東北地區(qū)是我國(guó)重要的商品糧生產(chǎn)基地，每年在提供大量的商品糧的同時(shí)，也產(chǎn)生著大量的玉米、水稻等作物秸稈。該地區(qū)一年一作、氣候冷涼，大量秸稈連年還田腐解不徹底易影響后續(xù)耕作，同時(shí)秸稈離田成本高、利用價(jià)值低，導(dǎo)致秸稈成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物。由于得不到及時(shí)有效處理，秸稈露天焚燒影響環(huán)境的問(wèn)題在該區(qū)域時(shí)有發(fā)生，秸稈禁燒和綜合利用任務(wù)十分艱巨。

據(jù)測(cè)算，遼寧、吉林、黑龍江和內(nèi)蒙古四省區(qū)的可收集秸稈量2億噸、占全國(guó)的24.4％，其中黑龍江省的可收集秸稈量1.1億噸、占四省區(qū)的52.1％。目前，遼寧、吉林、黑龍江和內(nèi)蒙古的秸稈利用率分別為84.7％、75.5％和64.1％和82.5％，其中黑龍江和吉林兩省的秸稈利用率明顯低于全國(guó)平均水平。

為保護(hù)大氣環(huán)境，國(guó)家和地方出臺(tái)了一系列禁止露天焚燒秸稈的規(guī)定，采取了嚴(yán)格的禁燒措施，同時(shí)也投入了大量資金支持秸稈綜合利用工作。當(dāng)面臨著大量的秸稈離田處理壓力和春季緊張的農(nóng)事安排，面對(duì)農(nóng)民的述求，個(gè)別省份仍然會(huì)留有露天焚燒秸稈的窗口期。此舉雖然確保了農(nóng)時(shí)，維護(hù)了農(nóng)民的利益，但同時(shí)也影響了政府的公信力和初步建立起來(lái)的市場(chǎng)秩序。

鑒于上述情況，為加快解決東北地區(qū)秸稈利用問(wèn)題，本文對(duì)黑龍江、遼寧等地的秸稈直燃鍋爐實(shí)際運(yùn)行效果進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。

一、秸稈直燃鍋爐供暖案例

1.黑龍江省海倫市某集中供熱項(xiàng)目

該項(xiàng)目供暖面積23.5萬(wàn)m2，采用20噸打捆直燃鍋爐供熱。改造前采用同噸位燃煤鍋爐，每年燃煤8225噸，煤?jiǎn)蝺r(jià)650元/噸，燃料成本在534．6萬(wàn)元，供熱燃料成本22.8元/m2，加上人工等費(fèi)用，供熱成本在27.8元/m2；改造后，每年消耗秸稈2萬(wàn)噸，秸稈150元/噸，每年燃料費(fèi)用300萬(wàn)元，燃料成本相當(dāng)于12.8元/m2，加上機(jī)械、人工等費(fèi)用，供熱成本17.8元/m2。該供熱模式與傳統(tǒng)燃煤供熱模式相比，節(jié)約10元/m2，該項(xiàng)目每年節(jié)約可達(dá)235萬(wàn)元。該項(xiàng)目改造費(fèi)用325萬(wàn)元，據(jù)此計(jì)算，1.5個(gè)供暖季可回收改造成本。

2. 黑龍江省綏棱縣某集中供熱項(xiàng)目

該項(xiàng)目供暖面積6萬(wàn)m2，采用12噸打捆直燃鍋爐供熱。改造前采用同噸位燃煤鍋爐，每年燃煤2600噸，煤?jiǎn)蝺r(jià)750元/噸，燃料成本在195萬(wàn)元，供熱燃料成本32.5元/m2，加上人工等費(fèi)用，供熱成本在38.8元/m2；改造后，每年消耗秸稈8000噸，秸稈150元/噸，每年燃料費(fèi)用120萬(wàn)元，燃料成本相當(dāng)于20元/m2，加上機(jī)械、人工等費(fèi)用，供熱成本20.7元/m2。該供熱模式與傳統(tǒng)燃煤供熱模式相比，節(jié)約18.1元/m2，該項(xiàng)目每年節(jié)約可達(dá)108.6萬(wàn)元。該項(xiàng)目改造費(fèi)用165萬(wàn)元，據(jù)此計(jì)算，1.5個(gè)供暖季可回收改造成本。

3.吉林省農(nóng)安縣某集中供熱項(xiàng)目

該項(xiàng)目供暖面積4.2萬(wàn)m2，采用6噸打捆直燃鍋爐供暖。改造前采用同噸位燃煤鍋爐，每年燃煤1350噸，煤700元/噸，燃料成本在94.5萬(wàn)元，供燃料成本22.5元/m2；加上人工等費(fèi)用，供熱成本在28.2元/m2；改造后，每年消耗秸稈3000噸，秸稈180元/噸，每年燃料費(fèi)用54萬(wàn)元，相當(dāng)于燃料成本12.9元/m2，加上人工、機(jī)械等費(fèi)用，供熱成本18元/m2。該供熱模式與傳統(tǒng)燃煤供熱模式相比，節(jié)約10.2元/m2，該項(xiàng)目每年節(jié)約可達(dá)42.84萬(wàn)元。該項(xiàng)目改造費(fèi)用85萬(wàn)元，據(jù)此計(jì)算，2個(gè)供暖季可回收改造成本。

二、秸稈直燃鍋爐效益分析

1.運(yùn)行成本低廉且經(jīng)濟(jì)效益顯著

一是與燃煤取暖相比，秸稈打捆直燃供暖運(yùn)行成本相對(duì)較低。根據(jù)黑龍江省秸稈直燃鍋爐運(yùn)行情況分析，平均每噸秸稈直燃鍋爐造價(jià)15萬(wàn)元左右，可帶供熱面積7500m2，每1m2供暖消耗秸稈65.0~100.0kg（取決于秸稈含水量、鍋爐熱效率和供熱方式）。采用秸稈打捆直燃供暖方式，供熱成本20元/m2左右，與燃煤相比，單位面積供暖成本降低約14元左右，通常可在1.5個(gè)供暖季收回鍋爐改造成本。如果按照鍋爐使用壽命10年計(jì)算，長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

二是秸稈直燃鍋爐結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)運(yùn)維人員能力素質(zhì)要求不高，容易在農(nóng)村地區(qū)推廣普及。

2.自然生態(tài)耦合性好且社會(huì)效益明顯

一是秸稈消耗量大、利用率高。以1噸秸稈直燃鍋爐為例，在鍋爐熱效率均為80％的情況下，與秸稈成型燃料相比，秸稈直燃鍋爐可處理秸稈251kg/h，而固化燃料鍋爐僅可處理秸稈198kg/h，可多處理秸稈53kg/h；秸稈直燃由于不需要二次耗能將秸稈加工為成型顆粒燃料，每噸燃料可節(jié)省加工和二次運(yùn)輸成本接近300元，秸稈直燃鍋爐供暖綜合成本遠(yuǎn)低于秸稈壓塊鍋爐。

二是自然生態(tài)耦合性好。以黑龍江省為例，每年的供暖期從10月中旬開(kāi)始，到第二年的4月中旬結(jié)束，冬季供暖時(shí)間較長(zhǎng)，需要大量能源供暖；秋收季從每年的9月中旬開(kāi)始，到10月中旬結(jié)束，與供暖期恰好契合，秸稈直燃鍋爐的推廣和應(yīng)用能夠有效解決秸稈露天焚燒問(wèn)題，不但不影響第二年春耕，而且秸稈燃燒后的灰燼又可作為肥料還田，減少化肥投入。

三是直燃鍋爐僅適用于秸稈作為燃料，對(duì)于禁燒而言，具備一次性補(bǔ)貼，長(zhǎng)期管用的政策效果。

3.節(jié)能減排效果好且環(huán)保效益突出

一是燃燒熱值高，節(jié)能減排效果好。根據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)研究結(jié)果和熱值換算，每燃燒2噸農(nóng)作物秸稈的熱值相當(dāng)于1噸標(biāo)煤。按照直燃鍋爐1000萬(wàn)噸秸稈處理能力，每年可節(jié)約500萬(wàn)噸標(biāo)煤。根據(jù)污染物減排總量核算細(xì)則計(jì)算，相當(dāng)于減排二氧化碳1330萬(wàn)噸，二氧化硫12萬(wàn)噸，氮氧化物3.5萬(wàn)噸。根據(jù)燃煤和秸稈排放標(biāo)準(zhǔn)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271G2001)和(GB13271G2014)計(jì)算，相當(dāng)于減少顆粒物排放5250噸、二氧化硫排放4.29萬(wàn)噸、氮氧化物排放3.15萬(wàn)噸、燃燒廢棄物50萬(wàn)噸。

二是煙塵污染物超低排放，環(huán)保效益突出。秸稈直燃二氧化硫排放濃度約為7mg/m3，氮氧化物的排放濃度約為197mg/m3，二者排放濃度均為燃煤的1/3，煙塵經(jīng)沖擊水浴除塵后排放濃度約為48mg/m3，遠(yuǎn)低于燃煤鍋爐的180mg/m3和國(guó)家鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，而且秸稈燃燒后灰渣極少，極大地減少堆放煤渣的場(chǎng)地面積和所產(chǎn)生的二次污染問(wèn)題，環(huán)保效益顯著。

三是秸稈直燃鍋爐熱效率高，利于促進(jìn)農(nóng)村清潔取暖。秸稈打捆直燃鍋爐，可即開(kāi)即停，操作簡(jiǎn)單方便，只需要將農(nóng)作物秸稈打捆后直接燃燒，傳熱速度快，熱效率可達(dá)80％以上，高于燃煤鍋爐的68％。秸稈直燃鍋爐不但無(wú)燃煤鍋爐冒黑煙現(xiàn)象，清潔衛(wèi)生，而且秸稈燃燒不腐蝕鍋爐，可延長(zhǎng)鍋爐的使用壽命。同時(shí)，秸稈直燃鍋爐在結(jié)構(gòu)上只能燒秸稈，不能燒煤，可有效避免生物質(zhì)鍋爐偷燒燃煤現(xiàn)象，利于促進(jìn)農(nóng)村清潔取暖。