东北地区秸秆直燃锅炉供暖调查分析

李占涛

(建平县设施农业发展中心,辽宁 建平 122400)

东北地区是我国最重要的粮食及商品粮生产基地,农作物秸秆资源十分丰富。 据统计,内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等4 省区秸秆年可收集量达20 446.8 万t,占全国农作物秸秆可收集量的24.4%。 但是,由于东北地区冬季气候严寒,秸秆还田难度大,而秸秆综合利用水平较低,大量秸秆成为农业生产废弃物,露天焚烧的情况时有发生,秸秆禁烧和综合利用任务艰巨。 因此,2017年农业部出台《东北地区秸秆处理行动方案》,旨在促进东北地区秸秆资源高效循环利用。 东北地区秸秆资源丰富,并且广大农村地区存在取暖需求,秸秆能源化利用是东北地区秸秆综合利用的关键利用方式,秸秆直燃锅炉的推广与应用更是东北地区解决秸秆相对过剩的重要措施之一。 基于此,本文对东北地区秸秆直燃锅炉的推广应用进行了典型案例调查,并对运营效果进行了经济分析,并对发展秸秆直燃锅炉供暖提出了相应的对策措施,以期促进秸秆直燃锅炉供暖技术在东北地区的应用。

1 东北地区秸秆直燃锅炉利用典型案例分析

1.1 黑龙江省海伦市海北镇集中供热项目

该项目供暖面积23.5 万m2,采用20 t 打捆直燃锅炉供热。 改造前采用同吨位燃煤锅炉,每年燃煤8 225 t,煤650 元/t, 燃 料 成 本 在 534.6 万 元, 供 热 燃 料 成 本22.8 元/m2,加上人工等费用,供热成本27.8 元/m2;改造后,每年消耗秸秆2 万t,秸秆150 元/t,每年燃料费用300万元,相当于燃料成本12.8 元/m2,加上机械、人工等费用,供热成本17.8 元/m2。 该项目与传统燃煤供热相比,年节约达235 万元。 该项目改造费用325 万元,据此计算,1.5个供暖季可收回改造成本。

1.2 吉林省农安县伏龙泉镇佳伟家园供热项目

该项目供暖面积4.2 万m2,采用6 t 打捆直燃锅炉供暖。 改造前采用同吨位燃煤锅炉,每年燃煤1 350 t,煤700 元/t,燃料成本94.5 万元,供热燃料成本22.5 元/m2;加上人工等费用,供热成本28.2 元/m2;改造后,每年消耗秸秆3 000 t,秸秆180 元/t,每年燃料费用54 万元,相当于燃料成本12.9 元/m2,加上人工、机械等费用,供热成本18 元/m2。 该项目与传统燃煤相比,年可节约42.84万元。 该项目改造费用85 万元,据此计算,2个供暖季可收回改造成本。

1.3 辽宁省铁岭县新台子镇秸秆打捆直燃集中供暖试点项目

该项目供暖面积7.3 万m2,采用10 t 秸秆直燃锅炉供暖,由铁岭顺意热力有限公司负责运营,当地农业合作社负责秸秆收储运。 改造前使用6 t 燃煤锅炉,每年燃煤2 350 t,煤550 元/t,燃料成本129 万元,供热成本17.7元/m2;加上人工、电力等费用,供热成本20.3 元/m2;改造后,每年消耗秸秆4 060 t,秸秆260 元/t,每年燃料费用106 万元,相当于燃料成本14.5 元/m2,加上人工、电力等费用,供热成本18.1 元/m2。年节省16 万元。 该项目改造费用100 万元,据此计算,7个供暖季可收回改造成本。

2 东北地区秸秆直燃锅炉效益分析

2.1 秸秆处理效率高,生态效益显著

秸秆处理能力强效率高。 秸秆直燃锅炉经过不断改进提升,对秸秆的含水率、含土量要求不高,含水率40%以内、含土量30%以内的秸秆均可燃用,锅炉热效率达到80%以上。 一台2 t 锅炉年可燃用秸秆500 余t,覆盖周边约67 hm2地产生的秸秆,处理能力强,利用效率高。 同时,与秸秆压块等固化成型相比,没有粉碎、压缩成型等2次加工,减少了电力、人工等消耗,利用成本大幅降低。

自然生态耦合性好。 东北地区供暖季节开始时间,正好是秸秆的收获期,时间上完全吻合,秸秆打捆直燃不需要专门的大面积储存场地,平时把秸秆打成捆存放在田间地头,根据需要随用随取,还减少了集中存放产生的火灾隐患。 供暖结束后不影响春耕,秸秆燃烧后的灰分用于还田提升地力,有利于作物养分吸收,并且与直接还田相比,还能减少病虫害的发生。

2.2 替代燃煤锅炉污染小,环保效益显著

秸秆在专用锅炉里燃烧,并采用布袋除尘后,大气污染物排放完全符合国家相关标准,其中尤其是二氧化硫排放量大幅降低。 据环保部门检测,颗粒物含量可控制在30 mg/m3以下,二氧化硫浓度可控制在10 mg/m3以下,氮氧化物浓度可控制在200 mg/m3以下。 与燃煤相比,年利用秸秆1 000 万t,可节约500 万t 标煤,相当于减排二氧化碳1 330 万t,二氧化硫12 万t,氮氧化物3.5 万t。

2.3 替代燃煤锅炉经济效益显著,一次性补贴长期运营

黑龙江、 吉林两个供热项目, 一个供暖季节约10 元/m2左右;辽宁省供热项目节约2.2 元/m2。 通过对上述案例分析可以看出,秸秆打捆直燃供暖与燃煤相比,具有很好的经济效益,具有很好的市场化推广前景。 同时,秸秆打捆直燃锅炉具有原料单一性,只可燃用秸秆,不能燃用其他燃料。 所以一经建成,无需政府给予运行补贴便可持续运转,持续处理利用秸秆,省去了财政后续资金压力。

3 发展秸秆直燃锅炉的对策措施

3.1 坚持“以禁促用”

近几年,国家和各省都加大了秸秆综合利用扶持力度,但从各地实践看,只堵不疏堵不住,只疏不堵效果差。因此,还是要加大禁烧力度,配合秸秆综合利用工作,实现以禁促用。 建议继续完善禁烧法规,坚决取缔秸秆焚烧现象。 明确各级政府是促进秸秆综合利用和禁止露天焚烧工作的责任主体,建立健全行政首长负责制、目标管理责任制、责任追究制和工作协调机制。 省、市、县三级政府,特别是省政府,要加大政策、资金扶持力度。 把秸秆综合利用和秸秆禁烧纳入省政府目标管理绩效考核范畴,每年对各市打分排名,奖优罚劣。

3.2 坚持政府引导循序推进

目前,秸秆直燃供暖市场仍不成熟,制约推广的主要因素是设备一次性投资较大,许多有此供暖意向的单位无力解决,需要政府资金投入撬动社会投资。 建议把秸秆打捆直燃供暖供热作为当前中央和地方财政扶持的重点,逐年安排一定资金,支持乡镇政府、学校、医院以及乡镇集中供暖的住宅小区新建和改用秸秆打捆直燃锅炉,补贴比例为锅炉投资的50%为宜。 利用3～5年时间,以东北地区为重点,兼顾其他有需求的地区,实现秸秆打捆直燃供暖供热技术的推广普及。 在条件成熟的地区建议建设整县推进试点。 粗略估算,按照2 t 锅炉能处理500 t秸秆计算,1 000 万t 秸秆需要2 万台锅炉才能消耗掉,每台2 t 锅炉建设投资约30 万元,按50%补贴小计15 万元,2 万台锅炉共计需政府补贴30 亿元。

3.3 建立完善技术规章制度

一是制度体系。 健全秸秆市场化机制,将秸秆直燃设备纳入农机购置补贴目录,落实国家现有税务、用电、信贷等优惠政策。 重点发展合作社供应秸秆、专业化供暖企业运营的企业化运作模式。 建立完善安全运行制度体系,制定应急预案,完善操作规程。 建立秸秆打捆直燃企业数据库,严格市场监管,奖优罚劣。 二是创新体系。该项技术规模化发展还存在技术装备运行规范、排放标准等诸多方面的欠缺,建议政府通过设立重大研发资金立项引导,加快产学研结合,对秸秆直燃供热技术关键技术装备问题进行联合攻关,以满足未来市场发展需要。三是标准体系。 引导鼓励科研机构、企业积极参与到国家标准、行业标准和地方标准的制定工作中来,探索形成秸秆直燃供暖技术装备的技术标准、建设和验收规范等,从源头保障和促进行业规范发展。