秸稈打捆直燃集中供暖技術模式以農作物秸稈為原料,將秸稈打包后直接在專用鍋爐燃用,實現從田頭到爐頭無縫銜接,由于不需要秸稈粉碎等加工生產環(huán)節(jié),運行成本更加低廉。該技術模式適宜在東北地區(qū)以種植業(yè)為主的鄉(xiāng)鎮(zhèn)村屯推廣,或結合大中型鍋爐改造,對住宅小區(qū)、公共服務設施、企事業(yè)單位等進行集中供暖。目前,黑龍江省已建成秸稈直燃鍋爐供熱項目46個,供熱面積275萬平方米,供熱戶數4.2萬戶,年可利用秸稈數量48萬噸,極大地改善了區(qū)域農村人居環(huán)境,提升了居民幸福感。
秸稈打捆直燃集中供暖技術具備以下特點:一是秸稈消耗量大,能夠有效解決秸稈露天焚燒問題;二是季節(jié)耦合性好,收獲期和供暖期季節(jié)同步,原料供應方便,秸稈燃燒后產生的生物質炭灰可替代化肥還田施用,實現養(yǎng)分循環(huán);三是原料適應性強,秸稈打捆直燃鍋爐適合各種打包規(guī)格,原料含水率小于30%、含土量小于20%即可燃用;四是運行成本低廉,秸稈原料從田間到爐頭,隨取隨用,減少中間環(huán)節(jié)和防范消防風險,同時設備運行穩(wěn)定,對運維人員要求不高;五是技術兼容性強,適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府、學校、浴池,養(yǎng)殖場和住宅分散或集中取暖的小區(qū),鍋爐設備配套旋風、布袋等除塵設施,大氣污染物排放完全符合國家相關標準,產業(yè)化發(fā)展前景廣闊。
運營模式方面,秸稈供應由供暖企業(yè)與合作社合作共同負責秸稈原料收儲,結合區(qū)域生物質資源稟賦與能源供給需求,規(guī)劃形成合理的服務半徑,農戶不需要承擔秸稈收集離田所需人工及機械工作費用。供暖企業(yè)協調供熱管理運營,農戶及相關取暖部門,采用供熱服務購買方式,保障企業(yè)經濟效益。從而實現“秸稈收儲—自動上料—秸稈進料直燃—小區(qū)供熱—灰渣排出—有機肥制備—生物質灰基肥還田”整套生產工藝流程。
黑龍江省綏化市海倫市(縣)海北村,共有居民1721戶,5935人,耕地3.1萬畝,種植結構以玉米及大豆為主,年產秸稈量約1.88萬噸。該村針對元住宅小區(qū)燃煤鍋爐集中采暖能耗高、污染大、效率低等問題,采用秸稈打捆直燃技術對原有設備工藝實施改造,新上1臺20蒸噸(14MW)的秸稈打捆直燃鍋爐,替代了10噸老式燃煤鍋爐,增設秸稈生物質收儲場地1處,從而為村鎮(zhèn)居民住宅小區(qū)和公共設施進行集中清潔供暖,供暖面積達23.5萬平方米,惠及人口占全村人口的83%。
項目建成后,由供暖企業(yè)負責秸稈收儲工作,通過分期拉運,集中存放,實現秸稈當季消納,燃料成本價格約222.1萬元/年,人工、電費及維修等運行成本約113.7萬元/年,供暖期共6個月,一個采暖季運行成本為340.8萬元,每平米供暖成本為14.5元。相比于原有燃煤鍋爐采暖,燃料及運行成本降低了47.8%,年節(jié)支金額為312.5萬元。企業(yè)運營收益方面,農戶居民取暖面積為16.5萬平方米,取暖費由原36.2元/平方米降至32元/平方米,商服及其他公共設施面積7萬平方米,取暖費用由原52元/平方米降至40元/平方米,企業(yè)年熱費收入總計約808萬元,年利潤約467.2萬元,能夠保障項目的可持續(xù)運營發(fā)展,省卻了財政后續(xù)資金大量投入的壓力。
該項目一個采暖期可利用秸稈1.48萬噸,替代燃煤約8225噸,減排二氧化碳2.1萬噸。秸稈打捆燃燒后約產生2600噸(10%-15%)的灰渣,富含Si、Ca、Mg、Al、K、P等中、微量元素,秸稈原料中雜草種子、蟲卵、病原菌等有害物質也被完全去除,可以作為土壤調理劑或肥料原料進行還田使用,不但解決了灰渣二次污染問題,還可促進農田系統(tǒng)養(yǎng)分平衡。