一、基本情況
針對北方寒帶地區(qū)無霜期短、供熱期長、煤炭緊張的實際情況,如何開展清潔取暖,實現(xiàn)區(qū)域采暖煤改秸稈示范,拉動生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化和秸稈能源化利用工作。
海倫市海北鎮(zhèn)君佳新能源供熱有限公司
黑龍江省農(nóng)村能源總站積極探討,勇于實踐,2020年7月份在海倫市海北村進(jìn)行了北方清潔供暖秸稈捆燒
熱水鍋爐供暖項目試點工作。通過項目實施,海北村針對集中供暖鍋爐進(jìn)行全面改造,工程總投資約435萬,采用秸稈捆燒氣化解耦燃燒技術(shù),新上一臺14MW捆燒
生物質(zhì)鍋爐,替代了10噸老式燃煤鍋爐,同時,增設(shè)秸稈生物質(zhì)收儲場地1處,改造秸稈上料系統(tǒng),鍋爐運行智能監(jiān)測,電機、風(fēng)機、除塵器等配套設(shè)施一套,項目實施后,全村清潔采暖面積達(dá)到23.5萬平方米,并將全鎮(zhèn)企事業(yè)單位、街面商服等納入集中清潔供暖,其中戶用住宅采暖面積約為16.5萬平米,商服及其他公共設(shè)施采暖面積達(dá)近7萬平米。一個采暖期,可消耗區(qū)域內(nèi)作物秸稈1.48萬噸,占全村秸稈總量的71.8%,全村秸稈綜合利用量已達(dá)到95%以上。經(jīng)過示范點運行,改善了區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境,村民幸福指數(shù)提高了,實現(xiàn)了節(jié)能減排,環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益顯著的提升。
二、主要做法
總體技術(shù)路線是生物質(zhì)燃料首先在氣化室底部料層進(jìn)行缺氧燃燒,缺氧燃燒提供的熱量完成氣化室生物質(zhì)燃料的氣化解耦過程。之后,氣化室熱解產(chǎn)生的還原性氣體通過半焦層進(jìn)入主燃燒室,并在生物質(zhì)半焦層的催化作用下,使得還原性氣體CO、H2、CH4等與NOX經(jīng)過復(fù)雜的反應(yīng),將NOX還原成無害的N2、CO2和H2O。配合充足的分級給氧,使得可燃?xì)怏w燃盡,提高燃燒效率。其燃料主要以玉米秸稈為原料,大包秸稈來源采取現(xiàn)場收購和企業(yè)自行拾撿打包運輸相結(jié)合的辦法,在運輸半徑不超30公里范圍內(nèi)實現(xiàn)原料收購。
秸稈打捆直燃鍋爐清潔供熱
原料到現(xiàn)場后直接通過輸送帶送入爐內(nèi),實現(xiàn)從田頭到爐頭無縫銜接,減少了秸稈破碎、加工環(huán)節(jié),降低了供暖成本,一般每平方米供暖可消耗秸稈65-100kg。實現(xiàn)“秸稈收儲—自動上料—秸稈整捆爐內(nèi)破碎—進(jìn)料燃燒—小區(qū)供熱—灰渣排出—有機肥制備—生物質(zhì)灰基肥還田”整套生產(chǎn)工藝流程。實現(xiàn)了從大地中來,又回到大地的綠色循環(huán)。實現(xiàn)了供熱企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)利益最大化。
(一)強化組織管理,協(xié)調(diào)運作項目
在省能源總站統(tǒng)一組織指導(dǎo)下,協(xié)同當(dāng)?shù)厥修r(nóng)村農(nóng)業(yè)局與供熱單位成立領(lǐng)導(dǎo)組織,細(xì)化部門分工,落實崗位責(zé)任,組織項目實施。省農(nóng)村能源總站及時協(xié)調(diào)解決示范村建設(shè)中遇到的困難,牽頭組織編制示范村項目實施方案,成立省級專家指導(dǎo)團(tuán)隊指導(dǎo)示范村建設(shè)。市縣農(nóng)村農(nóng)業(yè)局配合項目組織實施,為實施方案編寫提供相關(guān)資料并參與編寫,做好具體技術(shù)示范工作和執(zhí)行過程中相關(guān)圖片資料收集整理。示范村通過引進(jìn)有實力的供熱經(jīng)營主體,負(fù)責(zé)本村相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、運營設(shè)備的運行維護(hù)和管理,并提供本村基本情況,搞好基礎(chǔ)情況的調(diào)查,做好宣傳動員,組織農(nóng)戶積極參與。
(二) 創(chuàng)新機制,共建和諧社會
從機制上主要采取“政府+村委會+供熱企業(yè)+用戶側(cè)”共同參入的“四方協(xié)作機制”。即:政府統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織,村委搭建清潔取暖平臺,供熱企業(yè)市場化運作,為用戶提供清潔達(dá)標(biāo)的熱源,供暖用戶可用秸稈銷售頂?shù)止豳M;同時,政府和村委會對低保戶、貧困戶予以適當(dāng)補貼,形成良性循環(huán),共建和諧社會,由此推動了北方清潔取暖,對可再生能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有積極意義。
(三) 大力宣傳,提高群眾的參入度
首先我們成立了海北村秸稈捆燒供暖項目領(lǐng)導(dǎo)小組,由村和供暖企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)為正副組長,下設(shè)項目辦,明確專人承辦。其次制定了實施方案。明確目標(biāo)、措施、驗收標(biāo)準(zhǔn)和獎懲辦法;有計劃、有組織,分步實施。再次是大力宣傳、動員廣大人民群眾積極參入。先后編制宣傳冊1000份,設(shè)置宣傳圖板4塊,通過宣傳人居環(huán)境整治的現(xiàn)實意義,得到村民積極支持;增強群眾認(rèn)同感、責(zé)任意識和參入度。尤其是廣泛宣傳秸稈禁燒,變廢為寶的意義和現(xiàn)實好處,所以這個村沒有發(fā)生一起秸稈違法焚燒案件,全村各類秸稈70%以上都用于這個項目(飼料化、肥料化利用30%),改善提升了人居環(huán)境,農(nóng)民直接。間接的增加了收入。
(四) 嚴(yán)把質(zhì)量管控關(guān),確保項目質(zhì)量
按照《秸稈捆燒供暖項目海北示范村實施方案》,項目組織實施與參與單位多次到試點村監(jiān)督檢查,隨時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。通過開展專用材料、租賃設(shè)備等的多家比選,確保價格合理、優(yōu)中選優(yōu)。從鍋爐的維護(hù)、供暖管網(wǎng)的鋪設(shè),到戶內(nèi)采暖的安裝調(diào)試等,全過程安排專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé),確保項目質(zhì)量過硬達(dá)標(biāo)。
秸稈捆包燃料倉儲
通過一個供暖期的檢測、檢驗、對比、分析,海北示范村的典型引帶作用得到了用暖村民、供熱企業(yè)的認(rèn)可。由于該捆燒
生物質(zhì)鍋爐是國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵和扶持的項目,具有廣闊的市場前景。通過秸稈能源化利用技術(shù),實施清潔能源供暖,不但示范村農(nóng)戶受益,也為這項技術(shù)的推廣應(yīng)用、全面推向市場起到了示范作用。在典型案例示范作用影響下,目前望奎縣通江村、綏棱縣綏中鎮(zhèn)、外省市一大批客戶都分別購買了我公司生產(chǎn)的捆燒生物質(zhì)鍋爐,使一些村屯秸稈捆包后運距較短,在本村范圍內(nèi)直接用于村鎮(zhèn)小區(qū)供暖,大大節(jié)省了供熱運營成本,實現(xiàn)了秸稈能源化綜合利用。國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)村能源總站將其列入第一批全國“人居環(huán)境整治技術(shù)服務(wù)與提升項目”試點,給予資金補貼,培育完善,在全國進(jìn)行推廣應(yīng)用。
三、取得成效
(一)經(jīng)濟效益
從一個供熱期運行情況看,按180天計算;該鍋爐每天約消耗84噸秸稈,一個供熱期消耗打包秸稈15000噸,每噸秸稈150元,一個供熱期燃料費用225萬,加之水(0.1元/平方米)、電(2.5元/平方米、人工(15人×3000元/月)、設(shè)備折舊2萬等費用約115.8萬,秸稈直燃鍋爐集中供暖一個采暖季的運行成本為340.8萬元,每平米供暖成本為14.5元/平方米。按原有燃煤鍋爐運行成本計算,燃料價格為650元/噸,料費用為534.6萬元,單位面積供暖成本為27.8元/平方米,年供熱成本達(dá)653.3萬元,相比燃煤鍋爐供暖,使用秸稈打捆直燃供暖具有更好的經(jīng)濟性和市場競爭優(yōu)勢,運行成本降低47.8%,節(jié)支金額共312.5萬元。
(二)社會效益
農(nóng)戶居民生活品質(zhì)得到提升,消費節(jié)支效果顯著。項目完成后,我們對項目收益情況進(jìn)行了對比分析,秸稈能源化利用產(chǎn)業(yè)鏈條上的村民、各類企業(yè)都收到了較好的經(jīng)濟效益,村民戶均節(jié)省秸稈離田費用2000余元;收儲運經(jīng)營者一個秋季收入10萬元以上;生物質(zhì)鍋爐制造廠家、供熱企業(yè)效益大幅增長。熱用戶每平米供熱費用由36.2元降至32元,減少了農(nóng)戶每年熱費開支。農(nóng)戶普遍反映,采暖期供熱穩(wěn)定,供暖溫度保持在20℃以上,燃煤供暖煙氣顆粒物沉降影響周邊環(huán)境的現(xiàn)象得到有效解決,居民生活品質(zhì)得到進(jìn)一步提升。
在企業(yè)發(fā)展同時,也為當(dāng)?shù)刎斦黾痈嗟氖杖?,還能帶動農(nóng)業(yè)、運輸、機械等相關(guān)行業(yè),具有帶動地方經(jīng)濟發(fā)展的重要作用。
秸稈打捆直燃鍋爐煙氣凈化后排放
(三)環(huán)境效益
生物質(zhì)秸稈捆燒鍋爐,燃燒效率高,污染物排放低。配合布袋除塵器,煙塵、SO2及NOx排放濃度自然達(dá)標(biāo),配置簡單的脫硫脫硝設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放。應(yīng)用秸稈直燃技術(shù),可重新設(shè)計或改造現(xiàn)有爐排鍋爐,完全適用農(nóng)村中小型和各類企事業(yè)單位生產(chǎn)生活用爐,供熱就北方遼、吉、黑、內(nèi)蒙四省區(qū)供熱用戶來說就有超過數(shù)萬家的供熱單元,若全部采用秸稈直燃爐型,則其環(huán)保效益將是巨大的。
秸稈打捆直燃鍋爐智能控制系統(tǒng)
這個項目示范村清潔能源使用率達(dá)到89%,一個采暖期利用秸稈1.48萬噸,替代約7500噸標(biāo)煤,相當(dāng)于減排二氧化碳1.87萬噸,二氧化硫77.7噸、氮氧化物16.8噸、顆粒物1134噸,節(jié)能減排效果顯著。通過項目實施,實現(xiàn)清潔供暖替代燃煤,消除了冬季供暖煙氣大量排放對區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境的影響。同時,解決了剩余秸稈出口問題,一個采暖季可消耗區(qū)域內(nèi)秸稈1.48萬噸,占示范村秸稈總量約70%,徹底解決了農(nóng)村秸稈隨意堆放或露天焚燒對生態(tài)環(huán)境造成的影響,村鎮(zhèn)環(huán)境干凈整潔。
同時,秸稈捆燒供暖產(chǎn)生的灰渣,可作為土壤調(diào)理劑或肥料原料還田使用,年產(chǎn)生秸稈炭灰1480噸,可替代化肥43噸,減排CO2 約300噸,有利于改善土壤環(huán)境,提升地力,促進(jìn)區(qū)域綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)的構(gòu)建發(fā)展。