东北地区秸秆燃料化利用发展模式探究

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas20190900206

农学学报 ›› 2023, Vol. 13 ›› Issue (10): 50-55.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas20190900206

• 农业工程农业机械生物技术食品科学 • 上一篇下一篇

东北地区秸秆燃料化利用发展模式探究

王粟¹(), 刘杰¹(), 黄波², 裴占江¹, 史风梅¹, 罗一飞¹

¹ 黑龙江省黑土保护利用研究院/农业农村部种养结合重点实验室/黑龙江省秸秆能源化重点实验室，哈尔滨 150086
² 农业农村部国际交流服务中心，北京 100125

收稿日期:2019-09-29 修回日期:2020-04-18 出版日期:2023-10-20 发布日期:2023-10-17
通讯作者: 刘杰，男，1974年出生，黑龙江延寿县人，研究员，博士，主要从事农村能源与生态环保领域研究。E-mail：liujie1677@126.com。
作者简介:
王粟，男，1984年出生，黑龙江哈尔滨人，副研究员，硕士，主要从事农村能源与生态环保领域研究。通信地址：150086 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路368号黑龙江省黑土保护利用研究院，Tel：0451-87505294，E-mail：wangsu1688@126.com。
基金资助:
农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室开放课题“东北地区农林生物质清洁取暖技术模式研究”(KLERUAR2020-03); 黑龙江省农业农村改革发展软科学重点项目“黑龙江省秸秆能源化利用模式及发展路径研究”(2019GJC109); 黑龙江省农业科技创新跨越工程项目“生物炭对畜禽粪污厌氧消化系统促进作用及微生物菌群强化机制研究”(CX22YQ35)

Fuel Utilization of Agricultural Straw in Northeast China: Development and Utilization Modes

WANG Su¹(), LIU Jie¹(), HUANG Bo², PEI Zhanjiang¹, SHI Fengmei¹, LUO Yifei¹

¹ Heilongjiang Academy of Black Soil Protection and Utilization /Key Laboratory of Crop and Livestock Integration, Ministry of Agriculture and Rural Affairs /Key Laboratory of Straw Energy of Heilongjiang, Harbin 150086, Heilongjiang, China
² Center of International Cooperation Service, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100125, China

Received:2019-09-29 Revised:2020-04-18 Online:2023-10-20 Published:2023-10-17

摘要/Abstract

摘要：

为了研究秸秆燃料化利用不同技术装备特点，探索适宜东北地区的秸秆燃料化利用模式与发展路径，通过实地调查，结合实际运行经验与成本效益，分析了东北地区秸秆燃料化利用现状、工艺特征与发展优势，归纳总结了适宜农村分散居住形式的“一村一厂”分户式秸秆压块利用模式；适宜村镇公共事业单位大面积的采暖生物质锅炉改造供热模式，与燃煤锅炉相比，采暖期节支成本约为30%；秸秆打捆直燃技术，适用于城市或乡镇大中型锅炉的集中供热模式，运行成本更加低廉，与燃煤锅炉相比，采暖期节支成本可达30%~36%。针对秸秆燃料化利用存在的关键问题，在强化组织领导、创新发展理念、健全市场化机制，注重技术支撑、加强宣传与意识提升方面提出对策与建议，从而为东北地区秸秆燃料化利用发展提供理论支撑。

关键词: 东北地区, 秸秆, 燃料化, 压块成型, 打捆直燃, 清洁采暖, 发展模式

Abstract:

To study the characteristics of different technologies and equipment of straw fuel utilization, and explore the appropriate mode and development path of straw fuel utilization in Northeast China, based on field investigation combined with practical operation experience and cost-effectiveness, this paper analyzes the current situation, process characteristics and development advantages of straw fuel utilization in Northeast China, and sums up three heating modes utilized in the region. The “one village, one factory” household straw briquette utilization mode is suitable for scattered residential rural area. The biomass boiler transformation heating mode is suitable for public institutions in villages and towns with large heating area and the cost can be decreased by 30% in heating period compared with coal-fired boiler. The straw bundled direct fired central heating mode with large and medium-sized boilers could be adapted in cities or towns and its cost is much lower, which can be decreased by 30%-36% in the heating period compared with coal-fired boiler. Finally, the countermeasures of strengthening organizational leadership, innovating development concept, perfecting market mechanism, paying attention to technical support, strengthening publicity and consciousness promotion are put forward based on the key problems existing in the utilization of straw fuel in Northeast China.

Key words: Northeast China, agricultural straw, fuel utilization, biomass briquetting, direct combustion of bundled biomass, clean heating, development and utilization mode

王粟, 刘杰, 黄波, 裴占江, 史风梅, 罗一飞. 东北地区秸秆燃料化利用发展模式探究[J]. 农学学报, 2023, 13(10): 50-55.

WANG Su, LIU Jie, HUANG Bo, PEI Zhanjiang, SHI Fengmei, LUO Yifei. Fuel Utilization of Agricultural Straw in Northeast China: Development and Utilization Modes[J]. Journal of Agriculture, 2023, 13(10): 50-55.

图/表 4

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项目	煤炉			生物质炉具				秸秆直燃锅炉
	排放标准	实测		排放标准	实测
	排放标准	普通煤	清洁煤	排放标准	普通煤	清洁煤	秸秆固化燃料	秸秆捆包燃料
烟尘	80	827	38	50	13	21	18.7	17.1
二氧化硫	400	510	154	300	104	86	72	115.9
氮氧化物	400	554	92	300	104	113	50	107.2

项目	煤炉			生物质炉具				秸秆直燃锅炉
	排放标准	实测		排放标准	实测
	排放标准	普通煤	清洁煤	排放标准	普通煤	清洁煤	秸秆固化燃料	秸秆捆包燃料
烟尘	80	827	38	50	13	21	18.7	17.1
二氧化硫	400	510	154	300	104	86	72	115.9
氮氧化物	400	554	92	300	104	113	50	107.2

能源种类	非商品能源消费量/万tce	占非商品能源消费总量比例/%	占能源消费量的比例/%	能源种类	商品能源消费量/万tce	占商品能源消费量的比例/%	占能源消费量的比例/%
秸秆	1636.11	61.74	45.37	煤	536.80	56.11	14.88
薪柴	902.61	34.06	25.03	油品	143.28	14.98	3.97
可再生能源	111.12	4.19	3.08	天然气	0.61	0.06	0.02
-	-	-	-	热力	5.63	0.59	0.16
-	-	-	-	电力	270.43	28.27	7.50
合计	2649.73	-	73.19	合计	956.75	-	26.53

能源种类	非商品能源消费量/万tce	占非商品能源消费总量比例/%	占能源消费量的比例/%	能源种类	商品能源消费量/万tce	占商品能源消费量的比例/%	占能源消费量的比例/%
秸秆	1636.11	61.74	45.37	煤	536.80	56.11	14.88
薪柴	902.61	34.06	25.03	油品	143.28	14.98	3.97
可再生能源	111.12	4.19	3.08	天然气	0.61	0.06	0.02
-	-	-	-	热力	5.63	0.59	0.16
-	-	-	-	电力	270.43	28.27	7.50
合计	2649.73	-	73.19	合计	956.75	-	26.53

项目	燃煤	秸秆压块燃料	打捆直燃	电取暖
热效率/%	68	80	80	100
燃料价格	800元/t	310元/t	150元/t	0.36元/(kW·h)
燃料热值	21000 kJ/kg	15960 kJ/kg	12600 kJ/kg	3612 kJ/h
燃料密度/(T/m³)	1.1~1.5	0.7~1.1	0.12~0.14
燃料用量	177 kg/h	198 kg/h	251 kg/h	700 kW·h
取暖季总用量	509 t	570 t	722 t	2016000 (kW·h)
燃料总费用/万元	40.78	17.68	10.84	72.57

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地区	锅炉类型	燃料用量/t	燃料价格/（元/t）	人工、电费等其他支出/万元	成本合计/万元
黑龙江省海伦市海北镇	燃煤锅炉	8225	650	118.70	653.30
黑龙江省海伦市海北镇	打捆直燃	20000	150	118.30	418.30
吉林省农安县	燃煤锅炉	1350	700	23.94	118.44
吉林省农安县	打捆直燃	3000	180	21.60	75.60
辽宁省铁岭市新台子镇	燃煤锅炉	1700	650	46.45	157.00
辽宁省铁岭市新台子镇	打捆直燃	4000	180	37.50	109.50

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