气化室(海伦市海北村秸秆打捆直燃锅炉清洁供暖案例)

Posted 2023-05-30

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气化室(海伦市海北村秸秆打捆直燃锅炉清洁供暖案例)

一、基本情况
针对北方寒带地区无霜期短、供热期长、煤炭紧张的实际情况，如何开展清洁取暖，实现区域采暖煤改秸秆示范，拉动生物质产业化和秸秆能源化利用工作。

海伦市海北镇君佳新能源供热有限公司

黑龙江省农村能源总站积极探讨，勇于实践，2020年7月份在海伦市海北村进行了北方清洁供暖秸秆捆烧热水锅炉供暖项目试点工作。通过项目实施，海北村针对集中供暖锅炉进行全面改造，工程总投资约435万，采用秸秆捆烧气化解耦燃烧技术，新上一台14MW捆烧生物质锅炉，替代了10吨老式燃煤锅炉，同时，增设秸秆生物质收储场地1处，改造秸秆上料系统，锅炉运行智能监测，电机、风机、除尘器等配套设施一套，项目实施后，全村清洁采暖面积达到23.5万平方米，并将全镇企事业单位、街面商服等纳入集中清洁供暖，其中户用住宅采暖面积约为16.5万平米，商服及其他公共设施采暖面积达近7万平米。一个采暖期，可消耗区域内作物秸秆1.48万吨，占全村秸秆总量的71.8%，全村秸秆综合利用量已达到95%以上。经过示范点运行，改善了区域内大气环境，村民幸福指数提高了，实现了节能减排，环境、社会和经济效益显著的提升。

二、主要做法
总体技术路线是生物质燃料首先在气化室底部料层进行缺氧燃烧，缺氧燃烧提供的热量完成气化室生物质燃料的气化解耦过程。之后，气化室热解产生的还原性气体通过半焦层进入主燃烧室，并在生物质半焦层的催化作用下，使得还原性气体CO、H2、CH4等与NOX经过复杂的反应，将NOX还原成无害的N2、CO2和H2O。配合充足的分级給氧，使得可燃气体燃尽，提高燃烧效率。其燃料主要以玉米秸秆为原料，大包秸秆来源采取现场收购和企业自行拾捡打包运输相结合的办法，在运输半径不超30公里范围内实现原料收购。

秸秆打捆直燃锅炉清洁供热

原料到现场后直接通过输送带送入炉内，实现从田头到炉头无缝衔接，减少了秸秆破碎、加工环节，降低了供暖成本，一般每平方米供暖可消耗秸秆65-100kg。实现“秸秆收储—自动上料—秸秆整捆炉内破碎—进料燃烧—小区供热—灰渣排出—有机肥制备—生物质灰基肥还田”整套生产工艺流程。实现了从大地中来，又回到大地的绿色循环。实现了供热企业和产业链上的企业利益最大化。
（一）强化组织管理，协调运作项目
在省能源总站统一组织指导下，协同当地市农村农业局与供热单位成立领导组织，细化部门分工，落实岗位责任，组织项目实施。省农村能源总站及时协调解决示范村建设中遇到的困难，牵头组织编制示范村项目实施方案，成立省级专家指导团队指导示范村建设。市县农村农业局配合项目组织实施，为实施方案编写提供相关资料并参与编写，做好具体技术示范工作和执行过程中相关图片资料收集整理。示范村通过引进有实力的供热经营主体，负责本村相关基础设施、运营设备的运行维护和管理，并提供本村基本情况，搞好基础情况的调查，做好宣传动员，组织农户积极参与。
（二）创新机制，共建和谐社会
从机制上主要采取“政府+村委会+供热企业+用户侧”共同参入的“四方协作机制”。即：政府统一协调组织，村委搭建清洁取暖平台，供热企业市场化运作，为用户提供清洁达标的热源，供暖用户可用秸秆销售顶抵供热费；同时，政府和村委会对低保户、贫困户予以适当补贴，形成良性循环，共建和谐社会，由此推动了北方清洁取暖，对可再生能源产业持续健康发展具有积极意义。
（三）大力宣传，提高群众的参入度
首先我们成立了海北村秸秆捆烧供暖项目领导小组，由村和供暖企业主要领导为正副组长，下设项目办，明确专人承办。其次制定了实施方案。明确目标、措施、验收标准和奖惩办法；有计划、有组织，分步实施。再次是大力宣传、动员广大人民群众积极参入。先后编制宣传册1000份，设置宣传图板4块，通过宣传人居环境整治的现实意义，得到村民积极支持；增强群众认同感、责任意识和参入度。尤其是广泛宣传秸秆禁烧，变废为宝的意义和现实好处，所以这个村没有发生一起秸秆违法焚烧案件，全村各类秸秆70%以上都用于这个项目（饲料化、肥料化利用30%），改善提升了人居环境，农民直接。间接的增加了收入。
（四）严把质量管控关，确保项目质量
按照《秸秆捆烧供暖项目海北示范村实施方案》，项目组织实施与参与单位多次到试点村监督检查，随时发现问题，解决问题。通过开展专用材料、租赁设备等的多家比选，确保价格合理、优中选优。从锅炉的维护、供暖管网的铺设，到户内采暖的安装调试等，全过程安排专业技术人员负责，确保项目质量过硬达标。

秸秆捆包燃料仓储

通过一个供暖期的检测、检验、对比、分析，海北示范村的典型引带作用得到了用暖村民、供热企业的认可。由于该捆烧生物质锅炉是国家产业政策鼓励和扶持的项目，具有广阔的市场前景。通过秸秆能源化利用技术，实施清洁能源供暖，不但示范村农户受益，也为这项技术的推广应用、全面推向市场起到了示范作用。在典型案例示范作用影响下，目前望奎县通江村、绥棱县绥中镇、外省市一大批客户都分别购买了我公司生产的捆烧生物质锅炉，使一些村屯秸秆捆包后运距较短，在本村范围内直接用于村镇小区供暖，大大节省了供热运营成本，实现了秸秆能源化综合利用。国家农业农村部农村能源总站将其列入第一批全国“人居环境整治技术服务与提升项目”试点，给予资金补贴，培育完善，在全国进行推广应用。
三、取得成效
（一）经济效益
从一个供热期运行情况看，按180天计算；该锅炉每天约消耗84吨秸秆，一个供热期消耗打包秸秆15000吨，每吨秸秆150元，一个供热期燃料费用225万，加之水（0.1元/平方米）、电（2.5元/平方米、人工（15人×3000元/月）、设备折旧2万等费用约115.8万，秸秆直燃锅炉集中供暖一个采暖季的运行成本为340.8万元，每平米供暖成本为14.5元/平方米。按原有燃煤锅炉运行成本计算，燃料价格为650元/吨，料费用为534.6万元，单位面积供暖成本为27.8元/平方米，年供热成本达653.3万元，相比燃煤锅炉供暖，使用秸秆打捆直燃供暖具有更好的经济性和市场竞争优势，运行成本降低47.8%，节支金额共312.5万元。
（二）社会效益
农户居民生活品质得到提升，消费节支效果显著。项目完成后，我们对项目收益情况进行了对比分析，秸秆能源化利用产业链条上的村民、各类企业都收到了较好的经济效益，村民户均节省秸秆离田费用2000余元；收储运经营者一个秋季收入10万元以上；生物质锅炉制造厂家、供热企业效益大幅增长。热用户每平米供热费用由36.2元降至32元，减少了农户每年热费开支。农户普遍反映，采暖期供热稳定，供暖温度保持在20℃以上，燃煤供暖烟气颗粒物沉降影响周边环境的现象得到有效解决，居民生活品质得到进一步提升。
在企业发展同时，也为当地财政增加更多的收入，还能带动农业、运输、机械等相关行业，具有带动地方经济发展的重要作用。

秸秆打捆直燃锅炉烟气净化后排放

（三）环境效益
生物质秸秆捆烧锅炉，燃烧效率高，污染物排放低。配合布袋除尘器，烟尘、SO2及NOx排放浓度自然达标，配置简单的脱硫脱硝设备能够实现超低排放。应用秸秆直燃技术，可重新设计或改造现有炉排锅炉，完全适用农村中小型和各类企事业单位生产生活用炉，供热就北方辽、吉、黑、内蒙四省区供热用户来说就有超过数万家的供热单元，若全部采用秸秆直燃炉型，则其环保效益将是巨大的。

秸秆打捆直燃锅炉智能控制系统

这个项目示范村清洁能源使用率达到89%，一个采暖期利用秸秆1.48万吨，替代约7500吨标煤，相当于减排二氧化碳1.87万吨，二氧化硫77.7吨、氮氧化物16.8吨、颗粒物1134吨，节能减排效果显著。通过项目实施，实现清洁供暖替代燃煤，消除了冬季供暖烟气大量排放对区域内大气环境的影响。同时，解决了剩余秸秆出口问题，一个采暖季可消耗区域内秸秆1.48万吨，占示范村秸秆总量约70%，彻底解决了农村秸秆随意堆放或露天焚烧对生态环境造成的影响，村镇环境干净整洁。

同时，秸秆捆烧供暖产生的灰渣，可作为土壤调理剂或肥料原料还田使用，年产生秸秆炭灰1480吨，可替代化肥43吨，减排CO2 约300吨，有利于改善土壤环境，提升地力，促进区域绿色循环农业的构建发展。