秸秆综合利用秸秆打捆直燃集中供暖模式

               秸秆综合利用秸秆打捆直燃集中供暖模式

鲁建华 辽宁省铁岭市农村能源办公室112000

摘要:秸秆收储然后进行能源化利用,是秸秆今后处理的一个方向。目前许多地区都出台政策实行秸秆禁烧,以保护生态环境,采取秸秆综合利用中秸秆打捆直燃集中供热这种模式是一种秸秆综合利用的很好的方式之一,可以兴利除弊,尤其适合北方地区,具有广阔的推广价值。

关键词:秸秆  综合利用 打捆直燃 集中供暖 模式

 

秸秆打捆直燃技术是用秸秆收集设备将秸秆打包成捆,直接用于秸秆专用锅炉燃用,对村屯公共场所或者农户居室进行集中供暖。该技术省却了将秸秆压缩成型步骤,节约了电力、人工等生产成本,在秸秆收储阶段即达到对秸秆综合利用的目的,具有应用范围广、成本低、使用便捷的优势,是秸秆能源化利用的发展方向。与其它秸秆综合利用方式对比优势:一是秸秆打捆直燃技术消耗秸秆量大,原料易于取得,利用量无限,增长潜力巨大;二是应用广泛。凡是用热、用蒸汽单位均可使用。例如工业造纸、农业养殖、居民供暖等;三是建设运行成本低,容易推广,一次投资建设,持续消耗秸秆;四是利用期与秸秆收获期时间完全相符;五是布局分散,适合就地就近取材利用剩余秸秆,避免了焚烧秸秆对环境的污染。

秸秆打捆直燃技术的主要特点是燃料唯一,不可燃用其他燃料。减少成型压块二次耗能,节约能源。而且供暖成本与煤接近、略低于煤。这种方式节能减排、减轻防火压力和环境污染压力。2016-2017年我们在铁岭县、西丰县、清河区、两家子农场4个县区推广安装了23台秸秆打捆直燃供暖锅炉,服务于机关、学校、企业、住宅楼等设施。经专业检测评估,采暖效果等同(或优于)燃煤供暖;而供暖成本低于燃煤成本。我们采取的运营模式是秸秆收储运环节一般均由专业合作社或秸秆经纪人供应(每吨200元左右)。项目运行由专业供暖公司运营或自主运营。供暖对象为居民(每平方米供暖价格是26元)。如供暖对象为面积1万平方米以内的乡镇政府等公共场所,每平方米按照燃煤供暖价格是30-34元。

一、典型案例

铁岭市以秸秆直燃集中供暖锅炉作为消化农村剩余秸秆,解决秸秆焚烧污染问题的主要抓手,开展了多个试点建设,经过试运行,效果良好。铁岭顺意热力有限公司(铁岭县新台子镇)采用的10吨秸秆直燃锅炉,为新台子镇中心小学、新台子中学、盛世福成居民住宅小区等供暖,合计供暖面积约为7.3万平方米,一个采暖期可消耗秸秆4060吨,相当于8000亩的秸秆量。今冬铁岭极温零下30℃条件下,供暖出水温度60℃ 回水温度38℃。

、经济效益分析

 1  1吨(700kw)燃煤、秸秆固化燃料与秸秆打捆燃料锅炉参数对比

燃料

Ⅱ燃煤

秸秆固体燃料

秸秆捆状燃料

Kj/kg(热值千克)

17573kj(4200千卡)

13389kj(3200千卡)

12552kj(3000千卡)(含水量不同,热值不同)

每公斤价格(2015年价格)

0.45元

0.75元

0.24元

锅炉每小时燃料消耗量㎏/h

195kj

253kj

270kj

每小时燃料成本(约)

87.75元

189.75元

64.8元

每年燃料使用费用(约)供暖期150天,每天平均供热8小时

10.26万元

19.8万元

约8.74万元

设备投入成本(约)

15万元

12万元

16.5万元

水电消耗成本

持平

持平

持平

燃烧后废弃物对比(约)

燃煤无法利用,二次污染

高温燃烧不便还田,二次污染

灰烬可以还田,减少二次污染

以供暖1万平方米为例,供暖周期5个月计150天,比较秸秆与燃煤锅炉经济性(注:秸秆供暖锅炉和燃煤锅炉设备投资相当,不计入计算。)    (一)经济效益

1. 1.4MW(2吨/h)秸秆供暖锅炉运行成本    ①秸秆成本:每捆秸秆15公斤,价格3元,计每吨秸秆成本为200元;每天用量250捆左右,约3.75吨,供暖周期150天,共消耗秸秆562.5吨,秸秆成本小计11.25万元。

人工费:每人每月按2500元计,需要2人,发放工资5个月,人工成本小计2.5万元。    ③电费:鼓风机、引风机等费用约2万元。    合计:秸秆供暖锅炉整个运行成本:11.25+2.5+2=15.75万元。    平均每平方米运行成本15.75元。可消耗秸秆约562.5吨,可利用大约1125亩耕地所产生的秸秆。    2. 1.4MW(2吨/h)燃煤锅炉运行成本    ①燃煤成本:2016年供暖燃煤(4000大卡以上)价格约在700元/吨,共需250吨,燃煤成本小计17.5万元。    ②人工费:每人每月按2500元,需1人,发放工资5个月,小计1.25万元。    ③电费:1.8万元(15千瓦/小时×8小时×150天×1元/千瓦=1.8万元)。    合计:燃煤总运行成本是:17.5+1.25+1.8=20.55万元。平均每平方米运行成本20.55元。    3.秸秆直燃供暖锅炉和燃煤锅炉对比结论    从对比分析中可以看出,秸秆供暖锅炉总运行成本是15.75万元,燃煤总运行成本是20.55万元,一个采暖期秸秆供暖锅炉可节省4.8万元,费用节省23.3%,两者相比,秸秆供暖锅炉总运行成本要低于燃煤锅炉。    (二)生态效益

据辽宁省环境监测实验中心监测,秸秆供暖锅炉颗粒排放物浓度、SO2排放浓度、NOx排放浓度均符合《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)标准要求,完全达到环保指标要求,而且排污程度远远低于燃煤锅炉。按热值换算,每燃烧2吨秸秆,便可少燃烧1吨标准煤,考虑综合热效率,大约每燃烧1.5吨秸秆,便可减少1吨燃煤。(具体数据参见表2  燃煤与秸秆打捆燃料锅炉烟气排放对比)

2  燃煤与秸秆打捆燃料锅炉烟气排放对比

燃料名称

烟尘排放浓度mg/㎡

二氧化硫排放浓度mg/㎡

氮氧化物排放浓度mg/㎡

烟气黑度

(林格曼级)

灰渣

燃煤锅炉

180

800

400

<1

量大、占地

秸秆锅炉

48

7

197

<1

极少、还田肥料

三、主要经验做法

(一)积极宣传,争取多方支持和加入

积极向农业部科教司、省人大、省政府、省政协以及省直相关部门、大专院校和科研院所积极宣传,争取多方支持,积极推动了我省北方农村清洁取暖事业发展。   (二)努力拓展资金投入渠道    1.积极争取部省级资金支持。    2.积极争取地方政府政策支持。2017年铁岭市农委会同市环保局制定了《铁岭市蓝天工程暨秸秆综合利用方案》,根据方案,2017年-2018年采暖期内,安排750万元资金,对改造秸秆直燃锅炉的给予补贴,对全市10吨以下燃煤锅炉进行改造。资金来源于省大气污染防治第三批专项资金。

3.积极争取社会资本加入。由企业对秸秆供暖项目50%的资金缺口进行补充,同时运行维护全部由企业负责,实现企业化运作。   (三)试点先行,效益拉动    开展秸秆能源化利用示范乡镇建设。    (四)创新运营机制,保障持续发展     1.建立了政府补贴+企业运维模式。     2.建设了秸秆直燃集中供暖时同步建设远程监测系统。     3.给企业、用暖单位和合作社搭建平台。依靠农机大户、农机合作社,建立收储运体系,探索新型运营机制。秸秆采取集中储存与农户分散相结合的储存方式。     4.秸秆燃烧后的灰分作为肥料施用或作生产有机肥原料,延长产业链,改善环境,增加企业收入。   (五)加强宣传。

通过多种形式,向地方政府和农民积极宣传,扩大影响,争取他们加入到北方农村清洁取暖建设中来。    四、未来工作打算及建议   (一)政策环境    1.推进北方地区冬季清洁取暖,关系广大人民群众生活,是重大的民生工程、民心工程。推进北方地区冬季清洁取暖,关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,农村生活方式革命的重要内容。要按照企业为主、政府推动、居民可承受的方针,宜气则气,宜电则电,尽可能利用清洁能源,加快提高清洁供暖比重。——习近平主持召开中央财经领导小组第十四次会议(2016年12月21日)    2……推进农村省柴节煤炉灶炕升级换代,推广清洁炉灶、可再生能源和产品。    ——《全国农业可持续发展规划(2015—2030年)》(农计发〔2015〕145号,2015年5月27日)    3.全面实施散煤综合治理,推进北方地区冬季清洁取暖,完成以电代煤、以气代煤300万户以上,全部淘汰地级以上城市建成区燃煤小锅炉。

4.生物质锅炉供热,适合城镇民用清洁供暖及替代中小型燃煤燃油锅炉,有效防止农村散煤污染,在县域规模化替代煤供热。

(二)未来工作打算和建议    1.拓宽投融资渠道。注重部门合作,整合发展资源,争取资金支持;充分调动社会资本参与农村能源建设的积极性,为企业和农户搭建合作平台,形成企业盈利、农户受益、行业发展的三方共赢局面。    2.提高科技支撑水平。与高校和科研院所等研究机构合作,对目前的北方清洁采暖模式、秸秆打捆直燃集中供暖工程跟踪和分析,作为下一步推广的理论依据,并在技术上进一步改进。依托龙头企业,加强技术研发与提升,降低生产和运行成本。

3.积极推进农村能源市场化。依照市场经济规律来办事,探索市场化运作模式。引进外埠有社会责任感的大型企业,扶持本市优秀企业,为企业和供暖需求单位搭建平台,向市场化、产业化发展。    4.加大调查研究力度。对各地秸秆资源和项目需求等进行调查,有针对性的提出下一步工作思路和目标,做好顶层设计。    5.强化行业安全监管。加强行业安全监管职责,建立和完善安全隐患排查治理管理机制。    6.加强宣传培训。以多种形式向社会宣传,争取支持,扩大影响。    7.建议省、国家对秸秆打捆直燃锅炉给予立项支持。

 

 

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