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863计划）先进制造技术领域“秸秆收集固化成型关键技术及装备”重点项目申请指南
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一、指南说明 “十一五”863计划先进制造技术领域“秸秆收集固化成型关键技术及装备”重点项目是依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和《国家高技术研究发展计划（863计划）“十一五”发展纲要》的任务要求设置的。 推进农林生物质综合开发利用是我国新能源发展的战略重点。秸秆收集固化成型技术及装备是坚持不与人争粮、不与粮争地原则，进行秸秆生物质规模化工业综合利用的关键。现阶段，我国秸秆收集固化成型技术与装备整体水平非常低，关键环节技术和装备还处于空白，已经成为严重制约秸秆规模化综合利用的瓶颈。自主研发秸秆收集固化成型技术及装备已成为解决“三农”与环境问题，促进社会经济可持续发展的必然选择。 项目总体目标：针对我国大宗农作物秸秆资源特点和收集技术设备瓶颈问题，围绕农作物秸秆规模化工业利用的紧迫需求，研究突破秸秆机械特性、土壤植物分离机理、压缩成型、自动捆扎等共性关键技术，研制具有自主知识产权的压缩、成型、自动捆扎关键装置和小麦、水稻、玉米、棉花秸秆以及玉米根茬收获典型装备，并应用示范。通过自主创新开发，获得具有完全自主知识产权的适合国内农业产业化经营规模、经济社会发展水平、不同地域自然条件的核心技术，提升自主创新能力。麦稻秸秆捡拾捆扎技术及设备达到当今国际先进水平，棉秆收获、玉米秸秆收获技术及设备达到20世纪90年代末国际同类技术与产品水平，构建秸秆收集固化成型装备技术体系，促进农业资源的高效利用与可持续发展。 项目主要任务：从共性技术研究、典型产品研制和应用示范三个层面上，开展物料压缩密度三维传感反馈控制技术，捆绳拉力与捆密度自动匹配的捆型稳定技术，秸秆流变特性与成型密度、能耗优化技术，填料、压缩、捆扎运动合成相位耦合技术，大断面均匀布料成型技术，冠状植株强制抓取、连续喂入技术，根茬减阻挖掘、根土分离技术，木质茎秆低功耗切割、切碎技术等关键技术研究；研制棉花秸秆拔取铺条、捡拾收获与切割联合收获装备，玉米秸秆收获、调质、捡拾成捆装备，麦稻秸秆捡拾成捆装备，玉米根茬起铺、收集装备；依托秸秆生物质规模化工业利用重大工程，开展玉米、水稻、小麦以及棉花秸秆的收获应用示范。 项目申请要求：项目申请应针对指南内容，围绕项目总体目标和任务进行申请，不能只对项目部分目标或任务进行申请，项目第一申请单位是重点项目牵头单位。项目申请鼓励产学研用结合，由项目牵头单位自行组成项目申请团队（同一单位及个人只能参加一个申请团队），并提出项目召集人；项目团队的参加单位应长期从事农作物秸秆收集技术研究与装备开发，具有良好的前期工作基础，有较强的技术开发、系统集成、行业推广应用能力。项目牵头单位必须是具有综合优势的创新型企业，具有组织产学研联合攻关的成功经验，具有组织实施及综合管理协调能力；项目申请团队应具有已建成的秸秆规模化工业利用工程，必须落实产品研发及应用配套资金。本项目采取评审择优的方式确定承担单位。 二、指南内容 （一）项目名称 秸秆收集固化成型关键技术及装备 （二）项目主要研究内容和考核指标 课题1、秸秆收获机械特性共性技术研究 1．主要研究内容 针对我国农作物秸秆特性差异，制约秸秆收获技术及装备研究的共性技术难题，从棉花、玉米、小麦、水稻四类大宗农作物秸秆入手，重点突破秸秆机械特性、土壤植物分离机理、压缩成型技术、自动捆扎技术，结合实际工况，建立秸秆机械特性、压缩成型和自动捆扎等试验装置，进行秸秆收获机械特性与关键机构、部件运动试验参数的研究，为秸秆收割、拔取、调质、打捆成型以及根茬起铺、收集关键部件的研制奠定理论基础，夯实棉花、玉米、小麦、水稻四类秸秆收获设备研制的技术基础。 （1）秸秆机械特性 建立秸秆机械特性试验装置，重点研究四种秸秆不同地区、不同生长状态、不同成分含量下的抗压、抗扭、剪切、揉裂、撕断、缠绕以及储藏品质变化等特性。 （2）土壤植物分离机理 基于仿生学基础，重点研究根系发达的玉米等农作物根茬与土壤的结合力学、土壤与植物分离机理及机构，作物根茬的减阻挖掘机理和结构装置。 （3）压缩成型技术 研究秸秆压缩成型的原理、压缩成型流变特性、压缩成型力学特性、压缩成型能耗特性、压缩成型密度调控与能耗优化等压缩成型共性技术。 （4）自动捆扎技术 重点研究秸秆压缩成型的填料、压缩、捆扎运动合成相位耦合技术，捆扎机构和总成与整机的匹配参数，捆绳拉力与捆型密度匹配参数等。 2．主要考核指标 完成秸秆压缩成型、自动捆扎、机械特性实验台及农作物根茬减阻挖掘部件与装置的设计制造，提交研究报告4份，发表论文20篇，申请专利12项。 课题2、棉花秸秆收获技术与装备研究 1．主要研究内容 针对我国长江流域、黄河流域和西北内陆三大主产区棉花种植农艺、农机动力配套、生产经营条件等状况，从工程化棉秆收获特性入手，重点研究棉秆整株拔取、低茬收割、强制抓取连续平顺喂入、低功耗高效切碎、交织物抛送、自动卸料技术，研制自走式棉秆联合收割机械、棉秆拔取铺条机械及棉秆捡拾收获机械3种关键设备，形成与拖拉机动力配套和自走式棉秆联合收获相配套的装备技术体系，实现棉秆田间收获机械化作业，为棉秆资源规模化工业利用提供原料收集技术装备支撑。 （1）自走式棉秆联合收割机 重点研究棉秆低割茬收割、平顺喂入、低功耗高效切碎、交织物抛送、自动卸料技术，研制自走式棉秆联合收割机械，解决密植、细秆和西北内陆土地冻结后棉秆收获难题。 （2）棉秆拔取铺条机 重点研究棉秆整株拔取、整齐铺放技术与机构，集成研制与拖拉机配套的棉秆拔取铺条机械，实现不同行距种植模式的棉秆收获。 （3）棉秆捡拾收获机 重点研究冠状植株的棉秆强制抓取、连续平顺喂入技术，集成低功耗高效切碎、交织物抛送、自动卸料联合作业技术，研制自走式棉秆捡拾切碎联合收获机械。 2．主要考核指标 基于课题1的棉秆剪切、碎断机械特性及棉根与土壤分离机理共性技术研究，开发研制自走式棉秆联合收割机、棉秆拔取铺条机、棉秆捡拾收获机3种新产品共6台样机。突破关键技术7项，发表论文7篇，申请专利10项，提交标准草案6项。 （1）自走式棉秆联合收割机 作业效率： 6～9亩/小时 配套功率： 60～90马力 割茬高度： ≤100毫米 主茎切碎长度： ≤80毫米 主茎切碎长度合格率：≥90％ （2）棉秆拔取铺条机 漏 拔 率： ≤10％ 作业效率： 10～15亩/小时 配套功率： 50～80马力 （3）棉秆捡拾收获机 作业效率： 9～12亩/小时 配套功率： 60～90马力 主茎切碎长度： ≤80毫米 主茎切碎长度合格率：≥90％ 课题3、玉米秸秆收获技术与装备研究 1．主要研究内容 针对玉米秸秆收获期含水率高、不适宜直接打捆成型的实际情况，突破玉米茎秆粗壮、表皮密实难以干燥，不易实现机械化收获的难题，重点研究玉米秸秆破节、裂皮、压扁调质技术，玉米摘穗收获、秸秆调质铺条一体化技术，玉米秸秆捡拾、碎断、压缩成捆、捆扎联合作业技术，填料、压缩、捆扎运动合成相位耦合技术，开发秸秆调质玉米收获机械，开发与拖拉机配套的玉米秸秆收割、压扁、铺条关键设备，开发玉米秸秆捡拾成捆关键设备，形成适应不同经营条件的联合收获与分段收获两大装备体系，促进玉米秸秆综合利用。 （1）秸秆调质玉米收获机 重点研究玉米摘穗收获、秸秆调质铺条一体化技术，研制玉米秸秆调质部件，集成开发附带秸秆调质功能的玉米联合收获装备，在收获果穗的同时，实现含水率较高的秸秆调质铺条。 （2）玉米秸秆打捆机 重点研究玉米秸秆捡拾、碎断、压缩成捆、捆扎联合作业技术，填料、压缩、捆扎运动合成相位耦合技术，集成研制拖拉机牵引式捡拾、碎断、压缩成捆、捆扎联合作业机械，适应于条铺玉米秸秆打捆作业，满足秸秆生物质工业化发电等需要。 （3）玉米秸秆收割调质机 重点研究玉米秸秆收割、破节、裂皮、压扁调质技术，研制与拖拉机配套的玉米秸秆收割、压扁、铺条联合作业机械，与玉米秸秆捡拾打捆设备配合，适用于人工收获后站立秸秆的收集要求。 2．主要考核指标 基于课题1的玉米秸秆抗压、抗扭、揉裂机械特性、压缩成型、自动捆扎共性技术研究，开发研制秸秆调质玉米收获机、玉米秸秆打捆机、玉米秸秆收割调质机3种新产品共6台样机。突破关键技术4项，发表论文9篇，申请专利10项，提交标准草案7项。 （1）秸秆调质玉米收获机 配套动力：50～80马力 作业效率：7～10亩/小时 作业幅宽：≥2000毫米 割茬高度：≤120毫米 铺条宽度：≤1600毫米 （2）玉米秸秆打捆机 配套动力：120～180马力 作业效率：9～12亩/小时 捡拾幅宽：≥2100毫米 捆扎方式：双结自动捆扎（6道捆绳） 成 捆 率：≥95％ 捆型规格：1200毫米×900毫米×(1500～2500)毫米 成捆密度：≥170千克/立方米（按秸秆含水率20%计） （3）玉米秸秆收割调质机 配套动力：50～80马力 作业效率：10～16亩/小时 作业幅宽：≥2000毫米 割茬高度：≤120毫米 铺条宽度：≤1600毫米 课题4、麦稻秸秆收获技术与装备研究 1．主要研究内容 针对我国小麦和一年一熟区水稻联合收获已经普及、跨区作业成功实现，收获期秸秆普遍较干燥的特点，重点研究物料压缩密度三维传感反馈控制技术、捆绳拉力与捆密度自动匹配的捆型稳定技术、大截面捆型全断面均匀布料技术，集成研制与拖拉机配套的牵引式捡拾、预压、压缩、成型、自动捆扎一体化的麦稻秸秆中型方捆和大型方捆联合作业机械，完善设备系列，实现稻麦秸秆高效收集，以适应不同工业化利用需求。 2．主要考核指标 基于课题1的麦稻秸秆缠绕机械特性、储藏保质、压缩成型、自动捆扎共性技术研究，开发研制中方捆捡拾打捆机和大方捆捡拾打捆机2种新产品共4台样机。突破关键技术3项，发表论文9篇，申请专利10项，提交标准草案7项。 （1）中方捆捡拾打捆机 配套动力：100～120马力 作业效率：12～16亩/小时 捡拾幅宽：≥1800毫米 捆扎方式：双结自动捆扎（4道捆绳） 成 捆 率：≥90％ 捆型规格：800毫米×900毫米×(1000～1800)毫米 成捆密度：≥150千克/立方米（按秸秆含水率20%计） （2）大方捆捡拾打捆机 配套动力：120～180马力 作业效率：16～20亩/小时 捡拾幅宽：≥2100毫米 捆扎方式：双结自动捆扎（6道捆绳） 成 捆 率：≥95％ 捆型规格：1200毫米×900毫米×(1500～2500)毫米 成捆密度：≥170千克/立方米（按秸秆含水率20%计） 课题5、 根茬收获技术与装备研究 1．主要研究内容 针对根系发达的作物根茬，基于仿生学理论基础，重点研究根茬减阻挖掘技术、根土分离技术，研制减阻挖根耐磨部件、根土分离装置，集成开发玉米根茬起铺机械、玉米根茬收集机械。 2．主要考核指标 结合课题1研究的减阻挖掘共性技术与部件、装置，开发玉米根茬起铺机、玉米根茬收集机2种新产品共4台样机。突破关键技术2项，发表论文10篇，申请专利8项，提交标准草案7项。 （1）玉米根茬起铺机 根茬漏拔率：≤10％ 生 产 率： 9～12亩/小时 作业幅宽： ≥2000毫米 配套动力： ≥80马力 （2）玉米根茬收集机 根茬回收损失率：≤5％ 根茬含土率： ≤10％ 生 产 率： 9～12亩/小时 作业幅宽： ≥2000毫米 配套动力： ≥100马力 课题6、秸秆收获技术与装备应用示范 1．主要研究内容 选择大宗农作物秸秆优势种植区，依托秸秆规模化工业利用工程项目，开展玉米、水稻、棉花和小麦秸秆收获技术与装备应用示范，对所研制设备的稳定性和可靠性进行考核。利用试验示范，扩大宣传，促进推广，为产品技术熟化和成果转化奠定良好基础。 2．主要考核指标 （1）基于课题3研制的秸秆调质玉米收获机、玉米秸秆打捆机、玉米秸秆收割调质机和课题4研制的大方捆捡拾打捆机以及课题5研制的根茬收获装备，在东北地区开展玉米、水稻秸秆收获技术与装备示范，累积示范面积500公顷。 （2）基于课题2研制的自走式棉秆联合收割机、棉秆拔取铺条机、棉秆捡拾收获机，在新疆棉产区开展棉花秸秆收获技术与装备示范，累积示范面积500公顷。 （3）基于课题4研制的大方捆捡拾打捆机、中方捆捡拾打捆机，在河南省、河北省、山东省开展小麦秸秆收获技术与装备示范，累积示范面积500公顷。 ( 4 ) 发表论文5篇，提交标准草案7项。 （三）项目支持年限 2008年9月至2010年11月 （四）项目经费来源及构成 本项目总经费为5000万元，其中国拨经费不超过2000万元，自筹配套经费不少于3000万元。 项目经费控制额度 序号 课题名称 总经费 （万元） 863经费 （万元） 1 秸秆收获机械特性共性技术研究 650 260 2 棉花秸秆收获技术与装备研究 800 315 3 玉米秸秆收获技术与装备研究 1000 400 4 麦稻秸秆收获技术与装备研究 1200 470 5 根茬收获技术与装备研究 600 255 6 秸秆收获技术与装备应用示范 750 300 三、注意事项 1、项目申请应根据本项目申请指南提出的项目名称、总体目标、主要研究内容、主要考核指标等要求进行申请，编写《国家高技术研究发展计划（863计划）重点项目申请书》，提出项目实施方案。 2、项目必须由法人（单位）提出申请，可以是多家单位团队申请（但团队参加单位总数不得超过10家，每一个法人单位只能参加一个申请团队）。团队申请时，应确定项目牵头单位和项目召集人。项目召集人就是项目负责人。 3、项目牵头与参加单位应符合的基本条件：在中华人民共和国境内登记注册一年以上、过去两年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录的企事业法人单位，包括：大学、科研机构等事业法人，中方控股的企业法人。 项目牵头申请单位还应具备：具有综合优势的创新实力和影响力，并具有承担项目主要任务的能力；具有产学研联合攻关的成功经验和较强的组织管理协调能力。 4、项目召集人应符合的基本条件： （1）具有中华人民共和国国籍； （2）年龄在55岁（含）以下（按指南发布之日计算）； （3）具有高级职称或已获得博士学位； （4）每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过6个月； （5）过去三年内在申请和承担国家科技计划项目中没有不良信用记录； （6）具有较丰富的实际工作经验和较强的组织管理协调能力。 5、具备以下条件的港澳台和海外华人科技人员可作为负责人： 对于港澳台的科技人员，在满足上述（第4条）（2）-（6）项条件的情况下，只要有正式的合作协议或受聘于项目申请单位，合作期或聘任期覆盖项目的执行期，且每年在项目申请单位工作时间不少于6个月的，并由项目申请单位出具相关证明材料。 对于海外华人科技人员，包括取得外国国籍和永久居留权的，在满足上述（第4条）（2）-（6）项条件的情况下，只要正式受聘于项目申请单位，且聘任期覆盖项目的执行期，每年在课题依托单位工作时间不少于6个月的，并由项目申请单位出具相关证明材料。 6、项目召集人及主要参加人员不得违反以下限项申请的规定： 为保证科研人员能够高质量地开展研究工作，国家科技计划实行限制申请及承担课题数量规定。每人同期只能主持一项国家主要科技计划（包括863计划、973计划、支撑计划）课题，作为主要参加人员同期参与承担的国家主要科技计划课题数（含负责主持的课题数）不得超过两项。申请者应按照上述要求进行申请，且在同一批发布的申请指南中只能申请一项课题或项目。 7、申请者提出的申请经费不得高于项目申请指南规定的经费控制额，并应按照项目申请指南的要求提供相应的配套经费，否则不予受理。 8、申请者要遵守科学道德，以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写项目申请书，保证项目申请书的真实性，避免出现夸大和不准确的内容。同时，不得将研究内容相同或者近似的项目进行重复申请。“863计划”对申请者在申报过程中进行信用记录，对于故意在申请中提供虚假资料、信息的，一经查实，记入信用档案，并对单位在两年内取消其申报“863计划”资格、对个人在三年内取消其申报“863计划”资格。 9、申请程序和要求：项目申请采取网上集中申报。申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行，网址为program.most.gov.cn，有关申请的程序、要求和其他注意事项详见《“十一五”国家高技术研究发展计划（863计划）申请指南》。 10、项目申请受理的截止日期为2008年11月6日17时。 11、咨询联系人及联系方式 联系人：科技部高技术研究发展中心 刘进长、区和坚 电话：010-68338957、68338038 电子邮件：liujc@htrdc.com 国家863计划先进制造技术领域办公室 二〇〇八年九月十七日 |
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