1、前言
我國(guó)擁有豐富的秸稈資源，可用作能源的秸稈每年約有２億ｔｃｅ。秸稈是優(yōu)質(zhì)的、可增長(zhǎng)和再生的綠色能源。由于秸稈質(zhì)地松散，堆積密度小，不易收集和運(yùn)輸，燃燒組織比較困難，在我國(guó)大規(guī)模利用秸稈能源還有一定的障礙。目前我國(guó)尤其是農(nóng)村一邊是能源短缺、環(huán)境污染，一邊是優(yōu)質(zhì)清潔秸稈能源資源大量的被閑置、浪費(fèi)、露天焚燒。因此，秸稈生物質(zhì)成型顆粒燃料利用技術(shù)迅速發(fā)展起來(lái)，并逐漸被用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活的方方面面。
秸稈成刑顆粒燃料是經(jīng)過(guò)秸稈收集然后氣流式烘干機(jī)烘干，
秸稈粉碎機(jī)粉碎，最后用
秸稈顆粒機(jī)壓制成型，把秸稈原料壓制成的顆粒狀燃料，壓縮后的秸稈成型顆粒燃料體積縮�。敢唬保氨叮芏仍黾拥剑保埃埃埃耄纾V以上，大大方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存，更容易組織和控制燃燒，因此顯著提高燃燒效率。秸稈成型顆粒燃料日漸被作為煤炭的替代品用于民用及工業(yè)燃料，包括供熱、發(fā)電／熱電聯(lián)產(chǎn)等。日前迫于能源需求與環(huán)境污染壓力，熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)逐漸在城市小區(qū)、商務(wù)區(qū)等發(fā)展起來(lái)�！ �
熱電聯(lián)產(chǎn)是提高能源利用率，節(jié)約能源的有效途徑，并且具有減少污染，提高供熱質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)。２００２年由國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)、國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)、建設(shè)部和國(guó)家環(huán)保總局聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》，明確了國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的政策，特別強(qiáng)調(diào)了國(guó)家積極支持發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)利小型燃?xì)鉄犭娎渎?lián)產(chǎn)。世界各國(guó)實(shí)踐表明，發(fā)展能源階梯利用的小型熱電冷聯(lián)產(chǎn)是合理、高效地利用能源的最佳手段，對(duì)于改善環(huán)境、降低燃料成本，也是最好的解決方案之一。歐盟計(jì)劃到２０１０年熱電聯(lián)產(chǎn)所占的發(fā)電市場(chǎng)份額達(dá)３０％，其中，丹麥熱電聯(lián)產(chǎn)占發(fā)電市場(chǎng)的４５％；荷蘭目前熱電聯(lián)產(chǎn)已占發(fā)電市場(chǎng)的４０％。俄羅斯早在１９９３年熱電裝機(jī)就有６５３０萬(wàn)ｋＷ，熱電廠的發(fā)電量占總發(fā)電量達(dá)３３％以上�！ �
經(jīng)過(guò)研究我們認(rèn)為，利用秸稈成型顆粒燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展分布式能源站，具有熱利用效率高、建站靈活、變廢為寶、綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景廣闊。
2、秸稈成型順粒姍料技術(shù)
我國(guó)農(nóng)村生活用能仍有超過(guò)５０％的農(nóng)民全年９０％以上依靠秸稈、薪柴等生物質(zhì)直接低效率燃燒。不少地方秸稈資源被作為廢物棄于田間地頭，各地頻頻出現(xiàn)露天焚燒秸稈現(xiàn)象，不僅浪費(fèi)資源，也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至延誤航班、引發(fā)火災(zāi)和交通事故等�！ �
桔稈等生物質(zhì)能源的開發(fā)利用技術(shù)再度引起人們的高度重視。許多大中城市要求中小燃煤鍋爐關(guān)閉、整改，要求改燒天然氣、電等清潔燃料，各用能單位普遍感到清潔燃料能源價(jià)格高、負(fù)擔(dān)重，紛紛尋求新的替代能源。因此，秸稈作為可再生清潔能源日益受到關(guān)注�！ �
由于秸稈本身的特點(diǎn)是堆積密度小，體積熱值低，所以秸稈直燃鍋爐必定是體積龐大，設(shè)備造價(jià)高，廠房占地面積大，基礎(chǔ)建設(shè)及初投資高；而利用秸稈成型顆粒燃料發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，由于其密度大，可以借鑒煤炭燃燒技術(shù)與設(shè)備，降低設(shè)備投資成本，減少初投資。又由于其屬于清潔燃料，可以不受地點(diǎn)限制，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，在城市發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)能源站�！ �
利用秸稈成型顆粒燃料發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，開發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)顆粒成型設(shè)備與熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，符合我國(guó)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展要求，更適合我國(guó)國(guó)情實(shí)際。即可解決農(nóng)村秸稈資源浪費(fèi)，減少環(huán)境污染，又能發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，增加農(nóng)民收人，促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。同時(shí)，還有利于富余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，為社會(huì)提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，支持國(guó)家可持續(xù)發(fā)展�！ �
3、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
國(guó)外從２０世紀(jì)３０年代開始研究秸稈成型燃料技術(shù)。到２０世紀(jì)末，美國(guó)已在２５個(gè)州興建了日產(chǎn)量為２５０－３００ｔ的樹皮成型燃料加工廠，進(jìn)行工廠化生產(chǎn)。歐洲國(guó)家也非常重視生物質(zhì)可再生能源的開發(fā)利用，從２０世紀(jì)７０年代開始研制生產(chǎn)沖壓式成型機(jī)、顆粒成型機(jī)等，意大利、丹麥、法國(guó)、德國(guó)、瑞典、瑞士、比利時(shí)等國(guó)相繼建成生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)廠家７０多個(gè)，設(shè)備及成型燃料產(chǎn)品進(jìn)人商業(yè)化運(yùn)作模式；泰國(guó)、印度、越南、菲律賓等國(guó)在２０世紀(jì)８０年代也建成了不少生物質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠；從２００３年開始，南非北部城市沙比已建成４個(gè)巨大的生物質(zhì)成型燃料加工廠，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到了年產(chǎn)２０萬(wàn)噸。這些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料技術(shù)大部分已經(jīng)成熟，并進(jìn)人了規(guī)�；a(chǎn)及應(yīng)用階段�！ �
目前國(guó)外生物質(zhì)成型的主要方式有４種，即顆粒成型機(jī)、螺桿連續(xù)擠壓成型機(jī)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)沖壓式成型機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)沖壓式成型機(jī)；生產(chǎn)原料以木屑等林業(yè)廢棄物為主。其利用形式主要有三種：一是低密度類，大捆，用于發(fā)電；二是中密度類，大塊／棒狀，以層燃鍋爐、壁爐為主；三是顆粒型，原料以木屑為主，用于高檔取暖爐�！ �(guó)外對(duì)秸稈生物質(zhì)成型燃料技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)從原
料收集到加工、應(yīng)用都實(shí)現(xiàn)了工廠化，燃燒技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展；但是，國(guó)外成型燃料生產(chǎn)多以木屑等林業(yè)廢棄物為主要原料，應(yīng)用秸稈原料生產(chǎn)成型燃料的研究和應(yīng)用較少；成型燃料的用途多是家庭采暖和熱水供應(yīng)，以及少數(shù)特殊用途，很少用于發(fā)電。
我國(guó)從２０世紀(jì)８０年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈成型機(jī)，生物質(zhì)成型燃料技術(shù)的研究開發(fā)已有二十多年的歷史。曾經(jīng)先后引進(jìn)２０多條生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)線，因?yàn)楹哪芨�、成本高、生產(chǎn)率低、燃爐不配套、與國(guó)情脫節(jié)等，至今仍沒有形成產(chǎn)業(yè)。之后，我國(guó)先后有幾十家研究院所、生產(chǎn)企業(yè)投人成型燃料技術(shù)研究與開發(fā)利用工作，針對(duì)原料主要是林業(yè)廢棄物，以秸稈為原料的成型燃料技術(shù)除農(nóng)業(yè)部可再生能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)）在河南進(jìn)行示范嘗試外，其它研究進(jìn)展一直比較緩慢。但是國(guó)內(nèi)對(duì)牧草、秸稈加工顆粒飼料的技術(shù)與設(shè)備研究比較常見，秸稈顆粒燃料的技術(shù)與成套設(shè)備不多。
近幾年，由于國(guó)家資金投人增加，成型燃料的生產(chǎn)利用初步形成規(guī)模。例如陜西省武功縣輕工機(jī)械廠研制的螺旋推進(jìn)式成型機(jī)，遼寧省能源研究所研制的螺桿棒狀成型機(jī)，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的活塞式液壓成型機(jī)，在北京、河南、江蘇都已經(jīng)行了小規(guī)模示范。隨著生物質(zhì)資源利用技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的支持與引導(dǎo)，秸稈成型顆粒燃料技術(shù)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)家、社會(huì)、企業(yè)、科研單位不斷投人人力物力財(cái)力，配套設(shè)備更加完善、成熟，技術(shù)更新速度加快，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)不斷加強(qiáng)。
國(guó)外尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家在成型顆粒燃料技術(shù)研究方面處于領(lǐng)先地位，從利用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，國(guó)外成型顆粒燃料主要采用木屑等林業(yè)廢棄物作生產(chǎn)原料，很少采用秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物；由于木質(zhì)顆粒燃料潔凈無(wú)污染、可再生，多作為優(yōu)質(zhì)燃料被用于壁爐采暖等，雖然價(jià)格昂貴，仍然備受豪華別墅戶主青睞。在國(guó)外，秸稈常被用作肥料、飼料等其他用途，用作燃料的發(fā)達(dá)國(guó)家多采用大規(guī)模直接燃燒方式進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)，很少采用秸稈生產(chǎn)成型顆粒燃料�！ �
4、市場(chǎng)褥求分析
�。玻埃埃茨辏覈�(guó)有２５個(gè)省級(jí)電網(wǎng)出現(xiàn)拉閘限電，全國(guó)冬夏用電高峰最大電力缺口超過(guò)３０００萬(wàn)千瓦，許多發(fā)電機(jī)組因?yàn)槊禾抗⿷?yīng)不足而關(guān)停。另外，我國(guó)尚有３００（）萬(wàn)人口沒有用上電。發(fā)展生物質(zhì)成型顆粒燃料產(chǎn)業(yè)，將會(huì)對(duì)煤炭進(jìn)行必要的補(bǔ)充，建設(shè)分布式中小型熱電廠，將可以有效緩解供電、供熱緊張局面，對(duì)我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)意義深遠(yuǎn)�！ �
隨著城市化進(jìn)程的加快，城市居民接近６億人口，造成我國(guó)城市供暖壓力逐漸增大。由于許多新建小區(qū)多在城市外圍，熱力管網(wǎng)難以到達(dá)，或者熱損失嚴(yán)重而難以為繼。為了滿足居民生活需求，因此需要采用區(qū)域供暖措施，受環(huán)保限制，多數(shù)以天然氣或電力燃料供暖，而且單純供暖效率低。要么供暖費(fèi)過(guò)高，要么供暖廠虧損經(jīng)營(yíng)，二者都不是長(zhǎng)久之計(jì)。我國(guó)《可再生能源法》出臺(tái)后，秸稈發(fā)電上網(wǎng)有了法律保證。發(fā)展秸稈顆粒燃料熱電聯(lián)產(chǎn)即可以滿足供熱需求又有發(fā)電收人，而且供熱距離短，建設(shè)投資少，屬子一舉多贏的開發(fā)利用可再生能源方案。
