东北地区秸秆打捆直燃锅炉供暖案例及效益分析

东北地区是我国重要的商品粮生产基地，每年在提供大量的商品粮的同时，也产生着大量的玉米、水稻等作物秸秆。该地区一年一作、气候冷凉，大量秸秆连年还田腐解不彻底易影响后续耕作，同时秸秆离田成本高、利用价值低，导致秸秆成为农业生产废弃物。由于得不到及时有效处理，秸秆露天焚烧影响环境的问题在该区域时有发生，秸秆禁烧和综合利用任务十分艰巨。

据测算，辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古四省区的可收集秸秆量2亿吨、占全国的24.4％，其中黑龙江省的可收集秸秆量1.1亿吨、占四省区的52.1％。目前，辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古的秸秆利用率分别为84.7％、75.5％和64.1％和82.5％，其中黑龙江和吉林两省的秸秆利用率明显低于全国平均水平。

为保护大气环境，国家和地方出台了一系列禁止露天焚烧秸秆的规定，采取了严格的禁烧措施，同时也投入了大量资金支持秸秆综合利用工作。当面临着大量的秸秆离田处理压力和春季紧张的农事安排，面对农民的述求，个别省份仍然会留有露天焚烧秸秆的窗口期。此举虽然确保了农时，维护了农民的利益，但同时也影响了政府的公信力和初步建立起来的市场秩序。

鉴于上述情况，为加快解决东北地区秸秆利用问题，本文对黑龙江、辽宁等地的秸秆直燃锅炉实际运行效果进行了现场调研。

一、秸秆直燃锅炉供暖案例

1.黑龙江省海伦市某集中供热项目

该项目供暖面积23.5万m2，采用20吨打捆直燃锅炉供热。改造前采用同吨位燃煤锅炉，每年燃煤8225吨，煤单价650元/吨，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，供热成本在27.8元/m2；改造后，每年消耗秸秆2万吨，秸秆150元/吨，每年燃料费用300万元，燃料成本相当于12.8元/m2，加上机械、人工等费用，供热成本17.8元/m2。该供热模式与传统燃煤供热模式相比，节约10元/m2，该项目每年节约可达235万元。该项目改造费用325万元，据此计算，1.5个供暖季可回收改造成本。

2. 黑龙江省绥棱县某集中供热项目

该项目供暖面积6万m2，采用12吨打捆直燃锅炉供热。改造前采用同吨位燃煤锅炉，每年燃煤2600吨，煤单价750元/吨，燃料成本在195万元，供热燃料成本32.5元/m2，加上人工等费用，供热成本在38.8元/m2；改造后，每年消耗秸秆8000吨，秸秆150元/吨，每年燃料费用120万元，燃料成本相当于20元/m2，加上机械、人工等费用，供热成本20.7元/m2。该供热模式与传统燃煤供热模式相比，节约18.1元/m2，该项目每年节约可达108.6万元。该项目改造费用165万元，据此计算，1.5个供暖季可回收改造成本。

3.吉林省农安县某集中供热项目

该项目供暖面积4.2万m2，采用6吨打捆直燃锅炉供暖。改造前采用同吨位燃煤锅炉，每年燃煤1350吨，煤700元/吨，燃料成本在94.5万元，供燃料成本22.5元/m2；加上人工等费用，供热成本在28.2元/m2；改造后，每年消耗秸秆3000吨，秸秆180元/吨，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。该供热模式与传统燃煤供热模式相比，节约10.2元/m2，该项目每年节约可达42.84万元。该项目改造费用85万元，据此计算，2个供暖季可回收改造成本。

二、秸秆直燃锅炉效益分析

1.运行成本低廉且经济效益显著

一是与燃煤取暖相比，秸秆打捆直燃供暖运行成本相对较低。根据黑龙江省秸秆直燃锅炉运行情况分析，平均每吨秸秆直燃锅炉造价15万元左右，可带供热面积7500m2，每1m2供暖消耗秸秆65.0~100.0kg（取决于秸秆含水量、锅炉热效率和供热方式）。采用秸秆打捆直燃供暖方式，供热成本20元/m2左右，与燃煤相比，单位面积供暖成本降低约14元左右，通常可在1.5个供暖季收回锅炉改造成本。如果按照锅炉使用寿命10年计算，长期运行的经济效益十分明显。

二是秸秆直燃锅炉结构相对简单，设备运行相对稳定，对运维人员能力素质要求不高，容易在农村地区推广普及。

2.自然生态耦合性好且社会效益明显

一是秸秆消耗量大、利用率高。以1吨秸秆直燃锅炉为例，在锅炉热效率均为80％的情况下，与秸秆成型燃料相比，秸秆直燃锅炉可处理秸秆251kg/h，而固化燃料锅炉仅可处理秸秆198kg/h，可多处理秸秆53kg/h；秸秆直燃由于不需要二次耗能将秸秆加工为成型颗粒燃料，每吨燃料可节省加工和二次运输成本接近300元，秸秆直燃锅炉供暖综合成本远低于秸秆压块锅炉。

二是自然生态耦合性好。以黑龙江省为例，每年的供暖期从10月中旬开始，到第二年的4月中旬结束，冬季供暖时间较长，需要大量能源供暖；秋收季从每年的9月中旬开始，到10月中旬结束，与供暖期恰好契合，秸秆直燃锅炉的推广和应用能够有效解决秸秆露天焚烧问题，不但不影响第二年春耕，而且秸秆燃烧后的灰烬又可作为肥料还田，减少化肥投入。

三是直燃锅炉仅适用于秸秆作为燃料，对于禁烧而言，具备一次性补贴，长期管用的政策效果。

3.节能减排效果好且环保效益突出

一是燃烧热值高，节能减排效果好。根据国际能源机构研究结果和热值换算，每燃烧2吨农作物秸秆的热值相当于1吨标煤。按照直燃锅炉1000万吨秸秆处理能力，每年可节约500万吨标煤。根据污染物减排总量核算细则计算，相当于减排二氧化碳1330万吨，二氧化硫12万吨，氮氧化物3.5万吨。根据燃煤和秸秆排放标准《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271G2001)和(GB13271G2014)计算，相当于减少颗粒物排放5250吨、二氧化硫排放4.29万吨、氮氧化物排放3.15万吨、燃烧废弃物50万吨。

二是烟尘污染物超低排放，环保效益突出。秸秆直燃二氧化硫排放浓度约为7mg/m3，氮氧化物的排放浓度约为197mg/m3，二者排放浓度均为燃煤的1/3，烟尘经冲击水浴除尘后排放浓度约为48mg/m3，远低于燃煤锅炉的180mg/m3和国家锅炉大气污染排放标准规定，而且秸秆燃烧后灰渣极少，极大地减少堆放煤渣的场地面积和所产生的二次污染问题，环保效益显著。

三是秸秆直燃锅炉热效率高，利于促进农村清洁取暖。秸秆打捆直燃锅炉，可即开即停，操作简单方便，只需要将农作物秸秆打捆后直接燃烧，传热速度快，热效率可达80％以上，高于燃煤锅炉的68％。秸秆直燃锅炉不但无燃煤锅炉冒黑烟现象，清洁卫生，而且秸秆燃烧不腐蚀锅炉，可延长锅炉的使用寿命。同时，秸秆直燃锅炉在结构上只能烧秸秆，不能烧煤，可有效避免生物质锅炉偷烧燃煤现象，利于促进农村清洁取暖。