“生物質燃料是未來最寶貴的零碳燃料,要大幅度提高生物質燃料化利用比例,使秸稈和糧食一樣得到珍惜”。近日,在黑龍江海倫市舉辦的全國低零碳鄉(xiāng)村培育現(xiàn)場交流活動暨零碳村鎮(zhèn)促進項目技術培訓班上,中國工程院院士江億說。多位與會專家也表示,農村地區(qū)生物質資源豐富,是可就地開發(fā)利用的清潔可再生能源,是推動農村能源革命、建設零碳村鎮(zhèn)的重要實施路徑。
全國低零碳鄉(xiāng)村培育現(xiàn)場交流活動暨零碳村鎮(zhèn)促進項目技術培訓班
“秸”盡所能 變廢為寶
讓屋更暖天更藍
走進海倫市海北鎮(zhèn)君佳新能源供熱有限公司院內,成捆的秸稈大包整齊碼放,工人有條不紊地駕駛叉車將秸稈大包投放在上料機上,一捆捆秸稈通過機械上料有序進入爐膛,鍋爐內火焰騰騰,“吃”掉廢棄秸稈,釋放清潔熱源。
海北鎮(zhèn)20噸秸稈打捆直燃鍋爐上料系統(tǒng)
“這就是為海北村供熱的秸稈打捆直燃鍋爐,燃料是農田里常見的廢棄秸稈,相比傳統(tǒng)燃煤鍋爐可以節(jié)省燃料費用50%以上。不僅為我們供熱公司帶來了效益,也讓藍天更藍,老百姓屋里更暖?！焙愂芯研履茉垂嵊邢薰究偨浝斫鹈鞲＝榻B道。
各省農村能源部門觀摩海倫利民20噸秸稈直燃鍋爐供熱現(xiàn)場
據(jù)了解,海北村地處高寒高地區(qū),冬季寒冷漫長,供暖期長達六個月,冬季燃煤供暖能耗高污染大。2020年,海北村采用一臺14MW秸稈打捆直燃鍋爐替代了老式燃煤鍋爐。項目實施后,每年消耗廢棄秸稈約1.48萬噸,為村鎮(zhèn)23.5萬平方米的面積進行清潔供暖,惠及全村83%人口。
近年來,在散煤污染治理、煤炭價格上漲以及秸稈綜合利用趨勢下,秸稈打捆直燃作為新技術在我國東北地區(qū)逐步進入快速發(fā)展階段。據(jù)黑龍江省農村能源總站站長張思濤介紹,目前,黑龍江省已安裝秸稈直燃集中供暖鍋爐130臺,輻射農戶約11.16萬戶,2023年度秸稈打捆直燃供暖項目的秸稈利用量達到123.42萬噸。
最大的優(yōu)勢就是省錢
比燃煤節(jié)約成本50%以上
金明福算了一筆賬:“以前我們用熱值為4000~5000大卡的煤炭供暖,每個供暖季消耗8200多噸,按照煤炭價格700元/噸計算,一個供暖季燃煤費用約574萬元,過高的煤價讓我們差點撐不下去。再三考慮后,我們改用秸稈打捆直燃鍋爐供暖,一個供暖季消耗秸稈約1.48萬噸,秸稈價格200元/噸,一個供暖季秸稈費用約296萬元,相比燃煤節(jié)省燃料成本約50%?！?
不僅在居民供暖領域,在糧食烘干等領域,秸稈打捆直燃有著更為明顯的經濟優(yōu)勢。
“我們用的是一臺日產400噸的糧食烘干塔,以前燒煤每天大約是18噸,按照今年煤價1150元/噸計算(6200大卡優(yōu)質煤),僅1天的燃料成本就高達2萬元。如果煤炭價格不下降,燒煤烘糧只能虧損,只有降低烘干成本才是唯一的出路。秸稈打捆直燃熱風爐最大的好處就是可以大幅降低烘干成本,現(xiàn)在我們每天燒秸稈220包左右,每包價格30元(自己打包),每天的燃料費僅6600元,相比燃煤節(jié)省燃料成本67%。”海倫市龍糧中信糧食有限公司總經理宋泉介紹說。
秸稈直燃熱風爐烘干糧食
“秸稈打捆直燃鍋爐的最大優(yōu)勢就是省錢,與同容量燃煤鍋爐相比,可節(jié)省燃料費用50%—60%。”哈爾濱工業(yè)大學教授別如山表示。秸稈是一種很好的清潔可再生能源,在滿足用能需求的前提下,不但有效地解決了因煤炭價格上漲導致用能成本增高的問題,也緩解了田間秸稈處理難、燃煤廢氣排放不達標造成的環(huán)境污染問題,而且秸稈鍋爐運行成本最低,可以幫助企業(yè)實現(xiàn)扭虧為盈。
爐內動態(tài)破包+解耦氣化燃燒技術
打破秸稈直燃鍋爐做不大“魔咒”
秸稈打捆直燃何以具有如此明顯的經濟優(yōu)勢?據(jù)海倫市利民節(jié)能鍋爐制造有限公司董事長萬顯君介紹,“秸稈直燃鍋爐供熱是將秸稈在田間打包后直接送至鍋爐燃燒,由于不需要二次加工和轉運,燃料成本低廉,每噸成本僅需200元左右,而每2噸秸稈的熱值就相當于1噸標準煤,因此燃料成本極低”。
此外,不同于傳統(tǒng)的秸稈成捆靜態(tài)燃燒鍋爐,海倫利民公司與哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合研發(fā)了行業(yè)領先的生物質解耦氣化燃燒技術,秸稈通過封閉式成捆上料、爐內動態(tài)破包、烘干、解耦氣化再燃,保證了秸稈充分燃燼,鍋爐熱效率高達85%~88%,解決了傳統(tǒng)秸稈直燃鍋爐熱效率低、污染物排放高、燃料結焦和煙氣焦油等行業(yè)共性難題,且能有效抑制氮氧化物生成。目前,該項技術已獲得多項國內國際發(fā)明專利。
秸稈直燃鍋爐清潔供熱系統(tǒng)模型
別如山教授指出,海倫利民秸稈直燃鍋爐的爐內動態(tài)破包和解耦氣化再燃技術成熟,特別是爐內動態(tài)破包技術是一項重大的技術突破,可以保證秸稈在含水率較高的情況下也能充分燃燒。新設計鍋爐容量可達到10~130t/h,打破了此類鍋爐不能做大的“魔咒”,開創(chuàng)了秸稈直燃鍋爐的新時代。鍋爐不僅更大而且更環(huán)保,秸稈燃燒產生的煙氣在鍋爐尾部煙道中經專業(yè)裝置凈化,顆粒物排放可降至30mg/m3以下、SO2可降至50mg/m3以下、NOX可低于200mg/m3,完全符合《鍋爐大氣污染物排放標準》?！?
助力“中國零碳村鎮(zhèn)”建設
秸稈打捆直燃鍋爐清潔供熱正當時
“黑龍江是黑土糧倉,秸稈資源豐富,海倫市在推動秸稈打捆直燃鍋爐集中供暖方面具備很好的基礎,培育了很好的產業(yè),為有效促進國家自主減排目標、推動鄉(xiāng)村生態(tài)振興和“雙碳”戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)提供了‘龍江樣板’?！鞭r業(yè)農村部農業(yè)生態(tài)與資源保護總站首席專家王全輝表示。
在碳達峰碳中和目標背景下,生物質作為零碳能源成為推動零碳村鎮(zhèn)建設、農村能源革命的重要內容之一,也迎來了“最好的時代”。
事實上,近年來,隨著散煤治理的推進以及“雙碳”目標的提出,生物質清潔供熱持續(xù)獲得政策支持。例如,《2030年前碳達峰行動方案》《加快農村能源轉型發(fā)展助力鄉(xiāng)村振興的實施意見》《“十四五”推進農業(yè)農村現(xiàn)代化規(guī)劃》《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《鄉(xiāng)村建設行動實施方案》《關于促進新時代新能源高質量發(fā)展的實施方案》《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》《農業(yè)農村減排固碳實施方案 》《空氣質量持續(xù)改善行動計劃》等,均提出推動生物質利用相關內容。
秸稈捆包儲料場
但即使是農業(yè)大省黑龍江,秸稈燃料化利用仍有極大的提升空間?！昂邶埥∈寝r業(yè)大省,也是秸稈資源大省,全省秸稈可收集資源量約為7700多萬噸,目前利用率為95%,其中燃料化利用僅占約12%,秸稈能源化利用潛能巨大?！睆埶紳硎?。下一步,黑龍江將以低零碳鄉(xiāng)村建設為引領,以生物質清潔采暖技術模式為重點,采用秸稈打捆直燃集中供暖技術、生物質爐具分戶式采暖技術,實現(xiàn)區(qū)域冬季清潔供暖,打造農村能源革命典型樣板,推進農村能源轉型,助力鄉(xiāng)村振興?！?
“當前,秸稈打捆直燃供熱行業(yè)尚處于發(fā)展的初級階段。未來3—5年,隨著更大型秸稈打捆直燃鍋爐的研發(fā)成功,將為我國清潔供熱市場注入更多新的活力。而且生物質是零碳能源,未來的碳匯交易也將是一項重要的經濟收入?！眲e如山預測說。（海倫）