燃料為單一的稻殼，根據大米加工工藝，稻殼采用氣力送至爐前倉較經濟。
3.4.1膠帶機輸送系統
由于生物質燃料一般比重輕，易飛揚，帶速通常為1.0m/s-1.25m/s，相應帶寬在1000mm～1400mm左右，采用普通膠帶機，雙路布置，一路運行，一路備用，也可雙路同時運行。現已運行的膠帶機角度可達到23°。
目前已投運的電廠也有采用裙邊膠帶機的，價格較高，且在運行時，由于清掃困難，在頭部回程段及棧橋面撤落很多秸桿粉末，需人工清理。
3.4.2給料設備
由于生物質有泡、松、軟及搭橋的特點，避免下料不暢，下料斗一般為矩形，斗口較寬，在山東單縣生物質電廠采用的是雙列刮板給料機，在大唐安慶生物質電廠采用的是雙列鱗板給料機，都是鏈條傳動，在運行過程中，發現料斗內料不能存料，科層一高就易過載，在成安生物質電廠安裝有二種給料機，一種是活底料倉，一種是多排螺旋給料機，活底料倉也存在料層一高就易過載現象，而螺旋給料機在運行過程中因燃料中含硬塊及秸桿搭橋而發生卞住現象，為了避免卡住，所配電機功率一般較大。還有一種布置在地面上的組合式給料機，采用皮帶與鏈條二種相結合的傳動方式，可傾斜布置，減少了土建工程量。采用那種給料機，主要根據燃料輸送系統料場布置形式選擇，下面是幾種給料機運行照片。
發展，到今天已發展成實用化最成功的潔凈煤燃燒技術之一，正在全世界的電力行業中向大型化的方向迅速發展，并在容量和蒸汽參數上追趕煤粉爐，并正在對傳統的煤渦爐技術進行挑戰。以自然循環為基礎的亞臨界循環流化床(CFB)鍋爐技術，在過去的10多年中已達到了電站鍋爐的容量水平。30年來，由于市場的需求使得中國的CFB得到了長足的發展，現在中國已是世界上循環流化床鍋爐臺數最多、總裝機容量最大和發展速度最快的國家。到2008年底，全國已投運的CFB鍋爐已超過3000臺，總容量達67，OOOMWe，占全國煤電裝機總容量的11.61%。在67，OOOMWe CFB鍋爐的總容量中，鍋爐容量在l00-200MWe之間的超過100臺，其中已投運的300MWeCFB鍋爐15臺，在建的300MWeCFB鍋爐64臺，加上已經立項的工程，中國的300MWe等級亞臨界CFB鍋爐工程項目已經超過100臺。由福斯特惠勒公司供貨的世界上第一臺460MWe超臨界循環流化床鍋爐已經于2009年初在波蘭Lagisza電廠成功投運（圖1），中國的第一臺600MWe超臨界CFB鍋爐也在四川白馬電廠開始興建(圖2)。當前，全球正面臨氣候變化、全球變暖的嚴峻挑戰，火電面臨二氧化碳減排的巨大壓力下，作為電站鍋爐品種之一的循環流化床鍋爐，也必須走高效率的超臨界、超超臨界蒸汽參數的發展道路。
世界上第一臺460MW超臨界循環流化床鍋爐的成功投運是一個里程碑，它是循環流化床燃燒技術和可采用低質量流率的本生垂直管直流鍋爐技術成功結合的標志，它標志著循環流化床燃燒技術不僅能夠充分發揮其燃料靈活性和低排放特性的優點，而且在容量和效率上能夠開始和煤粉爐進行競爭。特別是在超臨界和超超臨界蒸汽參數的水平上，超I臨界循環流化床與超臨界煤粉爐比較，具有以下的特點：
(1)采用低質量流速本生垂直管技術，使得水冷壁的流動阻力減小，從而減少了出的信號，控制輸送系統的啟停。也可通過調節給料出力與鍋爐耗量匹配，使系統連續運行。避免因爐前料倉積料高后，產生下料不暢。
燃料輸送系統納入全廠輔助控制系統集中控制。同時也可以切換為手動控制，在就地有手動操作裝置。
4、結論
生物質發電是一種很有前景的新型能源利用方式，近幾年在國家政策引導下發展很快，正在新建的電廠很多，但投入運行的電廠運行時間還很短，由于設備及運行經驗不足，多數投入試運行的電廠也在改進中，為了少走彎路、節省投資，需對已投運的電廠歸納總結，研究解決運行中存在的問題，找出適合生物質電廠可持續健康發展最佳途經。現就針對生物質燃料收集、運輸、貯存及輸送系統的研究提出如下觀點：
1)燃料收集：對于農民人均耕地較少，分散式種植的地區，宜采用廠外設置收購站的收集方式，便于農民出售。對于農場式的大規模種植的地區，電廠與農場形成一體化的直接收購，減少中間環節，節省轉運費用。
2)燃料運輸：根據秸桿泡松、容重輕特點，秸桿宜在田間打捆后用農用車運輸到農民屋前屋后空地或收購站或電廠堆料場貯存，在收購站粉碎后的秸桿到電廠的運輸宜采用專用大車箱自卸汽車運輸，提高載重量，可減少進廠車輛數及運輸成本：對于遠距離遠輸易飛揚的農產品廢棄料，可包裝后運輸，避免在運輸過程中對環境污染。對于水路運輸方便地區，可采用船運，降低運輸費用。
3)燃料貯存：在收購站由于燃料貯存時間較長，秸桿堆垛方式要便于排水、通風，避免因含水量高發生霉變和自燃現象，堆垛間距要滿足消防規定要求。電廠內堆料場設置為了避免火災對廠內設備及構筑屋威脅，造成較大經濟損失，建議廠內設置一個月以下堆場，由于燃料在電廠內流轉較快，堆垛尺寸不必嚴格按照造紙行業原料管理規定執行，可根據來料方式及堆料設備確定，盡量提高場地利用率和降低堆料成本。為了降低收購站燃料堆場占地過大，通過調節燃料收購價格，鼓勵農民利用空地貯存秸桿。
4)燃料輸送系統：從廠內燃料堆場到爐前倉，通過實際運行宜采用普通膠帶機、角度小于20度、帶速小于1.25米／秒，可適應多種燃料輸送，經濟使用、安全可靠。料場給料設備宜采用寬度2—3米的皮帶與鏈式組和傳動的給料機，避免其它形式給料機卡塞問題。
