秸秆发电燃料收加储运过程模拟分析

目前,中国秸秆发电项目的燃料收加储运成本的理论模型分析仍是空白,为了能够有效控制燃料的收加储运成本,掌握不同运输距离下松散秸秆、大秸秆捆的成本变化趋势,该文建立了一个秸秆发电项目燃料收加储运模型,以国内已投入运营电厂的经验数据为基础,通过分析不同模式下的成本变化趋势,对不同收购量及不同收购半径情况下秸秆发电厂燃料收购,提出理想情况下的优化模式,即集中收集和分散收集相结合的模式。对指导秸秆发电厂建立合理的燃料收加储运模式,有效降低燃料成本具有积极的指导意义。     

不同农作物秸秆收储运模式成本和能耗比较

为降低农作物秸秆收储运过程中成本和能耗损失,选择合适的收储运组合模式,促进秸秆规模化利用,该文建立了基于设备—人工—费用的秸秆收储运数学模型,并以华北平原为例,分析不同秸秆收储运模式(分为集中型、分散型;人工收集、机械收集等)和不同秸秆收集量对成本、能耗的影响以及人工、设备的实际需求。结果表明,秸秆收储运成本一般在120~260元/t之间,秸秆收储运能耗在(1.2~5.5)×105 kJ/t之间;田间机械收集比人工捡拾成本低,但所需设备投资较高,能耗明显升高;人工收集则需要大量的人工。收集方式相同时,集中型收储运模式成本和能耗都比分散型低;人工收集时秸秆收集量小于25万t或机械收集时收集量小于50万t,建议选择集中型收储运模式,否则选择分散型收储运模式。该文建立的收储运数学模型,为选择合适的秸秆收储运组合模式提供了参考依据;对促进秸秆能源利用,具有很大的指导意义。     

秸秆供应链物流网络系统研究概况及几点思考

建立健全秸秆供应链物流网络系统,是实现秸秆利用产业化发展的前提和保障。本文综述了相关文献,比较分析了秸秆收储运分散型和集约型2种物流模式的特点,集约型是分散型物流模式的继承和发展,从长远角度来看,集约型物流模型更有利于降低物流成本,提高秸秆供应链网络的经济收益;概述了秸秆储运选址的定性和定量分析方法,认为秸秆选址布局需要定性和定量分析方法相结合;提出了秸秆物流模式选择的三级评价指标体系、秸秆供应链物流网络可靠性评价方法,为秸秆物流模式选择提供一个系统全面的决策方法;同时,提出应加强秸秆物流网络系统化、智能化、信息化研究建议,推进秸秆的产业化、市场化演变。     

水稻秸秆收集与连续打捆复式作业机设计

针对单体打捆机捡拾联合收获后田间滞留的水稻"站秆"及"残茬"收净率较低,以及圆捆打捆机绕线卸捆时需停机导致作业效率低等问题,该文将现有水稻联合收获机的脱粒清选和粮箱等装置与圆捆打捆装置置换,在输送槽出口与打捆装置集料口处设置集料装置作为缓存区,采用自动控制技术控制各功能部件连续作业,最终研发出集切割、捡拾、收集、打捆、集捆等功能于一体的田间水稻秸秆收集与连续打捆复式作业机。田间性能试验表明:在作业档的工况条件下,作业速度越快,成捆效率越高,但圆柱规范度程度越差;经测定,整机以中速档(1.1 m/s)连续作业3.4 h后,其成捆率为98%,生产率为0.4 hm2/h,秸秆收净率为95%。该研究为机械化收获后有效提高秸秆利用率以及实现农业生产中农机具的一机多用提供了参考。     

基于作业成本法的秸秆收贮运成本分析研究——以江苏省为例

偏高的收贮运成本制约着秸秆产业化利用可持续发展。为揭示秸秆收贮运成本的构成,本文以江苏省盐城建湖、扬州高邮、无锡宜兴等3家秸秆收贮企业实地调研数据为样本,采用作业成本法,对小麦与水稻秸秆收贮运成本作了比较分析。结果表明:3家企业小麦和水稻收贮运成本平均为148.5元·t~(-1)和116.8元·t~(-1),麦秸收贮运成本高于稻秸。在麦秸收贮运成本中,田间收集成本占52%,运输成本占21%,贮存成本占27%;水稻秸秆田间收集成本占48%,运输成本占21%,贮存成本占31%。田间收集成本所占比重最高,其次是贮存成本,再其次是运输成本,提高秸秆田间机械化收集水平是降低收集成本最有效途径。     

秸秆饲料化集成技术模式及其区域适用性评价

农作物秸秆是一种重要的生物质资源,其综合利用不仅保护产地环境、促进农民增收,而且是农业可持续发展的重要保障。为了促进秸秆资源的饲料化利用与推广,该文针对秸秆饲料化集成技术的区域适用性进行初步研究。根据技术流程进行秸秆收储运和饲料化转化技术分类,进而总结出秸秆饲料化集成技术的多种模式;然后,根据评价原则进行指标筛选,构建评价体系,采用综合集成赋权法确定评价指标权重;最后以沈阳市于洪区为例,进行秸秆饲料化集成技术模式的区域适用性评价研究,找出适宜当地青绿玉米秸秆饲料化集成技术模式和适宜当地水稻秸秆饲料化集成技术模式。并结合未来畜牧业发展规划,对现有模式提出改进建议。     

秸秆捆烧技术及其排放特性研究进展

秸秆捆烧技术是实现农业秸秆能源化清洁利用的有效途径之一,但实际运行中仍然存在燃烧不充分、NO_X和颗粒物生成机理不清晰、烟气污染物排放较高等问题。该文综述了秸秆捆烧技术最新研究进展,简述了秸秆捆燃烧反应原理和秸秆捆燃烧特性,重点分析了秸秆捆烧过程中颗粒物、NO_X和CO等污染物产生及减排方法,系统总结了国内外秸秆捆烧技术类型、原理及特点等研究进展。通过全球文献检索,分析了秸秆捆烧技术研究热点、主要研究机构以及发展趋势,并评价了秸秆捆烧供暖运行成本。建议深入开展秸秆捆烧燃烧与污染物排放特性研究,开展秸秆捆烧锅炉结构及配风工艺优化,从源头减少烟气污染物生成,为实现秸秆清洁能源化利用提供参考。     

农作物秸秆管理技术与措施及其生态补偿——以安徽省为例

我国的农作物秸秆资源丰富,近年来,在国家有关部门和各地政府积极推动和支持下,秸秆综合利用取得了显著成果,多种形式的秸秆综合利用技术得到了一定程度的推广应用。但农作物秸秆综合利用的管理措施不健全,特别是秸秆生态补偿机制没有形成统一法律规范。文章介绍了农作物秸秆综合利用的重点技术,并以安徽省为例介绍了秸秆综合利用存在的管理缺陷,列举了部分秸秆生态补偿的实例。在农作物秸秆综合利用过程中,健全法律规范,完善秸秆综合利用生态补偿机制,对于秸秆资源的充分利用、增加农民收入、减少秸秆焚烧和随地堆放造成的环境污染、保护和恢复生态环境等方面都有重要意义。     

秸秆资源化利用技术分析及新途径探讨

通过分析江苏省各种秸秆资源利用技术,提出了秸秆综合利用的途径及建立健全秸秆综合利用的措施。     

果园秸秆覆盖机弹齿式解捆防堵装置设计与试验

针对果园秸秆覆盖机解捆铺料装置易堵塞问题，该研究基于秸秆解捆过程力学分析，设计了一种弹齿式防堵装置。首先建立防堵装置-秸秆捆离散元模型，通过EDEM仿真比较了加装和未加装防堵装置情况下秸秆扰动情况和出料口秸秆密度变化，阐释了解捆铺料作业过程中秸秆堵塞的形成机制。与未加装防堵装置的仿真结果相比，在刀齿线速度2.3 m/s、秸秆捆前进速度0.05 m/s下，加装防堵装置后出料口内侧秸秆平均密度降低了46%，出料区单位质量流率下的解捆阻力矩降低了28.1%，表明防堵装置可有效降低刀齿扰动区域和出料口秸秆密度，避免秸秆在下料口滞留和高压区形成，进而降低解捆阻力矩。以解捆铺料装置阻力矩标准差为指标开展正交试验，得到最佳工作参数为解捆铺料装置主动辊转速225 r/min、刮板主动辊转速5.0 r/min、弹齿间距100 mm。验证试验表明，与未加装防堵装置相比，185、225和265 r/min三个解捆铺料装置主动辊转速下（刮板主动辊转速和弹齿间距不变），解捆铺料装置阻力矩标准差降低率分别为29.5%、34.0%和30.7%，同时平均阻力矩和峰值阻力矩降低率分别为16.1%和28.5%，所设计的防...     

华北平原地区玉米秸秆连续供应模型的建立及应用

为保证秸秆连续稳定的供应,提高秸秆资源利用率,该文建立了基于秸秆田间收集-秸秆集中存储-秸秆利用的连续供应模型,并以华北平原地区（山东肥城）为例,确定了秸秆收储站的选址与数量,并分析了田间收集、初级运输、收储站存储、次级运输和原料装卸等5个环节的成本和能耗。结果表明,收集肥城市10万t玉米秸秆应用点的最优选址地理坐标为（N116.741,E36.069）,运用层次分析法确定收储站的优化选址与数量,拟建立10个收储站,秸秆供应成本约为169.14元/t,其中,按秸秆供应环节分析,收集成本和运输成本占比较高,分别占总成本的55%和23%;按运行成本分析,秸秆收购成本、人工成本以及燃料动力费占比较高,分别占总成本的41.39%、30.14%、25.90%。秸秆供应总能耗为186 MJ/t,其中,运输和打捆环节燃油能耗较高,分别占总能耗的45%和34%。该文建立的秸秆供应模型,对指导中国不同地区建立合理的秸秆供应模型提供参考,为秸秆综合利用过程中的原料持续稳定供应,节约供应成本和能耗具有积极的指导意义。     

可持续发展目标下农作物秸秆收集运输的碳减排优化分析

在可持续发展目标下,加强农作物秸秆的回收利用是解决农村地区资源浪费和环境污染问题的重要途径。该研究以在方形区域收集秸秆的生物质电厂收集运输系统为研究对象,着重从碳减排视角构建秸秆收集运输模型,优化求解运输排放外部成本最小的收储点个数与回收距离。通过与不同收集系统的对比分析,综合评价所建系统在经济、环境、效率方面的优势以及与可持续发展目标的联系,提出推动秸秆资源低碳回收和高效利用的政策建议。基于河北省统计数据的研究结果显示：河北省秸秆资源丰富,绝大部分地区已具备良好的收集条件,仅廊坊、沧州、唐山的资源供需匹配度较低;所建系统在电厂外围安置12个收储点,没有收集盲区,避免了资源浪费,收集效率提高18.75%,碳排放外部成本减少83.98%,环境问题得到有效控制;此外,该系统还为环境保护、减少贫困、公共卫生和资源利用相关的10个可持续发展目标提供了多维度支撑。该研究设计的高效收集运输系统,提供了生物质能开发的低碳路径,对进一步构建农村生物质循环供能的闭环供应链一体化系统工程、推动农村地区的农业现代化和可持续能源发展,具有十分重要的理论和现实意义。     

泗洪县车门乡稻麦秸秆收储设施选址

科学的选址可有效节约物流成本,提高收储点的秸秆收储量,增加收储设施的利用效率,促进秸秆设施的可持续利用。该文基于GIS的物流网络设施选址方法,通过秸秆资源调查获得泗洪县车门乡的秸秆资源量及其分布情况,调查其农田道路情况,得出车门乡5个秸秆收储设施点的收储量和分布位置,并通过试验和调查获得秸秆运输车辆类型、油耗成本,分析出各收储设施点运输成本,其中,陈楼点稻麦收储总量5 728 t,总运输成本71 685元;大刘点4 703 t,66 707元;车门点4 328 t,65 264元;岗朱点2 076 t,22 642元;团结点2 590 t,27 594元,总收储量约占全乡秸秆产量的70%。该文为未来该乡完成秸秆物流网络规划提供参考性意见,也为其他地区收储站设施选址提供一个较为完整和可操作性的方法和理论依据。     

秸秆产生利用现状调查与禁烧面临难点分析——以江苏省某乡镇为例

以江苏省某乡镇为对象,开展了农作物秸秆产生量、秸秆利用状况、农民处理秸秆方式的调查研究。结果表明,秸秆收集利用量占秸秆产生总量的比例不足25%,50%以上农户产生的秸秆得不到有效利用;农业从业者综合素质相对较低、技术普及不到位、作物收种时间重叠、效益驱动不足、秸秆利用机制不健全是秸秆禁烧和利用面临的主要问题。针对主要问题,从科技支撑、有效组织、政策引导、农机农艺、宣传培训等方面提出了合理的建议。     

国外农作物秸秆利用政策法规综述及其经验启示

发达国家在农作物秸秆利用方面取得丰富的经验和研究进展。中国的秸秆利用管理政策和法规尚不完善。分析国外农作物秸秆利用政策和法规,总结其成功经验,以资中国借鉴。发达国家秸秆利用方式以秸秆还田循环利用为主。为了实现秸秆资源的充分利用,许多发达国家出台了有针对性的政策与法规。国外秸秆利用政策主要集中在目标政策、投资扶持政策（财政政策）、税收与信贷优惠政策、政策激励机制4个方面。国外有关秸秆利用的法规主要包括农业类法规和能源类法规2大类。借鉴国外先进经验,提出了完善中国秸秆利用政策与法规的建议：一是明确秸秆利用的主导方式和目标,二是加大政府投资扶持力度,三是制定并实施税收和信贷优惠政策,四是建立政策激励机制,五是完善和制定有关秸秆利用的法规和条例。     

江苏省丘陵山区及平原沙土区水土流失综合治理及效益评估研究

通过近期重点工程规划实例分析江苏省水土流失综合治理措施及其效益,以期为今后的水保规划和综合治理提供借鉴。通过分析江苏省水土流失现状及特点,建立丘陵山区以小流域为单元的山、水、田、林、路综合治理措施体系,平原沙土区以小区域为单元的河、沟、堤、田、林、路综合治理措施体系,并规划各分区重点工程措施分布及工程量;在此基础上,进一步构建水土保持效益评价的指标体系及相应计算模型,进行规划措施的生态、经济、社会效益测算与分析。结果表明,全部措施生效当年可减蚀土壤1.38×106 t,拦蓄水1.27×108 m3;规划实施期末累计经济效益总额5 059.05万元,农民人均增收552.18元,效益显著。