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海倫市利民節(jié)能鍋爐制造有限公司秸稈直燃鍋爐行業(yè)標準起草者丨國家專精特新“小巨人”企業(yè)

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黑龍江省秸稈成型燃料及生物質鍋爐發(fā)展對策

來源: | 發(fā)布日期:2022-10-18

黑龍江省是農(nóng)業(yè)大省,秸稈體量巨大,全國各省份排名第一。但是秸稈綜合利用起步相對較晚,利用方式單一,落后于南方省份。近幾年來,黑龍江省高度重視秸稈燃燒污染環(huán)境問題和秸稈綜合利用工作,出臺了多項禁燒意見和方案,提出要完善秸稈資源化利用制度,加強產(chǎn)地環(huán)境保護與治理,政策和投入全力推進,千方百計促進秸稈綜合利用,杜絕秸稈野外焚燒,對于減少大氣污染、打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)、撿回失去的另一半農(nóng)業(yè)的資源價值,大力推進黑龍江省秸稈綜合利用具有客觀必要性和緊迫性。

秸稈固化成型燃料

一、黑龍江省秸稈資源利用特點

一是秸稈總量巨大。黑龍江省長期以來為保障國家糧食安全做出了重要貢獻,糧食總產(chǎn)量、調出量連續(xù)多年保持全國第一,是維護國家糧食安全的“壓艙石”。然而生產(chǎn)糧食越多,產(chǎn)生的秸稈就越多,近幾年黑龍江省秸稈年產(chǎn)量約1. 3億t,約占全國的1/8, 占東北四省區(qū)的1/2左右 ,因此待利用秸稈量巨大,秸稈綜合利用任務艱巨。

二是收集時間集中。黑龍江省地處我國東北,農(nóng)作物一年一熟,成熟期集中于秋季,而且該地區(qū)降雪早,作物收割完畢秸稈在耕地內風干15 天左右,在降雪前收集完畢,秸稈收集時間已不足30 天。收集時間緊任務重,對收集機械、人力、資金要求相對集中,給秸稈收集帶來困難。

三是低溫氣候不利于還田。黑龍江省氣溫低,初雪早,冬季漫長,大部分地區(qū)11月即開始持續(xù)降雪,還田秸稈腐熟慢,肥效不佳,影響下一年度農(nóng)作物播種作業(yè),農(nóng)民接受程度低。故發(fā)展秸稈燃料化將成為該地區(qū)秸稈利用的有效途徑。 

二、秸稈固化燃料特點 

秸稈固化燃料是指在一定溫度和壓力作用下,利用固化成型設備將秸稈壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料的技術。秸稈固化燃料可代替木柴、原煤、燃油、液化氣等,廣泛用于生物質鍋爐、生活爐灶、生物質發(fā)電等。 

一是提高燃燒效率。農(nóng)戶散燒秸稈熱效率僅有10%~15%, 秸稈固化成型后,體積為原體積的1/12~1/8,熱值3200~3500 kCal/kg,1. 6噸秸稈壓塊相當于1噸標準煤??蓮V泛用于分散供暖和集中供暖。

二是操作簡單清潔。目前生物質鍋爐技術較成熟,能夠實現(xiàn)自動控制,設定好溫度,自動供燃料,保持合適溫度,省去填煤、看管等繁瑣環(huán)節(jié),而且燃燒剩余灰量很少,秸稈固化燃料與煤相比,二氧化硫排放僅為煤的1/10, 氮氧化物排放為煤的1/2,減少了對大氣的污染。 

三是綜合生產(chǎn)成本低。秸稈固體成型燃料成本主要由原料、電、人工、烘干、維修和折舊等費用組成,由于秸稈顆粒大小不同,原料收集方式不同、地區(qū)不同、電價不同、生產(chǎn)方式不同等,秸稈固化燃料價格也有所差別。若生產(chǎn)企業(yè)就近自行收儲,成本約為160元/噸;若由秸稈經(jīng)紀人代收,成本約為240元/噸。據(jù)實地調查,秸稈顆粒燃料(直徑小于25 mm),成本約為470~580元/噸。長遠看,在全球減排背景下,煤作為不可再生能源,其開采使用量勢必逐漸減少,價格上漲趨勢明顯,秸稈燃料具有廣闊的發(fā)展前景。

秸稈直燃鍋爐

三、秸稈固化燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境 

為了徹底解決秸稈焚燒問題,黑龍江省2018年在哈爾濱市、綏化市和大慶的肇州縣、肇源縣開展了“兩市兩縣”秸稈綜合利用3年行動,同時出臺了一系列補貼政策,秸稈綜合利用得到深入開展。

一是產(chǎn)業(yè)化市場化發(fā)展程度提高。涌現(xiàn)出方正盛祥、五常華田、慶安鑫禾源、海倫利民等一批秸稈壓塊利用市場化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式。一些公司采取“農(nóng)戶收集+專業(yè)化存儲+定點加工+集中供熱”的運營模式,通過改造燃煤鍋爐,用秸稈壓塊替代燃煤,為縣人民醫(yī)院、公安局以及多家供熱物業(yè)公司供暖,供熱面積近10萬平,實現(xiàn)經(jīng)濟效益100余萬元。一些公司利用農(nóng)村電商平臺開展“秸稈換燃料”“秸稈換有機肥”等方式收儲秸稈,加強與農(nóng)戶的利益聯(lián)結機制,促進了秸稈收儲和產(chǎn)品銷售。 

二是秸稈固化燃料市場趨勢向好。目前秸稈固化燃料主要銷售去向有縣鄉(xiāng)賓館、洗浴、學校、居民小區(qū)等小型供熱鍋爐、農(nóng)戶以及生物質電廠等。如海倫市37所農(nóng)村學校已更換了生物秸稈固化燃料鍋爐52臺,總噸位33.94t,供熱面積10.8萬平,年使用秸稈固化燃料5800t。樺南縣、雙城市、慶安縣、明水縣等地的生物質電廠變收購秸稈為敞開收購秸稈壓塊。秸稈壓塊市場整體趨勢向好。 

三是裝備制造產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展壯大。省內秸稈壓塊生產(chǎn)、戶用生物質爐具、秸稈收儲運設備生產(chǎn)從無到有,逐漸開始起步。海倫市利民鍋爐廠具有國家B級鍋爐制造和D1、D2級壓力容器制造資質,是哈爾濱工業(yè)大學新能源鍋爐研發(fā)基地,在省內外有一定影響力。 

四是社會資本投資參與度增強。2017年,慶安鑫禾源生物質燃料有限公司投入資金3000余萬元,建設了5處年產(chǎn)萬噸的秸稈壓塊燃料站。2019年,在單體項目補貼上限不到90萬元的情況下,已有多個秸稈壓塊燃料站投資超過千萬元,其中不少屬于外出打工、經(jīng)商后返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)者,已經(jīng)成為農(nóng)村經(jīng)濟的一個新增長點。 

五是生態(tài)和社會效益初步顯現(xiàn)。秸稈壓塊點燃方便,火力旺,燃燒快,溫度提升迅速,灰渣少,煙氣清潔,提高了農(nóng)民生活質量,受到了試點農(nóng)戶的普遍歡迎。秸稈打包集中存放于秸稈固化壓塊站,實現(xiàn)了柴草垛出村,減輕了農(nóng)村春季防火壓力,美化凈化了村屯環(huán)境。 

四、制約秸稈固化燃料發(fā)展的因素分析 

黑龍江省在“兩市兩縣”采取的“三年行動”,發(fā)展秸稈燃料化利用,應該說方向及決策是正確的,對秸稈綜合利用率穩(wěn)步提升有不可替代的作用。但縱觀全省情況,不斷發(fā)展起來的秸稈燃料生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)了很大的共性問題,即銷售不暢,利潤低甚至虧本,乃至處于停產(chǎn)狀態(tài)。秸稈壓塊產(chǎn)品銷售難是多種因素造成的,問題產(chǎn)生的主要原因是秸稈壓塊產(chǎn)品沒有銷路,使其成為當前困擾省內各地秸稈壓塊企業(yè)的難點和痛點。必須積極尋找秸稈壓塊產(chǎn)品利用方向和新的領域,采取有力措施走出困境是當務之急。 

秸稈原料收儲困難。一是秸稈收集具有很強的季節(jié)性。黑龍江省秸稈收儲有效作業(yè)時間短,現(xiàn)有秸稈處理還田離田機械設備缺口較大,離田成本較高,是制約秸稈離田利用的客觀因素。二是秸稈儲藏維護成本高。秸稈每年收集一季,使企業(yè)維持運行儲備大量秸稈,秸稈比重輕,體積大,儲存場占地面積大,且秸稈收儲后仍處于后鮮期,打包堆垛后易發(fā)熱霉變,以及后期進行防雨、防潮、防火和防雷等設施建設和處理,使得維護費用較高。 

秸稈固化燃料市場銷售空間受限。一是受煤炭市場影響較大,秸稈壓塊燃料的市場需求還不高。當煤炭價格偏高時,易于推廣,當煤炭價格較低時,推廣難度加大,以及大量散煤的使用,均影響秸稈固化燃料的推廣。二是農(nóng)戶用量少推廣使用難度大。農(nóng)民長期習慣燒玉米芯取暖或者做飯,即使購買爐具政府每戶補貼1470元,也不愿接受350元的秸稈壓塊燃料。農(nóng)戶對壓塊燃料的認識需要一個過程,改變用能習慣也需要一個過程,故目前來看農(nóng)戶還不能構成秸稈固化燃料的主要消費群體。 

產(chǎn)業(yè)體系尚未形成。一是目前秸稈壓塊站建設規(guī)模偏小,多為自給自足型,缺少產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)和專業(yè)從事秸稈能源化管理的第三方投資運行公司;二是省內秸稈能源化利用技術工作起步較晚,從事企業(yè)多為民營中小企業(yè),經(jīng)濟實力不強,技術研發(fā)能力不足,使產(chǎn)品成本過高,制約了推廣應用;三是收儲運加銷一體化經(jīng)營、各經(jīng)營主體分工協(xié)作利益共享的利益聯(lián)結機制還不健全,尚待探索;四是秸稈壓塊設備和生物質爐具生產(chǎn)仍依靠外省,設備生產(chǎn)本地化程度低。 

秸稈大包直燃糧食烘干

五、黑龍江省秸稈固化燃料發(fā)展路徑選擇 

從長遠看,秸稈能源化的根本路徑應以市場為導向,走可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路,依靠政府補貼運營不可能是長久之計。鑒于省內地方財政投入政策和秸稈資源量大的基本情況,進行秸稈固化燃料發(fā)展路徑分析。 

一是防控大氣污染方面。根據(jù)《黑龍江省打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》要求到2020年省內凡縣級及以上建成區(qū)10蒸噸以下糧食烘干鍋爐將全部面臨“清零”或“基本淘汰”局面。以及全省“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”、秸稈禁燒和糧食烘干企業(yè)燃煤價格上漲等嚴峻形勢,在全省范圍內推進農(nóng)村糧食、煙葉等烘干塔使用生物質燃料或清潔能源,為秸稈固化燃料發(fā)展提供有效路徑。 

二是需求側。據(jù)2018年相關部門預測黑龍江省發(fā)電供熱用煤約6400萬t、服務業(yè)和城鄉(xiāng)居民生活用煤約600萬t,全省燃料年使用量7000萬t,需求量大。初步估算,秸稈壓塊燃料市場僅替代全省10%的煤炭,即可保證已建和2019年擬建秸稈壓塊站滿負荷運行。替代30%~50%的煤炭,除了秸稈還田、堆肥、做飼料之外,基本上可以把全省秸稈都利用起來。 

三是實際推廣方面。隨著大氣污染防治力度的加大,在冬季供暖方面,哈爾濱市將逐步淘汰35蒸噸以下,其他市縣將淘汰10蒸噸以下小燃煤鍋爐。除部分地區(qū)并入集中供熱管網(wǎng)之外,其他地區(qū)趨于改電、改氣或改生物質等清潔能源供熱,而生物質鍋爐運行費用僅為燃氣鍋爐的1/2,電鍋爐的1/3,在使用成本方面具有較大優(yōu)勢。 

六、黑龍江省秸稈固化燃料發(fā)展對策及建議 

加大支持和宣傳力度。一是加大10蒸噸以下燃煤鍋爐淘汰和支持力度,雙管齊下確保2020年前完成35蒸噸燃煤鍋爐淘汰和改造(按照政策規(guī)定,鍋爐淘汰企業(yè)應享受每蒸噸4萬元財政補貼)。二是圍繞秸稈糧食烘干和清潔供暖,加大宣傳和招商引資力度,吸引和鼓勵更多企業(yè)和個人參與到這項事業(yè)當中。 

將秸稈固化燃料應用轉向供暖。建議發(fā)展市、縣屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)生物質清潔集中供暖體系。支持鄉(xiāng)鎮(zhèn)投資建設以農(nóng)作物秸稈為燃料的清潔集中供暖體系,在新建的機關企業(yè)事業(yè)單位供暖設施采用秸稈固化燃料設備。加大機關企事業(yè)單位供熱鍋爐改造力度,如政府機關、醫(yī)院、學校以及大型的企業(yè)。以黑河市為例:黑河市境內共有63個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))[不含縣(市)政府所在中心鎮(zhèn)]、32個農(nóng)場和42個林場,以上建制單位取暖面積和秸稈燃料估算值,年可消耗玉米秸稈100萬t,可達黑河市玉米總秸稈量的55%。 

將秸稈固化燃料應用轉向糧食烘干。建議發(fā)展市轄區(qū)糧食烘干鍋爐改造生物質鍋爐。全省范圍內組織將糧食烘干燃煤鍋爐改造為以農(nóng)作物秸稈為燃料的生物質鍋爐。以黑河市為例:全市現(xiàn)有422座烘干塔,日處理糧食221270t糧食、按照日處理50t糧食折合1蒸噸鍋爐計算,約折合鍋爐噸位4425.4蒸噸。這些在用鍋爐幾乎全部是35蒸噸以下燃煤鍋爐,其中一半以上是4~10蒸噸以下燃煤鍋爐。根據(jù)國家“大氣污染防治行動計劃”“十三五規(guī)劃”“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”三年攻堅計劃,這些鍋爐將全部面臨淘汰或改造局面。按照現(xiàn)有不低于60%糧食烘干鍋爐正常運轉估算,全市范圍內每年處于正常工作狀態(tài)的糧食烘干鍋爐噸位約折合2655.24蒸噸,按每臺4蒸噸計算約需要663.81臺鍋爐。以上糧食烘干燃煤鍋爐改用玉米秸稈替代燃煤,每年約可消耗玉米秸稈182萬t。糧食烘干領域燃料使用潛力巨大。 

在政策上給予扶持。一是對秸稈燃料設施設備使用者進行補貼,以及不支出財政供養(yǎng)單位燃煤供熱經(jīng)費等;二是政策引導和資金投入,支持秸稈燃料產(chǎn)業(yè)建立完善售前、售中和售后服務體系;三是扶持建設覆蓋市、縣的秸稈收儲運體系,推動秸稈燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。綜上所述,秸稈固化燃料應用領域得到解決,秸稈燃料產(chǎn)業(yè)運行問題也將隨之解決。若在政策扶持期間能夠實現(xiàn)上述部分建議,建立固定用戶,取消補貼時,現(xiàn)有的秸稈固化燃料站也可正常運營。若再建,應考慮布局合理性和實際應用生物質燃料的能力,謹慎建設。 

【本文標簽】 秸稈直燃鍋爐 秸稈打捆直燃鍋爐 生物質鍋爐 秸稈直燃熱風爐

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