1、技術原理
秸稈直燃打捆鍋爐是指利用打捆設備在田間將秸稈打捆成包,運送到專用鍋爐內直接燃燒,產生熱水、蒸汽等,為農村社區等集中供暖,為工農業生產集中供熱。由于不需要秸稈成型機轉運過程,生物質燃料成本低廉。
秸稈直燃打捆鍋爐采用氣化燃燒技術,氣化燃燒區控制在700~900℃,燃料不結焦,且有效抑制NOX的生成;爐排主燃區溫度可達到1000℃以上,灰渣含碳量低且無生料排出,保證固定碳充分燃盡;采用煙氣再循環技術,進一步控制NOX排放;采用DCS/PLC智能自動控制系統,提高鍋爐熱效率。
2、技術優勢
一是秸稈消耗利用量大,自然生態耦合性好。東北地區居民每年從十月中旬開始,供暖期長達近6個月,需要大量能源供暖,而秋收季從每年的九月中旬開始,到十月中旬結束,與供暖期恰好契合,秸稈直燃打捆鍋爐的推廣應用能夠有效解決秸稈露天焚燒問題,不但不影響第二年春耕,而且秸稈燃燒后的灰渣可制備有機肥料還田利用,達到減施化肥的目的。以2蒸噸秸稈直燃打捆鍋爐為例,年燃用秸稈960噸,可處理周邊約2000畝地產生的秸稈;1臺12蒸噸鍋爐年可燃用秸稈5760萬噸,可處理周邊5公里范圍1萬畝地產生的秸稈。
二是運行成本更加低廉,投資和經濟效益顯著。與燃煤取暖相比,秸稈打捆直燃清潔取暖運行成本相對較低。一般秸稈直燃鍋爐每蒸噸造價15萬元左右,可帶供熱面積7500平方米。采用秸稈打捆直燃供暖方式,生物質鍋爐熱效率達到80%以上,高于燃煤鍋爐的68%,每平方米供熱成本15元左右,比燃煤降低約10元以上。此外,秸稈直燃鍋爐結構相對簡單,設備運行相對穩定,對運維人員能力素質要求不高;燃料不需要二次加工轉運作業,供暖綜合成本遠低于秸稈壓塊燃料鍋爐。
三是節能減排效果好,利于改善區域能源消費結構。東北地區農村炊事采暖用能在農村能源消費中占比達到60%以上,其中秸稈薪柴等非商品能源消費仍占主導地位達46%~62%,且多為低值燃燒,熱利用率僅為20%左右。從需求側看,農村地區煤炭消費量也逐年增加,消費占比達13%~33%,采暖期發電供熱用煤總體供應還存在不小的缺口。因此,將農作物秸稈轉化為生物質顆粒燃料用于居民生活用能,不但易于被農民接受,更有利于促進區域能源消費結構的優化。按熱值等量換算,2噸秸稈的熱值相當于1噸燃煤(折合0.7噸標煤),黑龍江省現有秸稈直燃供熱項目46處,年設計消耗秸稈能力達47.97萬噸,可替代24萬噸燃煤,相當于減排CO2 44.69萬噸,SO2 0.14萬噸,NOX 0.12萬噸,生態效益顯著。
3、運營模式
該模式主要采取打捆直燃技術針對城鄉社區進行集中供熱,是本次調研的重點內容。與傳統生物質鍋爐供熱技術相比,秸稈直燃打捆鍋爐具有燃料適應性好、利用率高和設備運行穩定等優勢;尤其是該技術省去了秸稈作為燃料的加工、二次運輸等環節,大幅度降低了供熱企業運行成本;并且可以實現原料供應和使用季節同步性,打包后的秸稈留在田里,隨用隨取,規避了秸稈集中堆放安全性問題,也對清潔取暖環境改造起著關鍵作用
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