利用废弃秸秆固化成型燃料可行性分析

环境保护意识的增强，其环境污染、短缺等问题日益凸显，人们对于新型能源的开发与利用越来越重视。利用废弃秸秆固化成型燃料的新型能源，成为许多有识之士关注的焦点。在煤炭污染环境，不用又不行的两难境地中，废弃秸秆固化成型燃料的新型能源以其着火性能好、燃烧充分、污染小、节能效益明显而备受关注，如若能够推广，可谓一举多得。

一、农村废弃秸秆的利用概况

我国农村每年农作物秸秆的产量达60-80亿吨，其中玉米秸秆的面积、产量最大，利用潜力也最大。随着农业生产方式的不断进步，农业生产水平的逐步提高和思想观念的转变，秸秆很少再用于烧饭、施肥。用作饲料的数量不到5%，利用秸秆还田、副业加工少于5%，出现大量的秸秆积压闲置，大量焚烧不仅对环境造成严重污染，而且也对资源造成了巨大的浪费。

秸秆经机械加工粉碎后还田，虽说进度快，可以增加土地的有机质，但也存在一些弊端。如秸秆还田既不好平整土地，也易造成土地透气死苗，渗水量大，同时也容易滋生病虫害。长期秸秆机械还田还会造成土地养分失调。

充分开发利用农作物秸秆成为农业发展的重要课题之一，既符合我国国情，也顺应国家的大政方针。

二、废弃秸秆固化成型燃料的产业化分析

我国农村废弃秸秆资源巨大，在化石能源价格不断上涨，农民家庭用于支出能源消费的比例增大的今天，农民期盼着低廉的废弃秸秆固化成型燃料在农村推广，当新型废弃秸秆固化成型燃料出现在农户面前时，农民对其会产生特殊的感情。

废弃秸秆固化成型燃料这一能源转换技术的出现，对农村经济发展具有重要意义。废弃秸秆散状直接燃烧热效率不足20%，废弃秸秆固化成型燃料则达40%以上，提高了热利用率节约了资源。废弃秸秆固化成型燃料的利用可以代替部分煤炭、液化气等化石能源，缓解化石能源危机局面；废弃秸秆固化成型燃料的显著特点是储存、运输方便，有利于产业化生产；再加上废弃秸秆固化成型燃料的环保功效，有利于改善农村生活环境，对农村环境保护、乡村洁净工程和文明生态村建设具有重要的现实意义。废弃秸秆固化成型燃料产业化发展到年产168万吨，可获得如下效益：

1.解决84万户一年的生活燃料问题、代替燃煤117.6-134.4万吨/年，节约了煤炭资源，同时，节省资金35280万元-40320万元/年，并相应减少煤炭运输带来的费用、燃油消耗及交通压力。

2.减少环境污染和化石燃料相比，废弃秸秆固化成型燃料CO₂排放量为O，SO₂、NO和灰尘排放量也要小得多，节省了因燃煤造成的环境污染的治理费用。

3.可增加农民收入4268万元，其中秸秆原料收入825万元，燃料加工、销售利润2008万元、就业人员工资160万元、包装品收入175万元，有利于农村脱贫致富奔小康。

4.农作物秸秆加工成固化成型燃料，可实现工厂化生产、商品化流通，为农村开辟就业新途径，提供不离村生产岗位，有利于农业产业结构的调整。

5.可直接利用农作物秸秆约200万吨（约为840万亩产量），减少秸秆焚烧造成的环境污染，有利于提高大气环境质量。

6.热效率达50%以上，比传统式直接燃烧农作物秸秆热效率明显提高，节约效果显著。

7.废弃秸秆固化成型燃料用途广泛，可用于一般炊事炉具和专用废弃秸秆固化成型燃料炉具和2吨以下锅炉、秸秆气化炉，具有体积小、容量大、高能、环保、使用方便的特点，可以很快被人们接受，便于推广使用。

因此，废弃秸秆固化成型燃料产业化项目是利国利民、获得社会效益、经济效益、环保效益、生态效益一举多得的好项目。

三、废弃秸秆固化成型燃料的技术原理：

煤是秸秆、树枝、杂草等废弃秸秆堆积后埋在地下，经过长期的地质作用和一系列的物理化学反应形成的。利用现代生物化学技术，可以模拟天然煤的形成过程，将农作物秸秆等切碎或粉碎后，加入专业制剂，进行煤化反应，在高温高压下可以具备天然煤一样的品质。

1、复合生物工程将各种秸秆纤维的特质完全破坏，并和添加的化学成份一起使燃料在高温高压下完成初步矿化，燃烧时再充分炭化而后稳定燃烧。

2、废弃秸秆固化成型燃料密度大，使松散物料“致密无间”，从而限制了挥发物的逸出速度，延长了挥发物的燃烧时间，燃烧反应大部分只在成型燃料的表面进行。炉灶供给的空气充足够用，未燃烧挥发部分的损失很少，从而减少了黑烟的产生。

3、因废弃秸秆固化成型燃料质地密实，挥发物逸出后剩余的炭结构也相对紧密，运动气流不能将其解体，炭的燃烧可充分利用。在燃烧过程中可清楚地观察到，蓝色火焰包裹着明亮的炭块，炉温大大提高，燃烧时间明显延长。

四、废弃秸秆固化成型燃料的特点：

1、清洁环保，绿色能源：经检测，其含硫量为0.16%-0.22%，远低于煤炭1%-3%的含硫量，是一种环保清洁能源，享有“绿煤”美誉；

2、成本低廉，附加值高：每吨成本160-200元（热值3500-5500大卡），成本非常低廉。燃烧后的灰烬，富含钙、镁、磷、钾、钠等元素，是上好的无机肥料。而且，通过对灰分进行处理，提取的纳米二氧化硅，有很高的附加值！

3、热值可调，燃时可控：通过调整煤化剂配方，可将其热值调至3500至8000大卡，燃烧时间在1小时至4小时，可以控制。

4、密度变大，储运方便：密度在1.2以上，占地少，方便运输和贮存。可用袋装，农村及城镇居民可像采购大米一样购置存放，取用方便。

目前，我国二氧化碳的排放总量已超出美国居世界第一位，二氧化碳排放量的70%，二氧化硫排放量的90%、氢氧化物排放量的66.7%均来自燃煤。废弃秸秆能源来自绿色植物，在进行光和作用时消耗的二氧化碳与它燃烧时的排放量相当，所以被称为零排放能源。以废弃秸秆燃料替代煤炭，可减少二氧化碳排放，减少碳氢化物、氢氧化物等对大气的污染，减少酸雨现象的发生。将为改善能源结构、提高能源利用效率、减轻环境压力作出巨大的贡献。

五、废弃秸秆固化成型燃料的应用：

1、适合农村、城镇、单位和家庭生产，是取暖、洗浴、食堂做饭、烧锅炉以及发电厂的理想燃料；

2、废弃秸秆固化成型燃料的颗粒形状以个小质硬，便于摆放分布的特点，可应用于陶工烧制、砖瓦厂以及冶炼化工；

3、废弃秸秆固化成型燃料燃烧后的灰烬中，富含钙、镁、钾、钠等元素，是上好的热性速效有机肥，而且经过对灰分进行处理，提取的纳米二氧化硅、三氧化铁，在市场上也十分走俏。

六、废弃秸秆固化成型燃料与天然煤应用效果对比

4、用户使用比较

4.1总用料量：一户农家每年采购煤炭1.5吨，主要供应自家冬季取暖、烧炕、炊事用，改用废弃秸秆固化成型燃料每年需要2吨，也可以满足同样的要求。

4.2每日使用情况：农民做一顿饭只需3Kg生物质燃料块即可，烧一壶水只用10多分钟即可烧开，填5Kg燃料块即可保证一夜的取暖要求，完全可以取代煤炭。

4.3费用情况：按目前煤市场价800元/吨，每年需支出煤钱1200元，并且煤价还在年年上涨。改用废弃秸秆固化成型燃料价格比煤低，还可以用秸秆换取生物质燃料，从而节省了农户部分开支。

综上所述，废弃秸秆固化成型燃料有效解决了农作物秸秆的去处问题，而且节能环保，经济效益显著。因此，利用废弃秸秆固化成型燃料是开发新型能源的一条光明大路，必将有广阔的市场前景。