黑龙江省海伦市海北村(镇)秸秆直燃集中供热项目
一、项目概况
秸秆直燃清洁取暖项目实施地点位于黑龙江省海伦市海北镇海北村。该村共有两个自然屯,17个村民小组,全村2720户,总人口 5935人,土地面积3万余亩,主要以玉米、大豆作物种植为主。作为粮食产区,该村面临着秸秆禁烧与秸秆资源化利用的环境压力与政策制约。
海北村经过统一规划拆迁,建设了新的居住小区,小区住宅面积约15万平方米,占全村居民住宅面积的 83%,入住居民1428户。但多年来,由于沿用老式燃煤锅炉进行集中供暖,每年供热期都造成了区域环境黑烟污染,且电机噪音影响小区生活,年消耗燃煤8225 吨,燃料费用成本达530余万元/年,供暖技术模式急需变革。
因此,针对冬季采暖能耗高、污染大、效率低等问题,充分利用区域资源条件与生态优势,采用秸秆打捆直燃技术,对海北村原有落后的集中供暖设备及工艺实施改造,打造了可复制、可推广的北方寒区秸秆打捆直燃清洁取暖技术模式。
海北村通过集中供暖锅炉装备技术改造,新上一台14MW秸秆直燃锅炉,替代10吨老式燃煤锅炉热源,改造秸秆破包设备,锅炉温控监测,电机、风机、除尘器等配套设施一套。同时,增设秸秆原料收储场地1处,厂区总面积扩至1.26万平方米,其中厂房面积2600 平方米,原料储存场地约8000平方米。
项目完成后,可为村镇1428户居民住宅小区和全镇公共设施进行集中清洁供暖,总供暖面积23.5万平方米。
二、技术路径
秸秆直燃供暖技术主要以玉米秸秆为原料,由供暖企业负责全村的秸秆收储工作,秸秆在田间打包成型,可就地存放,由企业分期拉运,集中存放,实现秸秆当季消纳。打捆收集后由自动给料装置输送至秸秆直燃锅炉的炉排内燃烧,通过换热器将二次网循环水加热至70℃,用于周边农户及公共设施供暖,实现“秸秆收储—自动上料—秸秆整捆破碎—进料燃烧—小区供热—灰渣排出—有机肥制备—生物质灰基肥还田”整套生产工艺流程。此外,供暖企业可协调供热管理运营,农户及相关取暖部门,采用供热服务购买方式,从而保障企业经济效益。

工厂车间全貌

生物质锅炉产品
三、商业运营模式
该项目采用政府支持,企业实施并管理,技术单位合作的方式。以海北村原君佳供热企业为主体,依托海伦利民锅炉有限公司与黑龙江省农业科学院农村能源与环保研究所作为技术支持,协调工程技术建设。技术装备升级改造投资总金额325万元,其中政府项目资金支持60万元。
项目运营管理方面,由供暖企业负责或与合作社合作将秸秆在田间打包成型,运往企业集中存放备用,或可就地存放,分期拉运,实现秸秆的收储并当季消纳。此外,由供热企业来协调管理,对采暖农户,相关设施和单位,采用供热服务购买方式,保障企业经济效益。
四、效益分析
1、经济效益
该项目实施后,采暖期农户家庭室内温度保持在20-25℃,从运行情况看,每年采暖期6个月,2019年秸秆直燃锅炉集中供暖一个采暖季的运行均成本为340.8万元,其中秸秆燃料价格为150元/吨,单位面积燃料消耗为63吨,燃料费用为222.1万元,每平米供暖成本为14.5元/平方米。按原有燃煤锅炉运行成本计算,燃料价格为650元/吨,料费用为534.6万元,单位面积供暖成本为27.8元/平方米,年供热成本达653.3万元,相比燃煤锅炉供暖,使用秸秆打捆直燃供暖具有更好的经济性和市场竞争优势,运行成本降低47.8%,节支金额共312.5万元。
项目收入方面,清洁供暖面积增至23.5万平方米,其中户用住宅采暖面积约为16.5万平米,农户取暖费用由原36.2元/平米降至32元/平方米,年热费收入可达528万元。商户及其他公共设施采暖面积达近7万平米,取暖费用由原52元/平方米降至40元/平方米,年热费收入可达280万元,企业年收入总计为808万元。
2、环保效益
生活环境得到改善。实现清洁供暖替代燃煤,消除了冬季供暖烟气大量排放对区域大气环境的影响。同时,大量消耗农作物秸秆,一个采暖季可消耗区域秸秆1.48万吨,占示范村秸秆总量约80%,替代约7500吨标煤,相当于减排二氧化碳1.87万吨,二氧化硫77.7吨、氮氧化物16.8吨、颗粒物1134吨。
促进了农业绿色发展。秸秆直燃供暖产生的灰渣,可作为土壤调理剂或肥料原料还田使用,年产生生物质炭灰2600吨,可替代化肥43吨,减排二氧化碳约300吨,有利于改善土壤环境,提升地力,促进区域绿色循环农业的构建发展。
3、社会效益
通过技术示范应用,有效降低了农村采暖能耗成本,促进了区域能源消费结构的优化,实现清洁取暖替代 89%,缓解了区域秸秆禁烧压力,极大地改善了农村人居环境,提升了居民幸福感。
五、适用范围
该技术适用于作物秸秆资源丰富、原料易获得、秸秆打包收储较便捷的城市或乡镇大中型锅炉的集中供热,通过技术应用对周边住宅小区、公共服务设施、企事业单位等进行集中供热,将秸秆综合利用与区域环境治理、农民增收、乡村治理“三位一体”统筹管理,实现区域清洁方式采暖替代散煤取暖,切实改善北方农村人居环境质量。
六、推广建议
近年来,秸秆打捆直燃作为新技术在我国东北地区逐步进入快速发展阶段。以黑大江省为例,全省现有秸秆直燃供热项目40余处,年设计消耗秸秆能力约47万吨,年代燃煤约24万吨。利用该技术模式可有效降低农村采暖能耗成本,使区域供热由传统能源消耗转变为可再生资源供热,从而促进区域能源消费结构的优化,补齐农业农村发展短板,根本上解决秸秆露天焚烧导致的环境污染问题,提升了区域秸秆综合利用率改善农村人居环境。