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（3）压块玉米秸秆

压块玉米秸秆压块后的形状是长条形，截面尺寸一般有二种，分别是32毫米×

32毫米或30毫米×

30毫米，长度一般在30～80毫米。

玉米秸秆压块后的密度较大，一般在0.9～1.2吨/立方米，含水率在百分之十五到二十。

压块秸秆在2007年前一般是用来做饲料用的，2007年以后有大量的厂家收购压块秸秆做燃料，包括秸秆电厂或有工业小锅炉的厂家，甚至于缺煤严重的火电厂也有收购。

压块玉米秸秆有些类似于垃圾分拣后的RDF燃料，热值高、水分低、易储存、易运输，由于燃料本身长度和截面尺寸也不大，料斗架桥的可能性减小，而密度的加大又有利于增加秸秆在焚烧炉内的燃烧持续时间，也有利于部分燃烧后的产物能以残渣的形式排出，减少飞灰中碱性金属化合物的含量。

不足之处是不能短时间内把大量的压块秸秆投入焚烧炉，否则容易引起燃烧工况的大幅波动，飞灰中碱性金属化合物的含量也会突变性的增加，加剧受热面的高温腐蚀。

解决这个问题，关键是做好垃圾坑内的生活垃圾和压块秸秆的搅拌与混合均匀。

综上所述，结合经济性与燃烧特性，投标人采用掺烧压块玉米秸秆，并以压块玉米秸秆进行后续的收运组织与掺烧特殊性分析的基础。

4.2玉米秸秆的收运组织

压块玉米秸秆的收运组织按照客户的松散程度分，一般有以下二种：

一是招标人设点收购；

二是组织经纪人收购。

（1）招标人设点收购

招标人设点收购好处是直接面对终端的秸秆种植户，容易控制货源数量，还能掌握一手的市场情况变动的信息，减少压块秸秆中途流转的加价问题。

缺点是，面对大量的秸秆种植户，设点量会很多，工作繁杂，某些种植户的利益盲从有时候会带来意想不到的管理难题。

特别需要注意的是，根据投标人的调查，如果直接面对秸秆种植户收购压块秸秆，某些种植户会在秸秆中掺泥土，然后混入秸杆压块机，目的为了增加压块秸秆的重量带来更大的收益。

但是，掺入了大量泥土的秸秆进入焚烧炉会直接导致焚烧炉的结渣、锅炉的结焦、甚至于会造成混合后的垃圾原料无法燃烧的问题。

泥土在压缩后的硬度高，对秸秆压块机造成的机械损伤往往也很严重。

同时，某些种植户很可能超负荷运转秸杆压块机器，并且不愿意对机器进行合理的保养，导致机器运转不稳定，造成压块秸杆燃料的供应失去保障。

因此，直接面对秸秆种植户收购压块秸秆，很明显不容易控制产品的质量和稳定性。

另外，直接向种植户收购压块秸秆还会带来运输和储存的问题，这些问题将直接导致压块秸秆的单价提升，如果直接解决这些问题还需要牵涉到更多的地方社会资源的组织，经济性和有效性很明显不是很好，再加上设点多也意味着需要项目公司投入很大的工作精力在秸秆的收运上，这个得失关系是投标人需要重点考虑的。

（2）组织经纪人收购

组织经纪人收购是当前在全国各地实行的较为活跃和有效的收购方式。

即通过地区竞选和试点方式招募若干地方上的经纪人，选择的标准是在当地较有权威、做事认真负责、看问题比较长远的且有一定的长期利益观。

之后项目公司和经纪人采用合伙入股形式，设立一个秸秆收购公司，经纪人占比例不要超过百分之五十，最好是五十对五十或者是项目公司五十一对经纪人四十九的形式，这样项目公司既不失去控股能力，同时也可调动经纪人的积极性，让其主动关注秸秆质量和秸杆原料的储备问题。

可由经纪人管理和经营秸杆收购公司，项目公司一般只需重点关注进厂压块秸秆的质量与数量。

组织经纪人收购的有点在于经纪人与项目公司拥有共同的利益关系，由于经纪人本身在当地具有权威，因此，秸秆种植户愿意将秸秆卖给经纪人，原生秸秆的货源容易保障，在当前的常规燃料价格上涨和用来做饲料的原生秸秆价格的上涨趋势背景下，很明显此种方式是个很好的原料保障渠道模式。

而且，受到经纪人的有效管理，可以大大降低秸秆混带泥土的可能性，产品质量可以得到保证。

缺点是，经纪人一旦和项目公司有矛盾，往往可以直接导致压块秸杆的断货。

为了解决这个矛盾，我们采用：

（1）和周边多个地方上的经纪人设立合伙公司，分散单个供应商对焚烧厂货源的控制能力；

（2）由于焚烧厂控制着压块秸秆的产品货款，这也影响着经纪人的切身利益。

尽管如此，投标人仍然认为，良好的合作关系还是必须的。

总的来说，经过二种方案的比较，投标人认为综合产品的经济性与保障的有效性，组织经纪人方式收购压块秸秆是比较合理的商业模式。

（3）价格

秸秆价格在招标书已经做出了参考价格指定是300元/吨，但本投标人本着认真负责的态度仍然对价格做出了仔细的调研，具体结果如下：

秸杆价格在不同地区差异很大，一般来说，原始未经过任何加工的玉米秸秆从种植户处收购的价格是90元/吨，经过粉碎与压块二道工序后会新增100元/吨左右的加工成本。

然后对外售价一般参照二种，即当地的压块秸秆饲料价格趋势和当地煤燃料的价格趋势比较，一般选高值。

总的来说，目前压块玉米秸秆在北方的价格大约是300～350元/吨，高的地区可能已经达到400～450元/吨。

（4）采购

一是要确保多家供应商的供货货源的组织，以保证秸秆供货来源的稳定性，这个也就是投标人前面所说的与多个经纪人合伙的方式来解决这个问题。

二是要在采购合同中明确被采购秸秆的质量、数量、价格、储运、货款支付方式等，以规避不符合质量要求的秸秆进入焚烧炉后带来的各种问题，以及对大型合伙供应商的管理控制问题。

在货源的组织上，为了保证供货的稳定性，除了经纪人模式以外，还可以考虑在当地寻找类似供销社或者供销合作社这样的组织签订供货合同，要求供货方按照投标人的要求提供秸秆，并保证秸秆的质量和数量。

目前有很多秸秆供应商在对秸秆进行粗加工，投标人准备在运营期间推广秸秆压块技术，提倡秸秆压块后再进入焚烧厂，这样既提高了秸秆的热值，又防止了秸秆在垃圾给料机前的堵塞问题。

（5）仓储与调度

垃圾储仓可以存放一定数量（预计需要三天的需要量）的秸秆供焚烧调整需要，因此秸秆的长期储存要求投标人明确仓储负责方，考虑到垃圾掺烧秸秆的价格效益比，如果由焚烧厂专设仓储点来储存秸秆会带来一系列的问题，比如：

防火安全问题和专门仓库的设置划分问题等，都会给焚烧厂的管理带来额外的负担。

通常供货方因为有大片农田，在冬季闲置不用，所以很容易找到储存空间。

因此一般均是由供货商来提供秸秆的仓储服务。

焚烧厂和供货商都应设立专门的秸秆调度运输负责人，并由焚烧厂专设秸秆调度员根据焚烧炉运营状况、天气状况、垃圾储坑情况等三个因素组合变动来下发秸秆的调度运输命令。

即，焚烧厂专设调度员可以在焚烧炉运营状况不佳的情况下提出增加秸秆供应量的指令；

也可以根据天气的变化，比如天气预计有连续雨日的情况下为提前在垃圾储坑储备一部分秸秆而下发调度运输指令；

或者是由于垃圾储坑排水不畅导致垃圾含水量上升都可作出提前储备的准备。

供货商的秸秆调度员或者供货商本人每周参加由焚烧厂组织的调度会议，以做到及时沟通及时解决各种生产运运营过程中的问题。

秸秆一般是用车辆散装运到电厂，如需储存的一般先晾干再用蛇皮袋包装后储存，晾干目的一个是防霉，这作为饲料这是必须的，但作为燃料的压块秸杆，发霉不是很影响燃烧效果。

还有一个是防松散，但是玉米秸秆一般密度大于0.9吨/立方米，就算水分多点也不会发生严重的松散问题。

（6）运输

供应商在接到焚烧厂秸秆调度员的指令后，需装载相应数量的秸秆，如秸秆要求量较大，车辆不够，可适当做加高运输处理。

秸秆运输车辆的进出均需和垃圾车一样进行车辆的进出称重工作，以便和供应商确认结算年度供应的秸秆总量。

4.3秸秆的卸料与搅拌

（1）秸秆卸料的特殊设计

装载秸秆的车辆进入卸料厅后，应在焚烧厂现场人员的指挥下，在指定的卸料门处卸料，如果遇到秸秆车排队卸料的情况下，秸秆卸料车应遵从现场人员的指挥，耐心排队等候。

秸秆运输车的形式多种多样，而垃圾焚烧厂的卸料门是针对垃圾运输车而设计的，投标人通过调研发现，不同秸秆运输车卸料时，存在车辆易翻入垃圾坑的危险。

为此，投标人特别设计了适合不同秸秆运输车安全卸料的装置——卸料箱。

如图4-1所示，卸料箱装置主要由卸料溜槽、卸料箱本体、驱动液压缸等组成。

卸料溜槽设置在卸料平台至垃圾坑的混凝土基础倾斜部位上，卸料箱本体由混凝土基础倾斜部位安装的轴承和驱动液压缸支持。

垃圾秸秆卸料门后设置安全栅栏，秸秆可以方便的卸入卸料箱，而卸车人员不会落入卸料箱。

秸秆运输车先将秸秆投入到卸料箱内，然后液压缸使卸料箱倾斜并将卸料箱内的秸秆卸入垃圾坑内。

图4-1秸秆卸料箱示意图

（2）秸秆与垃圾的坑内搅拌

秸秆和垃圾的坑内搅拌，可根据垃圾吊的称重装置按照十比一的比例混合，假设一抓斗秸秆量是八吨，则再抓十抓斗同等份量的垃圾加以搅拌与混合。

（3）秸秆的料斗架桥解决方案

关于秸秆的料斗架桥问题，除了压块秸秆本身的物理属性不是很容易引起这种问题以外，投资方还会就采购合同做出严格管理规定与收购限制要求。

尽管如此，投标人本着预防为主的目的，当压块秸秆的供应量不足，需要送入原生秸秆时，投标人在垃圾卸料平台上特别预留了秸秆的剪切装置，确保与垃圾的良好混合效果，且可防止料斗架桥。

当然，投标人所选用炉排厂商提供的采用液压驱动的架桥破解装置（每炉二台）也能起到有效破桥效果。

4.4秸秆的掺烧特殊性分析

（1）玉米秸秆单独燃烧分析

压块玉米秸秆是增密成型的新型固体燃料，其密度为0.9～1.2吨/立方米，一般热值在3200～4000大卡之间，灰分在5%左右，含硫量在0.5%以下。

压块玉米秸秆是高挥发份的固体燃料，燃烧率90%以上。

压块玉米秸秆的燃烧过程既具有气体燃料的燃烧特性，又具有固体燃料的燃烧特性。

在200℃以下，压块玉米秸秆的挥发份以气态形式开始析出，在300～350℃的有氧气氛中开始支链燃烧，其时燃烧生长热较低（亦成为冷焰燃烧）。

当与二次空气相遇时，挥发份进行二次燃烧，释放出大量热能，其火力强度可高达1100℃左右。

压块玉米秸秆具有着火温度低，点火容易，升温速度快，火力强度高等特性，燃烧时间短。

结合投标人的调研与试验，压块玉米秸秆宜采用“上部点火”和“顶火返烧”的技术。

具体过程如下：

将压块玉米秸秆先装入悬浮炉的燃料筐内，再将燃着的点火煤球置于“压块”上部。

燃烧的点火煤球以辐射和传导的方式将热能传递给靠近的压块玉米秸秆，当“压块”表面温度达200℃时，挥发份开始析出，在上升过程中遇到上面的高温点火煤球，即刻着火进行低温燃烧。

脱去支链的碳氢化合物与观察孔进入的二次风相遇立即进行猛烈燃烧，释放出大量热能。

也就是说，投标人只要控制好一次风（悬浮炉下部进风口）和二次风就可以灵活控制压块玉米秸秆的燃烧速度和燃烧温度。

例如，将一、二次风门全部打开，就能实现快速升温；

若需控制升温速度，只要关小一次风门，就可调节压块玉米秸秆中的挥发份的析出速度，从而达到控制挥发份的析出量和单位时间的发热量；

若要完全停止供热，只要彻底关闭一、二次风门即可。

由上述实验分析可知：

在掺烧秸秆的时候，投标人可以通过控制炉排下的一次风量和风温来控制秸秆的燃烧速度，以便于在最佳的调整状态下，保证秸秆对高灰分生活垃圾的助燃和稳定焚烧炉炉温的效果。

掺烧压块玉米秸秆的特殊性，投标人认为主要体现在投标人对秸秆原料成分和燃烧后的秸秆灰成分的理解与分析。

从共性上看，多数生物质原料中内在固有无机元素的含量较高，这些元素包括钾、钠、氯、硫、钙、硅、磷等。

钾元素是植物的常量营养元素，含量范围在1%以上，氯元素在0.2%—3%之间。

燃烧后的生物质原料秸秆灰中的主要成分是KCL、K2SO4、K2Ca（CO3）2、Ca（CO3）2、SiO2等。

一般来说，玉米秸秆的茎秆的钾含量较高。

钾元素这种碱金属特性在燃烧过程中的热转化直接决定了投标人在掺烧秸秆过程中需要注意的问题。

具体主要体现在高温腐蚀和结渣堵灰二个方面：

（2）高温腐蚀

由于秸秆燃烧后的主要成分是钾化合物，特别是KCL含量较高。

根据KCL对锅炉受热面之影响的有关研究结果显示可知，KCL在高温下对受热面具有加速腐蚀速率的可能，特别是在过热器受热表面。

这主要是由于钾或钾化合物的熔点较低，容易形成低熔点飞灰附着在高温受热面的表面，通过沉积、结渣、热解、腐蚀的相互作用，最终导致过热器爆管的可能性大增。

同时，需要说明的是即使没有沉积和积灰的问题，腐蚀还是可以通过长时间的缓慢发生导致受热面爆管的。

（3）结渣堵灰

钾元素的熔点只有63.65摄氏度，KCL熔点是773摄氏度，碱金属的熔点明显偏低。

根据国内外有关研究结果显示，在生物质热化学转化利用中，都必须经过热解阶段，在700摄氏度以下，KCL是气相中的主要成分，在700摄氏度以上，随着温度的逐步上升，所有KCL等形态的钾以钾离子或原子钾的形式释放。

碱金属在热解阶段挥发析出，蒸汽冷凝在热交换器表面，呈粘稠状熔融态，捕集气体中的固体颗粒，使得颗粒聚团，导致沉积的形成。

飞灰所含钾的物质越多，导致飞灰的熔点降低，越容易形成结渣。

结渣和沉积交互作用，灰分变成固体或者半流体，运行中通过清灰装置也较难去除，阻碍烟道中烟气和蒸汽的热交换，当严重堵塞烟气通道的时候，会造成锅炉无法正常运营而强制停炉。

（4）解决方法

经过上述分析，投标人认为生活垃圾掺烧秸秆的燃烧过程中，如果不采取一些有效的防碱性金属热转化特性的措施可能会影响到锅炉的正常运行，以及锅炉的连续运行小时数和使用寿命。

因此，列出以下几点解决办法：

（1）掺烧秸秆前务必对济南市本地的玉米秸秆做出科学有效的成分分析；

（2）一定要限制秸秆的掺烧量，按照标书要求，不高于百分之十；

（3）秸秆进入垃圾坑后一定要做好秸秆与垃圾在垃圾坑内的充分搅拌和混合，与生活垃圾的混合越均匀越是有利于燃烧工况的组织，还会有利于一次风的通透性，促进垃圾的燃烧；

（4）适当增加受热面的吹灰次数，尽可能减少一部分飞灰的沉积量。