秸稈氣化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐與前景思考

內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)科技局 尹濯生

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增加，人們對(duì)能源的需求與日俱增。石油、天然氣、煤炭等一次性能源的消耗逐年增加，這些一次性能源逐年減少，將來(lái)必然會(huì)對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)生活造成威脅。人們考慮到未來(lái)的發(fā)展，就必須考慮到再生能源的開(kāi)發(fā)利用。所以，人們開(kāi)始尋找新的能源，太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等能源受到人們的重視。以秸稈為代表的生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用研究在世界各國(guó)悄然興起。

秸稈開(kāi)發(fā)利用空間巨大

農(nóng)作物秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品，也是我國(guó)農(nóng)村的傳統(tǒng)燃料。秸稈資源與農(nóng)業(yè)種植業(yè)生產(chǎn)關(guān)系十分密切。根據(jù)有關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)出量達(dá)到7億噸，其中造肥還田及其收集損失約占15%，大約有25%作為飼料和工業(yè)原料，剩余大部分還可作為農(nóng)戶炊事、取暖燃料。目前全國(guó)農(nóng)村作為能源的秸稈消費(fèi)量約3億噸，但大多處于低效利用方式即直接在柴灶上燃燒，其轉(zhuǎn)換效率僅為10%左右。農(nóng)民收入的增加與商品能源獲得的難易程度都能成為他們轉(zhuǎn)向使用商品能源的契機(jī)與動(dòng)力。在較為接近商品能源產(chǎn)區(qū)的農(nóng)村地區(qū)或富裕的農(nóng)村地區(qū)，商品能源已成為其主要的炊事用能。以傳統(tǒng)方式利用的秸稈首先成為被替代的對(duì)象，致使被棄于地頭田間直接燃燒的秸稈量逐年增大，許多地區(qū)廢棄秸稈量已占總秸稈量的60%以上，既危害環(huán)境，又浪費(fèi)資源。2008年國(guó)家發(fā)改委提出到2015年秸稈綜合利用率達(dá)到80%的行動(dòng)目標(biāo)，我國(guó)秸稈資源利用進(jìn)入快車(chē)道。以“秸稈能源”為代表的生物質(zhì)能利用，在大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，引起有關(guān)部門(mén)和有識(shí)之士的重視。因此，加快秸稈的高效利用勢(shì)在必行。

秸稈氣化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐與成效

我國(guó)秸稈氣化應(yīng)用技術(shù)研究，從20世紀(jì)80年代以來(lái)一直受到政府和科技人員的重視。秸稈氣化技術(shù)的研究在我國(guó)發(fā)展較快，應(yīng)用于集中供氣、供熱、發(fā)電方面。近年來(lái)遼寧、山東、安徽等省的從事秸稈氣化的企業(yè)，研究部門(mén)開(kāi)發(fā)了秸稈氣化機(jī)組及集中供氣系統(tǒng)，在關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破，使該技術(shù)得到推廣應(yīng)用。

秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)是秸稈通過(guò)氣化爐氣化，經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)凈化的氣體儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣罐，再送到用戶。氣化爐是秸稈氣化機(jī)組的核心設(shè)備，其氣化原理是生物質(zhì)（秸稈）在缺氧條件下發(fā)生不完全燃燒產(chǎn)生含有一氧化碳（CO）、氫氣（H2）、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氮?dú)猓∟2）等氣體，其中燃?xì)獬煞菀砸谎趸迹–O）、氫氣（H2）、甲烷（CH4）為主。

內(nèi)蒙古通遼市科爾沁區(qū)作為國(guó)家糧食主產(chǎn)區(qū)之一，每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈。我們開(kāi)展了秸稈氣化應(yīng)用市場(chǎng)調(diào)查研究，通遼市科爾沁區(qū)每年農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量達(dá)到100多萬(wàn)噸，秸稈資源豐富，農(nóng)民直接作為生活原料，既浪費(fèi)了資源，又影響了生活環(huán)境，村里堆放秸稈，存在火災(zāi)隱患，對(duì)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村要求的村容整潔有一定影響。針對(duì)科爾沁區(qū)的實(shí)際情況，2006年，在通遼市科爾沁區(qū)建新村，建設(shè)了內(nèi)蒙古自治區(qū)首家秸稈高效利用示范點(diǎn)，即開(kāi)展《秸稈氣化和集中供氣系統(tǒng)》應(yīng)用示范。秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)的建成，使全村460戶居民全部使用秸稈燃?xì)庾鳛樯钊細(xì)狻Ｍㄟ^(guò)三年多的運(yùn)營(yíng)，收到了良好的社會(huì)效益，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，提高了群眾生活質(zhì)量，美化了村屯環(huán)境，受到了群眾的贊譽(yù)和歡迎。該技術(shù)的應(yīng)用，為內(nèi)蒙古自治區(qū)開(kāi)展秸稈氣化技術(shù)的應(yīng)用起到示范作用，受到自治區(qū)黨政領(lǐng)導(dǎo)、科技廳領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門(mén)的重視，給予了很高的評(píng)價(jià)和支持。

該示范項(xiàng)目取得成效：一是提高秸稈能源的利用率，農(nóng)作物秸稈直接燃燒的熱效率只有10%左右，而使用秸稈氣化技術(shù)，秸稈熱效率可以提高到35%左右，提高了25%左右；二是減少了環(huán)境污染，秸稈氣化燃燒減少了二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放。如果直接燃燒1噸秸稈就會(huì)排放1.3～1.5噸二氧化碳。采用高效秸稈氣化技術(shù)是干餾高溫，生物質(zhì)炭化與氣化劑中的氧進(jìn)行燃燒反應(yīng)產(chǎn)生可燃?xì)怏w，廢棄物為焦油，燃燒過(guò)程不產(chǎn)生煙塵，因此完全控制了有害氣體的直接排放；三是秸稈氣化技術(shù)的推廣應(yīng)用，無(wú)疑為替代石化燃料緩解一次性能源供需的緊缺提供了有效的途徑；四是減少了用戶的生活支出，根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)建新村平均每年每戶用燃煤1.5噸，費(fèi)用1000元人民幣，而使用秸稈燃?xì)馄骄磕昝繎?40立方米，費(fèi)用為420元人民幣，比用燃煤節(jié)約資金580元。建新村460戶，每年可以節(jié)省26.68萬(wàn)元人民幣；五是減輕了群眾勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了群眾生活質(zhì)量。

關(guān)于秸稈氣化技術(shù)應(yīng)用前景思考

——加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，提高各部門(mén)對(duì)利用秸稈能源的認(rèn)識(shí)。各級(jí)政府和主管部門(mén)以及廣大群眾，應(yīng)提高對(duì)秸稈能源利用重要意義的認(rèn)識(shí)，把推進(jìn)其開(kāi)發(fā)作為一項(xiàng)基本的能源政策，切實(shí)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，明確職責(zé)，把開(kāi)展農(nóng)村能源利用和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的總體目標(biāo)結(jié)合起來(lái)。進(jìn)一步推廣秸稈轉(zhuǎn)化技術(shù)，充分發(fā)揮秸稈能源作為農(nóng)村生活補(bǔ)充能源的作用，為農(nóng)村提供清潔的能源，改善農(nóng)村生活環(huán)境及提高人民生活條件。

——制定優(yōu)惠政策，增加資金投入。我國(guó)許多農(nóng)村經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，有些村建設(shè)秸稈集中供氣站有一定難度，就需要政府有關(guān)部門(mén)，整合各部門(mén)惠農(nóng)政策、加大科技投入，加強(qiáng)農(nóng)村在利用可再生能源技術(shù)方面資金的補(bǔ)貼力度，也可以吸引企業(yè)投資、農(nóng)民集資等渠道來(lái)解決資金問(wèn)題。在對(duì)投入再生能源生產(chǎn)的企業(yè)，個(gè)人給予一定的優(yōu)惠政策和資金支持。要調(diào)動(dòng)各方面投資熱情，擴(kuò)大資金來(lái)源。

——因地制宜，做好示范推廣。各地應(yīng)該因地制宜地利用適合本地特點(diǎn)的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合本地情況進(jìn)行試驗(yàn)、示范推廣。首先在一些經(jīng)濟(jì)條件好的村屯作為秸稈氣化技術(shù)應(yīng)用示范點(diǎn)，通過(guò)示范效應(yīng)帶動(dòng)，讓群眾看到利用再生能源的好處和帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益。各地根據(jù)本地自然條件、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、能源需求等實(shí)際情況，以點(diǎn)帶面，進(jìn)行分期分批建設(shè)，逐步推廣應(yīng)用。

——推廣秸稈氣化技術(shù)，是科學(xué)發(fā)展觀的體現(xiàn)。秸稈集中供氣系統(tǒng)的應(yīng)用，是秸稈能源高效利用的體現(xiàn)。秸稈能源的利用主要是在農(nóng)村，推廣先進(jìn)的適用科技成果，就需要有戰(zhàn)略的眼光，使科技成果能夠轉(zhuǎn)化。要有計(jì)劃地培養(yǎng)一大批科技成果轉(zhuǎn)化專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，使科技成果推廣落到實(shí)處。要科學(xué)合理地利用秸稈這個(gè)再生能源，促進(jìn)農(nóng)村能源利用走可持續(xù)發(fā)展的道路，這也是科學(xué)發(fā)展觀的體現(xiàn)。發(fā)展農(nóng)村清潔能源，對(duì)提高秸稈燃料的利用率，改善農(nóng)村生活條件，提高農(nóng)民收入，推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)等都有重要意義。