我国是一个农业大国，又是个能源消耗大国，能源消耗量以每年6%～7%的速度增长。我国每年约产7亿t农作物秸秆。近年来，随着农村经济发展和农村用能结构的改善，农作物秸秆出现严重过剩，许多秸秆被弃置或焚烧，对交通、环境、生态等造成严重影响。此外，简易炉灶的直接燃烧方式，燃烧效率低，可吸入颗粒物、二氧化硫等有害物质严重超标，造成厨房室内空气环境污染。因此，用新技术将秸秆转化为高品位能源，对解决农村用能问题、减轻温室效应、促进农村生态文明建设具有重要意义。
二、濮阳市秸秆资源利用情况
濮阳市秸秆资源是农村生活用能的重要原料。由于秸秆存在着结构疏松、能量密度低、燃烧特性较差、直燃效率低、污染严重且不易贮运等缺点，秸秆已不再适应当前农村生活用能的要求，其作为生活用能的功能逐渐被削弱。同时，农民收入水平较低，随着煤炭、电等能源价格上涨，生活用能开支逐渐增加。
从表1、表2中可以看出，濮阳市2012年作物秸秆总产量为441万t，折合标煤219万t，81%的农作物秸秆得到了利用，剩余的农作物秸秆被焚烧或废弃掉。
表1 2012年濮阳市主要农作物秸秆量
| 耕地面积/hm2 | 粮食产量/（t/a） | 秸秆总量/（t/a） | 麦稻秸秆/（t/a） | 玉米秸秆/（t/a） | 棉花秸秆/（t/a） | 油料秸秆/（t/a） | 其他/（t/a） |
| 269800 | 2601051 | 4412600 | 1873300 | 1404000 | 154700 | 514400 | 83000 |
| 秸秆利用总量/（t/a） | 废料利用总量/（t/a） | 饲料化利用/（t/a） | 能源化利用/（t/a） | 工业化利用/（t/a） | 基料化利用/（t/a） |
| 3607100 | 1690400 | 1192200 | 318900 | 239000 | 166600 |
三、秸秆成型燃料技术应用分析
(一)秸秆成型燃料技术
秸秆成型燃料技术是指在定的压力条件下，用秸秆颗粒机等生物质成型设备机械压缩（加热或不加热）的方法，将松散的秸秆等生物质挤压成质地致密、形状规则成型燃料的技术。该技术可提高秸秆单位容重和热值。秸秆经压缩后体积可缩小6～8倍，密度可在0.8～1.3t/m3，热值15000～17000kj/kg，能量密度与中质煤相当，燃烧特性明显改善，火力持久，黑烟少，炉膛温度高，且储运方便，干净卫生，可用于生产和生活领域。成型燃料主要有压块和颗粒两种类型，秸秆成型设备主要有螺杆式、活塞式和滚筒式。随着我国对秸秆成型燃料的技术研究、示范，该技术已基本成熟，成型设备的实用性、系列化、规模化也得到明显改善，开始在市场上推广应用，河南省富通新能源科技有限公司生产销售的秸秆颗粒机设备与压制的农作物秸秆颗粒燃料如下所示：
颗粒燃料生产视频如下所示：其燃烧特点是挥发性高而空隙率低、结构密实，其组织结构限制挥发分由内向外的析出速度，热量由外向内的传播速度减慢，由于与氧接触面减少，使得点火所需的氧原生物质点火有所减少。整个燃烧过程大致分为挥发物燃烧一一表面焦炭过渡区燃烧——渗透扩散燃烧一一灰块形成四个阶段。实验表明， 次加入成型燃料块燃烧持续时间超过60min，火力集中，锅炉稳定燃烧时最高温度超过1000℃，民用燃烧炉具可实现封火，封火时间超过24h。燃烧后的灰分不超过原料的10%．而且可作钾肥，成型燃料燃烧般不结渣、不飞灰。
（三）秸秆成型燃料的优点
与秸秆直燃相比：是由于秸秆成型块密度远大于秸秆，限制了挥发分的逸出速度，燃烧反应大多在表面进行，开始燃烧时类似“颗粒燃烧”模型，使般炉灶供给的自然对流空气相对够用，黑烟量减少，未燃挥发物损失少。二是由于压缩致密作用，挥发分逸出后剩余的炭结构紧密，运动气流冲力不能使之解体，炭的燃烧热可得到充分利用。在成型燃料燃烧过程中，蓝色火焰包裹明亮炭块，使炉温大大地提高，燃烧时间明显延长。三是整个燃烧过程需氧量没有大起大落，使燃烧过程相对稳定。与燃煤相比：是着火性比煤好，易于点火，缩短了火力启动时间；二是燃烧充分；三是固体排放量少，排放全是灰分，约占总重的0.4%～20%，而煤排放物占总重的25%～40%；四是对燃烧设备腐蚀程度低于煤，成型燃料主要是C-H有机物，而煤含有硫等物质。
四、秸秆成型燃料的经济性分析
(一)经济指标评价
为此采用动态评价的方法，以净现值(NPV)、动态回收期(T)、益本比(B/C)及内部收益率(IRR)为评价指标对液压秸秆成型机进行经济评价
（二）试验运行分析
在清丰县进行了秸秆成型燃料技术的试验，采用了河南农业大学HPB-III型生物质成型机设备，并配备了专用的成型燃料炉具，其中：灶型炉具的燃烧效率为28%，炉型炉具的燃烧效率为30%，远远高于普通的炉具，取得了很好的效果。
1、经济效益。经过试验运行，按成型燃料售价200元／t计算，成本价为160元／t，燃料的利润为40元／t，则每台设备的年净收入为3.84万元（生产效率为400kg/h，每天工作8h，每年工作300d计）。扣除折1日后，静态投资回收期不到4年（每套设备为15万元）。每个示范农户每年的成型燃料消耗量在2t左右（仅用于炊事）。如果扣除农民自己提供的秸秆，农民需支付140元／t，按热值推算，2t秸秆成型燃料相当于1.4t煤，目前，民用煤在400元／t左右，每个示范农户每年可节支280元。
2、社会效益。主要体现在每条生产线可提供4～5个工作岗位（包括秸秆收购人员）。同时，该技术的应用，可解决政府每年为解决秸秆荒烧问题而投入的大量人力、物力和财力。另外，成型燃料可使厨房可吸入颗粒物明显减少，厨房的空气质量得到有效改善，显著提高农民群众的生活质量。
3、环境效益。秸秆成型燃料的二氧化碳排放量为零，二氧化氮为微量排放，二氧化硫、粉尘的排放量远远低于国标。同时，每年还可解决大量秸秆的处置问题，减少了秸秆焚烧的隐患，
五、风险分析
(一)风险因素
从秸秆成型燃料试点的运行情况可以看出其经济、社会、生态和环保效益是巨大的，对于调整农业产业结构、增加农民收入、促进农业可持续发展具有现实意义，因此具有广泛的推广应用前景。该技术推广的风险性和不确定因素主要有两个方面： 是国家的产业政策；二是秸秆原料的价格。该技术选用的原料主要是玉米、小麦等作物秸秆，秸秆成型燃料可取代煤，但目前秸秆没有固定价格，该技术推广后原料价格将会上涨。同时，秸秆成型燃料与煤相比没有竞争能力，国家没有在城镇限制用煤政策，给秸秆成型燃料的推广增加了难度。此外，秸秆的收获期是相当短的一段时间，而且是大范围、大区域同时进行，会给秸秆的收集带来 定的困难。
（二）降低风险的措施
是国家政策支持。逐步取缔污染严重的燃煤锅炉，禁烧农作物秸秆，取缔小型造纸厂，宣传、推广生物质成型燃料技术，出台相应的支持政策。二是扶持秸秆成型燃料用户。对使用成型燃料或成型燃料炉具给予定补贴，提高群众使用成型燃料的积极性，实现这项技术的推广普及。三是建立健全推广机制。鼓励、支持种粮大户、农民合作社参与秸秆的收集、储存、加工，建立“企业+基地”的运行模式，加强成型燃料技术推广的服务指导，形成分工明确、互为补充、合作共赢的成型燃料技术的推广局面。
六、结论
通过对秸秆成型燃料技术的技术经济评价、风险分析情况可以看出，秸秆成型燃料在技术和经济上都是可行的，不仅有利于保护环境，同时也为农村生活用能找到了很好的替代品，减少了秸秆资源的浪费，尤其是在户用炉灶、窑炉和工业锅炉等用能方面的需求将逐步增加。因地制宜开发秸秆成型燃料，将有利于提高农民收入，促进农业资源循环利用，保护生态环境，构建资源节约型和环境友好型社会。随着国家对以秸秆为主的生物质能开发利用的不断重视，人们环保和可持续发展意识不断提高，以及成型燃料技术的不断改进，生物质成型燃料将会得到又一段发展，逐步成为农村和工业用能的一个重要来源。
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