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1、关 于如何确立秸秆发电行业原料储备战略实现一条龙机械作业的经验与研究陈 利 明二OO六年六月二十八日作者简介陈利明、男、1960年3月出生、汉族、江苏新沂市人，硕士（MBA）。管理型科技人才，中国青年发明家，“尤里卡”世界发明博览会“金奖”获得者，中国著名的“双动力”学科发起人，特种工程机械和物流专家。曾为国内外近百家大型、特大型造纸厂、人造板、棉麻加工等重点项目设计过各种原料的一条龙机械化作业方案，并配套了一条龙机械化作业设备。已有十项个人专利，并著有“中国中小型民营企业差异化战略管理研究”；“疑人也用、用人也疑之人力资源管理”；“双动力液压驱动技术的应用及发展趋势”等管理及技术性论文近十篇
2、。现任江苏八达重工机械有限公司董事长兼总经理、并兼任中国人民政治协商会议新沂市委员会常务委员、中国技术监督协会理事、中国科技研究交流中心研究员、中国工程机械技术质量监督网特聘专家等十几项社会职务。陈利明被国内外合作者一致赞誉和认可的经营理念为“产品代表人品，先做人、后做事；廉洁、正直，为善足力、为义足智；争取不乏仁让，经营不缺道义；平等互利、共同发展。”目 录前 言3一、秸秆类原料的特性分析4（一）秸秆类原料范围4（二）秸秆类原料性质特点4（三）秸秆类原料形式特点5二、秸秆类原料的科学采集、储备及其收购后的物流方式5（一）中国秸秆发电工艺与原料供应之科学衔接5（二）秸秆类原料在收购前的采集概述
3、6（三）不同型式的秸秆类原料收购及作业流程分析61、尽量收购散料，能不打捆收购的，尽量不要打捆72、宜在发电厂边设一个中心大料场而不宜多设中间小料场73、设中心大料场的科学性及必要性94、秸秆发电项目是一项环保型的资源再生科技产业，国家和地方政府都会在政策上给予优惠和扶持10三、科学确定秸秆类原料收、储、用物流工艺及其成本分析10（一）确定经济、科学的作业流程10（二）关于不宜采用打包打捆收料的管理方式及成本分析11（三）关于不宜设中间小料场并收购打包原料的管理方式及成本分析11四、不同环节的一条龙机械化作业设备配套及成本分析12（一）卸车、堆垛作业12（二）拆垛、转运作业工艺及设备介绍23（
4、三）喂料作业工艺及设备介绍27五、结论30（一）本论文研究的结论30（二）本论文研究的局限性及有待解决的问题30前 言为了减少不可再生能源的消耗，扩大再生及可利用物质的转能应用，近年来，国家根据国外的先进经验，结合国内自然条件，广泛开展了生物质能发电（包括垃圾发电和秸秆发电）的新能源开发及建设。据有关单位研究、分析表明，我国到2020年将实现1000万千瓦的生物发电容量（其中垃圾发电200万千瓦，秸秆发电800万千瓦）。这一决策无疑是减少不可再生能源消耗，充分利用再生资源为社会服务的科学决策。但是，秸秆发电这一产业在我国能否实现科学设计和健康发展，则需要进行深入研究和广泛探讨，并制订出与中国情
5、况相吻合的经济技术及发展战略，而不能只作为一项政治任务或搭顺风车的观念行事。否则“红麻造纸 ”项目的悲剧在某些地方还会重演。应该说秸秆发电行业，是继制浆造纸消耗秸秆类原料的又一项新兴的产业，并恰好处在国家治理秸秆制浆造纸污染，限制其发展的有利时机。对于秸秆发电产业来说，能否借鉴秸秆制浆造纸行业原料物流及储备的成功经验，是该产业能否顺利取得成功，并获得经济效益的关键。江苏八达重工机械有限公司（原八达特种工程机械有限公司），是国内唯一设计、制造在造纸、人造板等行业对泡、松、散、软和秸秆类原料进行装卸、堆垛、拆垛、抓运和喂料一条龙机械化作业设备的专业制造商。在秸秆类原料及“新兴物流”设备的研发及其作
6、业流程方面具有10年的专业经验。作为该公司的法人代表，为了促进中国新兴能源产业的发展，使秸秆发电行业能在中国运行成功并获得应有的经济效益，现根据多家项目设计及建设单位专家和领导的要求，就如何确立秸秆发电的原料储备战略，实现一条龙机械化物流作业问题，特与各项目投资、设计和建设单位进行必要的分析和探讨，希望我们在这一领域中的十年经验，以及对有关问题的研究结论，能为这一行业的发展贡献一份力量。由于着手这项工作只有几天时间，且各项目设计及建设单位催稿迫切，加上工作忙、事务多，不少方面未能作深入的调查，只是作了概念及框架性的介绍，或是经验分析。同时，由于受时间所限，尚有些必要的内容（例如关于秸秆类原料场
7、在消防、供电、照明、排水、进出路道等规范化基础设计方面，原料收购的质量评定办法，以及实现机械化作业的设备调度、定额消耗及绩效考核等管理方面）未能进行介绍，而只能根据有关单位的需要再作续谈，或是另行单独提供。总之，对于文章中存在的问题、不足和错误，不求大家原谅，但求不吝批评、指正，并致以诚挚的感谢！陈利明 联系电话：0516-88923179手机：135853788882006.6.28注：“红麻造纸”上世纪九十年代中期，国内造纸行业根据国外专家建议，有不少地方根据有限的野生红麻资源，纷纷上马“红麻造纸”项目，例如山东禹城、济宁“四方”、河南武陟等均投入几亿元资金建红麻纸厂。项目建成后，因野生资
8、源远远不够生产之用，人工种植成本太高，以及生产工艺不科学等问题，结果无一家生产出一张红麻纸张，项目建成不久便全军覆没。关 于如何确立秸秆发电行业原料储备战略实现一条龙机械作业的经验与研究陈 利 明一、 秸秆类原料的特性分析、秸秆类原料范围、秸秆类原料性质特点、秸秆类原料形式特点（一）秸秆类原料范围中国地大物博、幅原辽阔，气候由南向北分别包括热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带。经度跨越达62（东经135037322），纬度达50（北纬351 5334），其秸秆类原料的品种和数量居世界前列。但在其开发、应用方面却存在着不科学、不充分，以及浪费和污染现象严重等问题。秸秆类原料主要包括农作物和自燃类
9、植物两个方面。其中，农作物的秸秆类品种主要包括稻草、麦草、玉米秆、棉花秆、高粱秆，以及谷物类、油料作物类（花生、大豆、油菜）等；自燃类植物类秸秆主要包括芦苇、龙须草、树木枝丫材和野生灌木等。随着林纸一体化项目的发展，将来还会有一定数量的树皮、木削等可燃物质。（二）秸秆类原料性质特点 不同秸秆类原料的性质是有很大差别的，其GCV的KJ/kg，以及其V、A、C、H等方面的% db值会随收获后储存期长短发生变化，并影响其燃烧发热值。因此，掌握原料收购时机，以及科学地储存、储运对于其质量及热能效的发挥是至关重要的。实际情况表明，麦草、稻草、玉米秆等原料在收获其果实的季节，其仍属后鲜期，水份含量约占其比
10、重的30%60%，如采取田间打包，就地收购的方式，不仅成本高，而且未经风干的秸秆打包后极易发热、变质，而影响其燃烧发热值，如果将这种含水量大的打包原料再进行堆垛存储，还容易发生自燃现象。所以，先期的项目建设单位（包括设计部门）如计划采取上述方式进行原料采购和储运工艺的，应充分考虑其实际问题和不足，尽量避免有关风险。（三）秸秆类原料形式特点无论是农作物类秸秆，还是自然界的植物类秸秆，其都具有泡、松、软的征状，以及易燃、易腐等特点。目前为止，其收获、集中和作为商品前的储存作业，应由千家万户的农民来完成，因其经过传统的收割，脱果、翻晒和倒转等流程后，便会大大减少其水分含量，然后再堆垛储存，则不会发生
11、霉变和自燃现象。所以，各原料收购单位待经过上述传统的流转后，再作为商品收购才是科学的管理方式。否则，如果上述工作不是由农民自己来完成，而是收购方组织专业人员完成，不但会使其作业成本大幅上升，而且难以保证质量。二、秸秆类原料的科学采集、储备及其收购后的物流方式、中国秸秆发电工艺与原料供应之科学衔接、秸秆类原料在收购前的采集概述、秸秆类原料的收购型式及成本分析、秸秆类原料的收、储、用作业流程工艺及其成本分析 、装卸、堆拆垛、转运及喂料等不同环节的一条龙机械化作业方案及成本分析（一）中国秸秆发电工艺与原料供应之科学衔接秸秆发电在欧洲已形成了产业，而在中国则还是新兴事物，目前尚属项目设计或建设的试验期
12、，还没有一家企业进入生产运行。但其兴建的势头之猛、范围之大、布点之多，观其发展趋势令人振奋。但是，如何使该项目实现经济性建设和低成本运转，才是该项新兴产业能否取得成功并获得持续性发展的关键。因此，对于国外秸秆发电行业的成功经验，从形式上我们应当多多借鉴。而在内容上（设备配置及具体的作业流程方面），则应该有所取舍，不宜全套照搬。目前，就秸秆发电的关键技术是秸秆焚烧锅炉与可靠性问题，这种以秸秆作为燃料的锅炉在国内虽已开始研制，但目前尚没有成熟的经验。因此，条件许可的适宜采用进口设备。而对于备料设备（包括装卸、堆垛、拆垛、抓运、喂料、切碎、运输机械或打包设备等）则完全可以实现国产化。虽然国产设备在质
13、量和性能方面与国外名牌产品有一定差距，但设备造价和维修成本均比进口设备要低的多（1:5左右）。所以，项目设计和建设单位在实施秸秆发电项目时，如能将国外先进技术与国内设备科学的结合起来，便能节省大量的建设资金及固定资产投入。（二）秸秆类原料在收购前的采集概述秸秆类原料在收购前的收获和采集，应由千家万户的农民自己完成，只有如此才能实现质量好、价格低的愿望。其在没有秸秆发电用途时，只能作为造纸原料，并由秸秆收购的专业户到各家收购 ，然后转卖给造纸厂。亦有少部份作为饲料或农户燃料存储，还有直接在田间焚烧或抛弃的。如何保证秸秆类原料的充分供应，这需要项目建设单位在项目实施建设前（或过程中），通过电视、电
14、台、政府职能或书面的宣传资料，在一定的区域范围内进行广泛的宣传，要让农民知道哪些秸秆不能再焚烧或丢弃，而是可以卖钱，以减少原料在源头的损失。由于秸秆类原料非常泡松，装车运输的难度较大，其在收购的初期，由于均在千家万户的农村进行，很难实现机械化作业，也不适宜采用专业工人收购、采集的方式进行。因为农民在农闲时，如每天有20-30元的额外收入，他们便可进行这些秸秆的收集、装车或运送作业，且没有任何的附属费用。但是，如果像有些项目建设单位那样，计划成立中间公司，用专业工人来完成上述作业，则吨价成本要比农民商贩来完成上升一倍之多（见后页的详细分析计算）。所以，秸秆原料在收购前的采集和到收购站的运送作业，
15、宜采取由农民商贩来收购和运送的方式比较科学、稳妥。（三）不同型式的秸秆类原料收购及作业流程分析科学的设计好秸秆类原料在收购后的作业流程，对降低作业成本，提高作业效率，确保作业安全是至关重要的。根据中国秸秆造纸行业几十年的经验证明，对于收购后的秸秆作业流程有如下经验和教训，谨供各项目设计及建设单位参考：1、尽量收购散料，能不打捆收购的，尽量不要打捆、 打捆与不打捆的原料作业或收购成本每吨相差3050元，仅此一项，一个年耗20万吨原料的发电厂需要多支付6001000万元的直接成本；、 打捆草质量难以控制。对于在田间（联合收割机或人工刚收获的秸秆原料）直接打捆收购的原料含水量大，打捆后易发热、变质，堆成大垛时甚至还会发生自燃现象。此外，还有个别不法商贩会在捆包里夹杂低质量的原料，甚至暗藏土、石块于其中，且防不胜防。如此不仅加大了成本，还极易损坏切碎机；、 拆包及处理包装物（铁丝等）又会增加作业环节和成本，以及分检难度。2、宜在发电厂边设一个中心大料场而不宜多设中间小料场目前，有部分项目设计及建设单位，为了增加原料收购量，并减少主厂区的基础投资，计划采取在各乡镇设多
