秸秆气化让农民告别浓浓炊烟

—200KW农业废弃物气化发电燃气生产装置引智项目成效一瞥

济南市外国专家局

抛弃传统的秸秆焚烧方式，将其气化或发电，以廉价、清洁的方式解决我国广大农村的能源问题,这种设想在农业部小型公益事业示范工程——济南市历城区沙三村秸秆气化站变为现实。自从建了气化站后，以前焚烧秸秆导致的环境污染、高速公路车辆通行和机场飞机起降受影响问题，在沙三村再也没有了。这一杰作正是济南百川同创实业有限公司在发挥自己生物质气化设备技术优势的基础上，通过连续几年实施“200KW农业废弃物气化发电燃气生产装置”引智项目，在国家外国专家局的帮助下，聘请乌克兰国立海洋大学的专家来济指导研发成功。

我国农牧民直接燃烧生物质用来做饭和取暖这一传统的用能方式热效率只有10-15%，生物质资源浪费严重。直接燃烧秸秆、薪柴火烧烟熏，烟灰飞扬，污染环境，易感呼吸道疾病。在秸秆燃料缺乏地区，乱砍林木，割草当薪柴，造成森林及草原植被破坏，以致水土流失，土壤退化，在秸秆燃料不缺的地区，在田地中，公路上大量焚烧秸秆，浓烟滚滚，既浪费资源又影响交通和人体健康。1963年，大米草被当作保滩护岸、促淤造路的“先锋植物”引进我国，但由于其迅速蔓延造成了不少地方局部生态失衡和航道阻塞，超出人为控制范围，成为我国首批列入外来入侵物种“黑名单”的16种动植物之一。现在大米草在全国的蔓延面积已超过5000万亩，我省东营等地也已发现大量生长的大米草。与此同时矿物能源的大量利用不仅导致全球气候变暖，损害臭氧层，破坏生态圈碳平衡，而且因是不可再生资源，面临日益贫乏的现状。生物质能源是清洁能源，与矿物能源相比，生物质在燃用过程中对大气的污染很小。生物质的灰分含量低于煤，含氮量比煤少，生物质的含硫量比煤矿少得多，煤的含硫量一般为0.5%-1.5%，而生物质燃用产生的氮氧化物一般低于0.2%，因此，生物质能优化转换利用势在必行。

国家主席胡锦涛向2005年北京国际可再生能源大会致词中指出：“加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类实现可持续发展的必由之路”。“中国高度重视开发利用可再生资源，把可再生能源开发利用作为推动经济社会发展的重大举措”。并强调指出中国要“进一步加大发展可再生能源的力度”。表达了我国要加大发展可再生能源的决心。我国是年产10亿吨生物秸秆的大国，发展生物质能源是发展可再生能源的首要选择。

济南百川同创实业有限公司是专业从事可再生能源利用技术开发和设备制造的科技型高新技术企业。该公司自成立以来，长期致力于生物质气化设备的研究开发和推广应用。特别是近几年来，在国家对能源和环保领域要求越来越严格，对环保、高效生物质燃料的需求越来越迫切的情况下，针对我国化石能源紧缺和现有生物质气化设备气化强度低、焦油含量高、热值低、无法连续运行、无法实现大型化，仅局限于居民的炊事用气的供气设备，贮气装置和输送管道投资大且运行经济效益太差，难以引起投资者的兴趣，严重影响了该项技术的商业化推广和产业化应用的现状，依托山东大学和自身的研发能力，通过与乌克兰专家合作，走国际合作路线，借鉴国外先进的经验技术，克服种种技术难题，成功开发出系列气化装置。

乌克兰在生物质能气化领域的研究起步较早，技术水平在国际上处于领先水平，技术成熟，工艺先进。由国立海洋大学研制的生物质变换式气化装置，利用葵花籽壳为原料，气化后的可燃气体热质高，焦油含量低，为200KW发电机组提供燃料，该机组在扎勃罗日斯克州勃洛基镇的炼油厂已连续运行四年，得到了充分的生产验证，创造了良好的经济效益。该公司充分认真到聘请乌克兰专家来济进行技术指导，对于提高专业人员的素质，缩短与世界发达国家的差距，尽快实现国产化将起到积极的促进作用。 自2000年以来，该公司多次聘请乌克兰专家V.KHODAKOVSKYY、RADEVYCH YEREMEN、PRYTULA IGOR等8位专家来济技术指导。专家在深入分析我国农产品废弃物种类和特点之后，一是帮助该公司确认了原材料种类及初级加工方法；二是介绍了国际最新的几种农林废弃物利用发电技术，并对各种工艺进行了优缺点比较；三是详细的讲解带来的图纸和技术资料；四是针对生物质无害化利用气化发电方面进行了专题培训；五是与该公司的设计开发人员共同探讨现有气化设备存在的问题，专家组针对问题提出了自己独特的设计理念、思路以及应重点注意技术难点。在乌克兰专家和公司有关科研人员的共同努力下，严格按照计划和要求，利用理论分析和试验研究相结合的办法，对生物质高效气化发电系统中关键的技术难题进行了系统性的研究，在气化炉放大及气化过程灰的控制、气化炉气化过程中原料出现的“搭桥”、“抽空”、“偏烧”问题、控制产气量、除尘设备、采用多级循环净化装置及其他配套技术的研究等方面获得了重要突破。经过一系列改进设计后，解决了气化发电整个系统的技术问题，通过我们的小试样机试验得到了很好的效果，各种设置参数得到了实践的验证。系统实现了大型化、自动化、连续运行，并拥有完全的知识产权，实现了引进国外专家、技术与自主研发的有关结合。经查目前国内外尚无采用秸秆产生气、电、热三联供的报道，更无采用在我国已泛滥成灾，被称为“食人草”的大米草、大米草与秸秆混合产生气、电、热以及气、电、热三联供的科研成果。因此，该项目属国际、国内先进的创新性项目。

在引进消化乌克兰技术的基础上，济南百川同创实业有限公司开发的下吸式固定床湿式净化气化机组，经国内外检索查新和由山东省科委组织的专家鉴定：综合经济、技术指标均超过同类机组，湿式净化和污水处理填补了秸秆气化技术的空白，达到国际先进水平。该机组获山东省科技进步二等奖，通过了山东省农业厅和山东省质量监督局进行的秸秆气化机组质量鉴定，获“国际农业博览会名牌产品”称号，被确定为“当前国家鼓励发展的环保产业设备”、“中国农村能源生物质行业优秀产品”及“国家级重点新产品”。在农业部秸秆气化供气系统招标中，连续两次中标，而济南市历城区沙三村秸秆气化站就是其一，投资120万元，占地3500m2的秸秆气化站已成功运行，气化站一次运行1个多小时可产1000立方米可燃气体，每立方米0.2元，一家三口做饭、烧水一月费用仅30元，与烧蜂窝或液化气相比，一年能省400到600元钱。不仅为该村400余户1430余村民解决了全年炊事、取暖问题，还惠及附近沙二、沙四两村100余户村民。该气化站以玉米秸秆、稻草、麦草等农作物秸秆为主要原料，年可消化农作物秸秆800余吨。是山东省规模最大、标准最高的秸秆气化站，其设计、建设标准和入户使用率均达到全国一流水平，达到了秸秆综合利用变废为宝的目的。气化站每年都有上万的国内外朋友来此参观，已经成为济南市循环能源利用水平对外宣传的“窗口”，2005年5月在该气化站进行了有关大米草气、电、热三联供系统的分项试验，到目前系统运行近半年，供气、供暖完全正常。该机组已在北京、天津、山东、陕西、江苏、浙江、辽宁、黑龙江、吉林、河北等十多个省市推广示范工程一百一十余处，效果良好，受到用户的认可和欢迎。

    正是济南市沙三村秸秆气化站的秸秆气化技术的可靠与先进，促进了该技术的产业化。在亚行甘肃省张掖市山丹县生物质气电联供系统项目竞标中，济南百川同创实业有限公司一举中标。目前该项目建设已完成，并进行了相关的调试试运行，完全符合系统各项指标要求，将于2006年初交付使用。