户用秸秆气化炉使用调查与分析

第28卷第6期可再生能源Vol 28 No 62010年12月Renewable Energy ResourcesDec.2010户用秸秆气化炉使用调查与分析李建南1,倪俊2,李海涛1(1.江苏省农机节能与维修技术指导中心,江苏南京210017;2.江苏省节能技术服务中心,江苏南京210007)摘要:秸秆气化技术的应用对于提高农民生活质量、改善生态环境、减少化石能源消耗有着十分重要的意义。通过对户用秸秆气化炉和半气化炉的使用调查和试验,研究和分析了其安全性、可行性、经济性和适应性为秸秆气化炉和半气化炉在农村的推广应用提供参考。关键词:农作物秸秆;气化炉;分析中图分类号:S2162文献标志码:C文章编号:1671-5292(2010)06-0142-03Investigation and analysis on household stalk gasifierLI Jian-nan, NI Jun, LI Hai-tao我国高度重视农作物秸秆的能源化利用。于受技术、运行费用等多种因素影响,秸秆气化2008年,《国务院办公厅关于加快推进农作物秸炉仍处于推广应用的起步阶段。秆综合利用的意见》明确指出,要有序发展以秸为加大秸秆气化炉推广应用力度,促进秸秆秆为原料的生物质能,积极利用秸秆生物气化、能源化利用,江苏省农机主管部门从2009年开热解气化、固化成型等技术发展生物质能,逐步始把秸秆气化炉及与其配套的秸秆压块设备列改善能源结构。开展农作物秸秆能源化利用,是入农机购置补贴目录,被列入补贴目录的秸秆气我国现阶段农业和农村经济发展的一项重大课化炉以农户为单元,以农作物秸秆为原料,实现顾一户一炉,独立产气。这种气化炉的特点是气化1秸秆气化技术发展概况装置和炉灶连为一体,连接管路短,可使燃气在从“七五”开始,国家相关部门对秸秆气化集热态下进入灶具燃烧,减少了焦油因冷凝而堵塞中供气技术进行了科技攻关,经过多年努力,已管路的机会;炉壁为倾斜体,混合燃气可借助鼓研制出多种形式的大型秸秆气化装置(机组),并风机的风力从炉壁中、上部进入缓冲气柜,使挥在山东、辽宁、河北、湖北等省推广应用。但这些发分中的焦油得到部分裂解,降低燃气中焦油含机组普遍存在一些问题:一次性投入比较大(200量,达到平稳供气。2010年,有5家企业生产的万元以上),农户难以承受;工程必须整村连片安秸秆气化炉(以秸秆半气化炉为主)被列入江苏装使用,由于农户居住分散,铺设管道较长,因此省农机购置补贴目录,这种秸秆半气化炉与秸秆使用一段时间后会发生管道堵塞现象;供气时间气化炉最大的区别是秸秆燃料直接燃烧,并在燃固定,用户不能随时使用,普遍存在着用户不足、料底部进行气化燃烧。户用秸秆半气化炉由炉体供气设备利用率低、运行成本高的问题。、炉膛、灰仓、风机、加料口和排烟口等组成。秸针对集中供气装置存在的弊端,近年来各地秆半气化炉利用秸秆燃料在炉膛内直接燃烧和企业和科研单位研发秸秆气化技术及设备的积气化燃烧相结合的二次燃烧技术,采用上点火极性很高,市场上出现了供家庭、城镇单位、饭燃烧方式,在炉口四周再次供风助燃,使秸秆燃店、浴室等使用的多种型号的秸秆气化炉,但由烧更中国煤化工贡焦油和燃气气收稿日期:201001-12。作者简介:李建南(1960-),男,高级工程师,主要从事农业技术推广工作。ECNMHGJ飞142李建南,等户用秸秆气化炉使用调查与分析味,真正实现了秸秆利用的安全性、清洁性、环保二氧化硫等有害气体的排放,实现节能减排。性。2户用秸秆气化炉和半气化炉的使用情况目前,多数户用秸秆气化炉和半气化炉以秸2009年以来,江苏省推广户用秸秆气化炉秆颗粒或压块为燃料,这种燃料的透气性好,其2000多台,但利用率不高,原因是秸秆气化炉本密度可以达到06-1.2m3,热值为煤的08~0.身存在一些技术缺陷,导致秸秆气化炉的推广应9倍,可以作为煤的替代燃料。这种燃料燃烧后用受阻。秸秆半气化炉点火方便,燃烧时没有焦油产生的灰分仅为秸秆质量的2%左右,灰分中含气味因而受到农民群众的欢迎。我们对在江苏省丰富的钾等矿物质元素,经适当加工后可制成高境内使用秸秆气化炉和秸秆半气化炉的用户进行效肥料。秸秆的硫含量为煤炭的10%左右,因此,了走访调查,并在农户家里进行了实地操作试验秸秆颗粒或压块燃料的推广应用可以大大降低秸秆气化炉和半气化炉的使用情况见表1。考虑到表1秸秆气化炉和半气化炉使用情况Table 1 Status of stalk gasifier and semi- gasifier秸秆气化炉秸秆半气化炉机具型号BLC390ABLCNY-6配套风机功率W燃料状态圆柱形秸秆颗粒切断的树枝、树根、黄豆秆、棉花秆、玉米芯或秸秆压块点火方式电子点火起动时间/min5-10次加料量/kg次加料持续稳定燃烧时间/min加料时是否有烟气产生燃烧时是否发生回火或脱火现象有时煮沸5L水所需时间/min排烟口烟气的颜色有时有黑色或黄色浓烟正常燃烧时是否有明显的焦油气味炉具体积小,移动方便;燃烧时火力猛,炉火炉具体积小,安装、移动方便;上点气化炉的优点大小可调节;热效率高,是传统大灶的2-3倍;封火,着火快,操作简单;整个燃烧过程无火方便焦油、黑烟产生,性能稳定、安全可靠;热效率高,是传统大灶的2-3倍;炉口配备多层密封盖口,避免了烟尘从炉口逸出节能环保安装了余热利用等装置。点火比较麻烦,须凭经验观察烟气状态进行试点火,容易出现点火失败的情况,导致烟气污染周围环境;灶具连接管及气化炉缝隙有焦油采用人工点火,操作不方便;从点火出,易堵塞管道;气化条件不易控制,产生的可燃气化炉的缺点气中成分不稳定,产气不连续影响正常燃烧甚到形成火力需要1-2min;炉火的调节方至脱料熄火;从点火到产气需要一定的起火时式有待改进封火效果欠佳;须要使用压间,这段时间内排烟量很高;在燃烧过程中,厨房块燃料弥漫着大量的秸秆烟气味,烟气中含有一定的有害成分,农民长期在这种环境下生活,对身体会造成损害;长时间使用秸秆气化炉会产生焦油和废水,易造成二次污染;须使用使用成本。VL中国煤化工CNMHG户用秸秆半气化炉在江苏省有一定的推广价值,我们重点探讨户用秸秆半气化炉的应用情况。143可耳生能源2010,28(6)3秸秆半气化炉与其他炉具的对比稳、焦油难以处理等技术问题,真正达到了操作3.1炉具价格与使用情况的对比简单、无烟无味、节能环保和使用安全的效果。因秸秆半气化炉与其他炉具的价格和使用情此,要加大户用秸秆半气化炉的宣传和演示力况的对比见表2度,用秸秆半气化炉的实际使用效果来消除群众表2秸秆半气化炉与煤炉、液化气炉价格和使用情况对比的疑虑,使群众自觉自愿地使用秸秆半气化炉Table 2 Comparison on price and application of stalk sem促进农作物秸秆的能源化利用gasifier, coal stove and LPG stove(2)鼓励企业开展技术创新,推动产品更新价格/元安全性维修使用年限/a換代。户用秸秆半气化炉是秸秆气化炉的更新换秸秆半气化炉1000安全方便3代产品,今年才推向江苏市场,产品性能还有待石油液化气炉300危险费用较高煤球炉不安全没有3改进和完善。有研发能力的秸秆半气化炉生产企业,要充分调动工程技术人员的积极性,在市场户用秸秆半气化炉的价格为1000元/台(此调研和收集用户反馈信息的基础上,加大研发力价格为列入2010年江苏省农机购置的补贴价度,不断改进炉具性能,如完善炉火调节装置、加格),扣除各级政府的补贴,农户首次投入一般不料装置,提高封火效果等,开发适销对路的新产会超过200元。品,在保证产品质量和性能的前提下,让用户操3.2燃料费用对比作越方便越好。秸秆半气化炉的燃料一般为切断的树枝、树(3)开展秸秆压块燃料加工厂建设的试验示根、黄豆秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆和玉米芯等,范。秸秆半气化炉的推广应用为农作物秸秆找到有条件的地方农民用2kg稻麦秸秆到秸秆压块了一条出路,是一个减少环境污染、提高农民生燃料加工厂换取1kg压块燃料,可以节省购买活质量的节能减排项目,具有很好的发展前景,燃料的费用。所以,秸秆半气化炉每月的燃料费但必须解决秸秆半气化炉燃料的供应问题。在目用就是鼓风机耗用的电能费用(表3)。前农村经济承受能力有限的情况下,建议秸秆表33~5口之家每月燃料费用测算压块燃料加工厂由政府扶持兴建,由农机主管Table3 Household fuel cost for the family of3-5 members部门负责试验示范,探索从秸秆收集、储存、生项目秸秆半气化炉煤炉石油液化气炉产加工、压块燃料市场化供应的建设规范和运50块行机制,在保障秸秆压块燃料供应和取得成功经燃料自给元块7元验的基础上,再进一步扩大秸秆半气化炉的推广总费用/元应用。由表3可以看出,户用秸秆半气化炉首次投(4)加强管理,认真做好售后服务工作。户用入费用相对较大,但后续使用投入很少。从能源秸秆半气化炉的推广应用要循序渐进,建有秸秆发展战略角度看,煤、石油液化气都是不可再生压块燃料加工厂的地方要优先开展秸秆半气化能源,供应日趋紧张,价格会越来越高;农作物秸炉的推广工作;应继续实施秸秆半气化炉购置补秆是可再生的,取之不尽,用之不竭。从保护生态贴政策,有条件的地方要加大补贴力度,减轻农环境和建设资源节约型社会的角度看,减少煤的民负担,使党的惠民政策落实到千家万户;要制使用可以减少废气废渣的污染,降低农民的生活定完善的户用秸秆半气化炉使用安全操作规程成本,改善农民的生活环境。推广户用秸秆半气化炉和管理制度,认真做好操作使用的培训工作,坚不仅能减少焚烧秸秆造成的大气污染和火灾隐持先培训,后使用;要认真做好售后服务工作,建患,还能变废为宝,为秸秆能源化利用开辟新途径。立健全售后服务网络,同时要建立用户档案,定推广使用户用秸秆半气化炉的建议期回访,以便真正掌握用户使用情况,发现问题(1)加大宣传力度,提高社会认知度。户用秸及时中国煤化工服务,以促进户秆半气化炉是秸秆气化炉的更新换代产品,它解用秸CNMHG。口决了秸秆气化炉无法攻克的点火麻烦、产气量不