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河北天太生物质能源开发有限公司
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河北天太生物质能源开发有限公司
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主营项目: 生物质能
登记时间: 2013-12-31
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    秸秆代煤,耕地长出“矿山”
    时间:2013-12-31  浏览:1106
    • 在内丘县西张麻村,村民李忠岐..
    • 工人正在将粉碎后的秸秆装入运..

    “不用煤、不用柴,秸秆制成‘燃煤’,放进‘生物质取暖炉’就可做饭取暖,效果一点儿不比煤差。”目前,我省邢台、邯郸、石家庄、唐山等多地正在布局示范点,积极推广生物质燃料技术。


    “秸秆更像是生长在耕地上的矿山,生物质燃料大有可为。”近日,该技术领军人,中国科学院院士、中国工程院院士、中国农业大学教授石元春表示,这项能源新技术不仅使秸秆变废为宝,还可以替代燃煤,一招封杀焚烧秸秆和煤炭燃烧两大空气污染源。根据估算,全省每年可得到2000万吨以上的秸秆生物质燃料,如果能在全省推广,完全可以替代1400万吨标准煤。不仅如此,使用生物质燃料,可比烧煤每年户均减支1600元以上,烟尘量、二氧化硫减排均超过九成。


    2吨秸秆燃料热量可抵1吨标准煤


    12月17日,记者来到内丘县西张麻村秸秆压块加工厂,目睹了秸秆变“燃煤”的整个过程。工人将粉碎后的玉米秸秆装入运转的机器设备内,几分钟后,这些原料就变成了一块块镇纸一样大小、硬邦邦的黑色长方体高密度压块燃料。


    “一台粉碎机,一台压块机,生产流程非常简单。一亩地的玉米秸秆,不到15分钟就压制好了。”工厂负责人李忠岐告诉记者,棉花、玉米、小麦秸秆在内的多种农副产品废弃物都可变为生物质燃料。“经过粉碎的秸秆,在机器摩擦过程中升温到100摄氏度左右,这时秸秆中的木质素会达到软化点,在挤压作用下快速塑成型,体积变成原来的十分之一甚至更小。”


    “现在我家做饭、烧水、取暖都用它,火上来很快,洗菜的功夫就能烧开一壶水。”西张麻村村民李素格往生物质取暖炉里添加了一些秸秆生物质燃料,蓝蓝的火苗旋转着直往上蹿,大约20分钟后,客厅温度计汞柱就升到了21℃位置。


    “这原理并不复杂。”参与研发这项技术的河北天太生物质能源开发有限公司总经理杨小亮表示,由于秸秆组成成分中挥发份占到百分之六七十,压块过程即通过加大秸秆密度,增加燃料和氧气接触面积,从而抑制挥发份逸出速度,使之在燃烧过程中不断转化成热量。


    现场观察,秸秆生物质燃料并未散发出黑烟和刺鼻呛味。“这是因为燃烧过程中,秸秆燃料先烧掉外面一层,再从表面到内部一层层进行燃烧。”杨小亮解释说,以往田间地头焚烧时,由于挥发份不能充分遇氧燃烧,就会大量逸出黑烟,热量产生也较小。“压块之后则使每一层的挥发份都能充分遇氧燃烧。”


    秸秆压块只是走出了第一步,“专门配备的生物质取暖炉还设计了二次配风环节。”杨小亮说,这可以使漏掉的挥发份和氧气进行第二次“亲密接触”,确保秸秆燃料完全燃烧。


    “秸秆生物质燃料配套取暖炉,经过充分燃烧的秸秆生物质燃料,每公斤热值能达到4000大卡,而1公斤标准煤的热值大概在7000大卡左右。”杨小亮说,这也就意味着,2吨秸秆压块的热效和1吨标准煤相当。


    烟尘量和二氧化硫减排90%以上


    相比煤来说,秸秆燃料具有价格低、污染小、可再生等多项优点。这些特点让研究人员颇为心动。


    石元春团队实验分析数据表明:生物质燃料气体排放中每立方米烟尘量为46毫克,而煤炭为510毫克,减排超过90%;每立方米二氧化硫量为33.6毫克,煤炭为1280毫克,减排超过97%。研究人员认为:“表现出如此高的环保效益,主要利用了秸秆几乎不含硫的特性。”


    “不仅二氧化硫减排在90%以上,秸秆生物质燃料的氮氧化物、粉尘、二氧化碳等减排也很显著。”杨小亮表示,此项技术可杜绝焚烧秸秆和煤炭燃烧两大空气污染源。


    石元春建议,利用这一优势,可让秸秆生物质燃料向城市延展,替代城市中小锅炉燃煤。他拿曲周县王庄村为例说明:“村里一年可生产1500吨生物质燃料,满足自需后,还剩下1000吨可对外出售,输送到城市中的生物质燃料锅炉中去。”据介绍,目前长春生物质燃料供热面积已超过百万平方米。


    事实上,南车石家庄车辆有限公司已经开始尝试秸秆生物质燃料工业化利用。12月18日,在南车石家庄车辆有限公司锅炉房,记者看到,两台4吨、两台8吨的生物质燃料锅炉内火势正旺,源源不断为南车石家庄车辆有限公司提供每天生产所需要的蒸汽。“这种新模式可以为城市工业企业替代燃煤锅炉探索新路径。”作为技术合作方,杨小亮介绍,根据测算,仅南车石家庄车辆有限公司一家企业,每年就能消耗秸秆生物质燃料10000吨左右。


    技术的可推广性还取决于成本。据测算,1吨标准煤的价格在八九百元左右,而秸秆生物质燃料价格为每吨六百元。“秸秆生物质燃料使用成本比标准煤略高,却低于清洁能源天然气,成本上还是有优势的。”杨小亮说,如果有更多企业加入进来,就可以削减更多燃煤量,为减少大气污染作出贡献。


    秸秆回收难制约全面推广


    “原料是第一大难题,收不上原料来,再好的事也难干成。”由于工厂开业时间在11月份,李忠岐今年错过了秸秆回收的重要时间,到现在只加工了三四十吨成品。


    我省是农业大省,秸秆资源丰富。根据2012年我省玉米、小麦和棉花种植面积和谷草比,石元春率领的团队估算出我省年秸秆总量为4881万吨左右。“扣除40%还田量和15%的其他用途,如果用45%的秸秆来生产生物质燃料,全省每年就可以得到2000万吨以上的生物质燃料。”石元春表示,按照获得的热量计算,这些生物质燃料完全可以替代1400万吨标准煤。


    那么为什么收不上来呢?是对农民不合算吗?石元春给出如此测算结果:取暖季每户每天烧秸秆生物质燃料约20公斤,其他季节每天约6公斤,一年4吨足够。与烧煤相比,每年至少节省1600元。如加上卖秸秆的600元至800元,每年可节省2000元以上。


    看上去既环保又省钱的新技术,为什么对农民吸引力不大呢?“机械化程度低是秸秆难以回收的一个重要原因。”杨小亮分析,秸秆收集、装车、运输没有三个劳力难以操作。三人每天仅能收集3至5亩,在不足十天的收割季节里,很难将大量秸秆完全回收到田间地头。“如此高劳动强度、低性价比,使得农民对此兴趣不大,难以与在外打工相比,因此他们宁可每亩地花上六七十块钱进行秸秆还田。”


    为破解秸秆回收难题,杨小亮尝试向农民推出以秸秆换燃料的方式。以李素格家为例,她家一共种了5亩地,如果直接回收秸秆,最多能挣500块钱。可如果交到压块厂,2吨秸秆就可以换1吨燃料,那么5亩地可以换2.5吨燃料,差不多够一冬天烧。“这提高了一部分农民回收秸秆的积极性。”不仅如此,杨小亮对加工厂采取“以秸秆压块抵顶一半设备款”的支持举措,而加工厂也开始探索建立市场化运作模式,培养了一些秸秆收集经纪人,扩大了秸秆收集半径。


    不管怎样,这些方法仍然是杯水车薪。“有些经济条件好的地方,连一斤都收不上来。”杨小亮建议,作为一项可有效禁烧秸秆的环保举措,政府应出台相关政策在全省大力推广生物质燃料技术,并通过行政力量和资金调节支持解决秸秆回收难题。


    杨小亮认为,目前鼓励土地向种田大户流转的政策,可以促进种田大户向规模化、集约化发展,这将有利于规模化收集秸秆。“三五亩地的零星收入不会让农民动心,但动辄成百上千亩的收入,对于种田大户来说,一定会产生吸引力。”

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