秸秆打捆直燃锅炉在乡镇供暖中的应用

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，也产生着大量的秸秆，露天焚烧秸秆导致环境污染的问题已经引起全社会的关注，如何有效处理秸秆是多年来困扰百姓和政府的难题，秸秆有效开发利用迫在眉睫。

根据国家发改委、国家能源局等九部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》，要求“合理发展以农林生物质、生物质成型燃料等为主的生物质锅炉供暖，鼓励采用大中型锅炉，在城镇等人口聚集区进行集中供暖。”秸秆打捆直燃锅炉可应用在粮食烘干和冬季供暖等方面，燃料采用整捆秸秆进行气化燃烧，燃料成本更低，可有效解决居民冬季供暖、秸秆露天焚烧等问题，一举多得。

一、秸秆捆包燃料

我国秸秆种类繁多，以玉米秸秆产量最大。目前，由于各地实际使用的秸秆打包机械规格不同，秸秆捆规格随之不同，大体上分为方捆和圆捆两种。方捆中常见的规格为宽450mm，高350mm，长600 ~800mm，单捆重量约12～20kg；圆捆中常见的规格为直径1250mm，长1200~1400mm，单捆重量约200~250kg。

秸秆捆包燃料

在秸秆燃料化方面，除了将整捆秸秆直接作为燃料，还有将秸秆压缩制作为颗粒或压块燃料，但在其加工和运输等流程中需要消耗大量的运输、电力、人力成本，价格也随之升高。而将整捆秸秆作为燃料，只需经过机械打包-运输-周转存储，即可直接利用。秸秆颗粒或压块燃料市场价格在500～700元/吨，而整捆秸秆燃料价格仅需150～260元/吨，在成本上有着巨大优势。

秸秆作为燃料使用，其热值大约为2500～3000kcal，在实际应用中，可以按照每2t秸秆等同于1t标煤的热值来估算燃料消耗量。

不同秸秆燃烧热值与散煤对比（单位MJ/kg）

综合来看，秸秆打捆直燃具有如下特点：成本低廉，成本仅需150～260元/吨，考虑到各地普遍对秸秆打包、收储、综合利用等环节有一定补贴，实际应用中使用成本会进一步降低；与燃煤相比相对环保，农作物秸秆在燃烧中基本不产生硫，且锅炉燃尽的燃料灰可以作为土地肥料或工业原料，形成产业闭环；秸秆捆包燃料中秸秆水分一般较高（30%左右），且存在一定的杂土（一般在10%左右），在设计秸秆打捆直燃锅炉时需综合考虑；由于其本身的物性特点，秸秆捆包燃料不适宜远距离运输，秸秆打捆直燃锅炉更适合分布式利用。

二、秸秆打捆直燃锅炉

秸秆打捆直燃锅炉将秸秆包由自动给料装置输送至锅炉进料口。在进料口前设置有干燥区，降低水分以减少 NOx 排放。预热后秸秆在炉内破包，然后通过二次燃烧和分区分级分相燃烧技术，配合合理的烟气流速，最终实现高效燃烧。秸秆打捆直燃锅炉热效率一般可达83%-88%。在秸秆直燃锅炉尾部配套净化装置，烟气通过除尘、脱硫、脱氮，净化达标后排入大气，符合国家大气污染物排放相关要求。

秸秆打捆直燃锅炉

三、秸秆打捆直燃锅炉项目应用

以黑龙江省某乡镇供暖公司项目为例，该供暖公司在2020年安装了一台10吨生物质秸秆直燃锅炉，总供暖面积约为9万平方米。秸秆直燃锅炉每年消耗秸秆大约6500吨，按照秸秆260元/吨计算，每年燃烧秸秆成本约为169万元。而该供暖公司往年烧煤需要4000吨，每吨二类烟煤运到锅炉房大约需要1200元，共计480万元。

秸秆打捆直燃热水锅炉与燃煤供暖成本对比

该项目进行生物质秸秆打捆直燃锅炉替代后，由于秸秆捆包燃料成本上的巨大优势，每年要比燃煤锅炉节约311万元。且该整捆秸秆直燃气化热水锅炉排放指标符合要求，灰渣可以直接还田，得到了用户的高度认可。

秸秆打捆直燃锅炉供热站燃料存储

综上所述，秸秆打捆直燃锅炉可广泛应用于东北地区以种植业为主的乡镇村屯，由于秸秆资源丰富、原料易获得、秸秆打包收储较便捷，燃料成本十分低廉，可为住宅小区、公共服务设施、企事业单位等进行集中供热，为供热公司带来可观的经济效益，同时解决了当地秸秆处理难题，避免露天焚烧秸秆的环境污染，实现了散煤取暖，切实改善农村人居环境。