治理空氣污染問(wèn)題,全面推進(jìn)北方地區(qū)清潔取暖是關(guān)鍵。利用我國(guó)農(nóng)村地區(qū)豐富的秸稈資源,將秸稈加工為成型燃料,并使用專用的生物質(zhì)采暖爐替代農(nóng)村傳統(tǒng)的柴灶和燃煤土暖氣進(jìn)行采暖,可以顯著提高能源利用效率和減少污染物排放,實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能減排。由于秸稈資源具有能量密度低及原料分散的特點(diǎn),因此生物質(zhì)固化成型加工廠的秸稈收集范圍不宜過(guò)大,否則在運(yùn)輸成本上花費(fèi)過(guò)高,反而容易使生物質(zhì)喪失價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)。生物質(zhì)成型燃料的加工應(yīng)選擇在生物質(zhì)資源豐富的農(nóng)村地區(qū)采用"一村一廠代加工"模式,實(shí)現(xiàn)成型燃料的自供自足。本文提出了成型燃料加工廠加工單位質(zhì)量生物質(zhì)的成本計(jì)算模型,從經(jīng)濟(jì)性的角度為確定加工廠的最佳收集規(guī)模提供理論依據(jù),并應(yīng)用該模型對(duì)某北方清潔取暖試點(diǎn)城市生物質(zhì)成型燃料加工廠布局進(jìn)行了試算。

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圖1 某區(qū)域內(nèi)生物質(zhì)秸稈固化成型燃料加工廠布局示意

如圖1所示，成型燃料加工廠收集區(qū)域?yàn)檎叫�，各加工廠均勻分布在所收集秸稈區(qū)域的中心，定義生物質(zhì)成型燃料加工廠的秸稈收集半徑是指從加工廠到最遠(yuǎn)收集點(diǎn)的距離R，則根據(jù)圖1中的幾何關(guān)系可以容易地得到以下關(guān)系式：式中：

圖2 生物質(zhì)成型燃料整個(gè)生產(chǎn)流程

下面將對(duì)各項(xiàng)成本與秸稈原料收集半徑的關(guān)系進(jìn)行分析計(jì)算，并建立成型燃料加工廠最佳收集規(guī)模理論模型。1.1.1設(shè)備初投資及廠房租用成本

圖3 生物質(zhì)成型燃料加工廠的1/4收集區(qū)域

設(shè)D為一輛車完成一次玉米秸稈運(yùn)輸?shù)钠骄傔\(yùn)輸距離（km），即相當(dāng)于是從某固定地點(diǎn)（平均運(yùn)輸半徑距離處）運(yùn)輸原料到加工廠的直線運(yùn)輸，其中設(shè)實(shí)載和空載的運(yùn)輸距離比為1:1，均為D/2。根據(jù)圖3，可以按照下式（4）來(lái)計(jì)算平均運(yùn)輸半徑距離：由于正方形的對(duì)稱性，將公式進(jìn)行極坐標(biāo)變換，并將計(jì)....

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