東北地區(qū)是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地，每年在提供大量的商品糧的同時，也產(chǎn)生著大量的玉米、水稻等作物秸稈。該地區(qū)一年一作、氣候冷涼，大量秸稈連年還田腐解不徹底易影響后續(xù)耕作，同時秸稈離田成本高、利用價值低，導致秸稈成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物。由于得不到及時有效處理，秸稈露天焚燒影響環(huán)境的問題在該區(qū)域時有發(fā)生，秸稈禁燒和綜合利用任務(wù)十分艱巨。

據(jù)測算，遼寧、吉林、黑龍江和內(nèi)蒙古四省區(qū)的可收集秸稈量2億噸、占全國的24.4％，其中黑龍江省的可收集秸稈量1.1億噸、占四省區(qū)的52.1％。目前，遼寧、吉林、黑龍江和內(nèi)蒙古的秸稈利用率分別為84.7％、75.5％和64.1％和82.5％，其中黑龍江和吉林兩省的秸稈利用率明顯低于全國平均水平。

為保護大氣環(huán)境，國家和地方出臺了一系列禁止露天焚燒秸稈的規(guī)定，采取了嚴格的禁燒措施，同時也投入了大量資金支持秸稈綜合利用工作。當面臨著大量的秸稈離田處理壓力和春季緊張的農(nóng)事安排，面對農(nóng)民的述求，個別省份仍然會留有露天焚燒秸稈的窗口期。此舉雖然確保了農(nóng)時，維護了農(nóng)民的利益，但同時也影響了政府的公信力和初步建立起來的市場秩序。

鑒于上述情況，為加快解決東北地區(qū)秸稈利用問題，本文對黑龍江、遼寧等地的秸稈直燃鍋爐實際運行效果進行了現(xiàn)場調(diào)研。

一、秸稈直燃鍋爐供暖案例

1.黑龍江省海倫市某集中供熱項目

該項目供暖面積23.5萬m2，采用20噸打捆直燃鍋爐供熱。改造前采用同噸位燃煤鍋爐，每年燃煤8225噸，煤單價650元/噸，燃料成本在534．6萬元，供熱燃料成本22.8元/m2，加上人工等費用，供熱成本在27.8元/m2；改造后，每年消耗秸稈2萬噸，秸稈150元/噸，每年燃料費用300萬元，燃料成本相當于12.8元/m2，加上機械、人工等費用，供熱成本17.8元/m2。該供熱模式與傳統(tǒng)燃煤供熱模式相比，節(jié)約10元/m2，該項目每年節(jié)約可達235萬元。該項目改造費用325萬元，據(jù)此計算，1.5個供暖季可回收改造成本。

2. 黑龍江省綏棱縣某集中供熱項目

該項目供暖面積6萬m2，采用12噸打捆直燃鍋爐供熱。改造前采用同噸位燃煤鍋爐，每年燃煤2600噸，煤單價750元/噸，燃料成本在195萬元，供熱燃料成本32.5元/m2，加上人工等費用，供熱成本在38.8元/m2；改造后，每年消耗秸稈8000噸，秸稈150元/噸，每年燃料費用120萬元，燃料成本相當于20元/m2，加上機械、人工等費用，供熱成本20.7元/m2。該供熱模式與傳統(tǒng)燃煤供熱模式相比，節(jié)約18.1元/m2，該項目每年節(jié)約可達108.6萬元。該項目改造費用165萬元，據(jù)此計算，1.5個供暖季可回收改造成本。

3.吉林省農(nóng)安縣某集中供熱項目

該項目供暖面積4.2萬m2，采用6噸打捆直燃鍋爐供暖。改造前采用同噸位燃煤鍋爐，每年燃煤1350噸，煤700元/噸，燃料成本在94.5萬元，供燃料成本22.5元/m2；加上人工等費用，供熱成本在28.2元/m2；改造后，每年消耗秸稈3000噸，秸稈180元/噸，每年燃料費用54萬元，相當于燃料成本12.9元/m2，加上人工、機械等費用，供熱成本18元/m2。該供熱模式與傳統(tǒng)燃煤供熱模式相比，節(jié)約10.2元/m2，該項目每年節(jié)約可達42.84萬元。該項目改造費用85萬元，據(jù)此計算，2個供暖季可回收改造成本。

二、秸稈直燃鍋爐效益分析

1.運行成本低廉且經(jīng)濟效益顯著

一是與燃煤取暖相比，秸稈打捆直燃供暖運行成本相對較低。根據(jù)黑龍江省秸稈直燃鍋爐運行情況分析，平均每噸秸稈直燃鍋爐造價15萬元左右，可帶供熱面積7500m2，每1m2供暖消耗秸稈65.0~100.0kg（取決于秸稈含水量、鍋爐熱效率和供熱方式）。采用秸稈打捆直燃供暖方式，供熱成本20元/m2左右，與燃煤相比，單位面積供暖成本降低約14元左右，通常可在1.5個供暖季收回鍋爐改造成本。如果按照鍋爐使用壽命10年計算，長期運行的經(jīng)濟效益十分明顯。

二是秸稈直燃鍋爐結(jié)構(gòu)相對簡單，設(shè)備運行相對穩(wěn)定，對運維人員能力素質(zhì)要求不高，容易在農(nóng)村地區(qū)推廣普及。

2.自然生態(tài)耦合性好且社會效益明顯

一是秸稈消耗量大、利用率高。以1噸秸稈直燃鍋爐為例，在鍋爐熱效率均為80％的情況下，與秸稈成型燃料相比，秸稈直燃鍋爐可處理秸稈251kg/h，而固化燃料鍋爐僅可處理秸稈198kg/h，可多處理秸稈53kg/h；秸稈直燃由于不需要二次耗能將秸稈加工為成型顆粒燃料，每噸燃料可節(jié)省加工和二次運輸成本接近300元，秸稈直燃鍋爐供暖綜合成本遠低于秸稈壓塊鍋爐。

二是自然生態(tài)耦合性好。以黑龍江省為例，每年的供暖期從10月中旬開始，到第二年的4月中旬結(jié)束，冬季供暖時間較長，需要大量能源供暖；秋收季從每年的9月中旬開始，到10月中旬結(jié)束，與供暖期恰好契合，秸稈直燃鍋爐的推廣和應(yīng)用能夠有效解決秸稈露天焚燒問題，不但不影響第二年春耕，而且秸稈燃燒后的灰燼又可作為肥料還田，減少化肥投入。

三是直燃鍋爐僅適用于秸稈作為燃料，對于禁燒而言，具備一次性補貼，長期管用的政策效果。

3.節(jié)能減排效果好且環(huán)保效益突出

一是燃燒熱值高，節(jié)能減排效果好。根據(jù)國際能源機構(gòu)研究結(jié)果和熱值換算，每燃燒2噸農(nóng)作物秸稈的熱值相當于1噸標煤。按照直燃鍋爐1000萬噸秸稈處理能力，每年可節(jié)約500萬噸標煤。根據(jù)污染物減排總量核算細則計算，相當于減排二氧化碳1330萬噸，二氧化硫12萬噸，氮氧化物3.5萬噸。根據(jù)燃煤和秸稈排放標準《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271G2001)和(GB13271G2014)計算，相當于減少顆粒物排放5250噸、二氧化硫排放4.29萬噸、氮氧化物排放3.15萬噸、燃燒廢棄物50萬噸。

二是煙塵污染物超低排放，環(huán)保效益突出。秸稈直燃二氧化硫排放濃度約為7mg/m3，氮氧化物的排放濃度約為197mg/m3，二者排放濃度均為燃煤的1/3，煙塵經(jīng)沖擊水浴除塵后排放濃度約為48mg/m3，遠低于燃煤鍋爐的180mg/m3和國家鍋爐大氣污染排放標準規(guī)定，而且秸稈燃燒后灰渣極少，極大地減少堆放煤渣的場地面積和所產(chǎn)生的二次污染問題，環(huán)保效益顯著。

三是秸稈直燃鍋爐熱效率高，利于促進農(nóng)村清潔取暖。秸稈打捆直燃鍋爐，可即開即停，操作簡單方便，只需要將農(nóng)作物秸稈打捆后直接燃燒，傳熱速度快，熱效率可達80％以上，高于燃煤鍋爐的68％。秸稈直燃鍋爐不但無燃煤鍋爐冒黑煙現(xiàn)象，清潔衛(wèi)生，而且秸稈燃燒不腐蝕鍋爐，可延長鍋爐的使用壽命。同時，秸稈直燃鍋爐在結(jié)構(gòu)上只能燒秸稈，不能燒煤，可有效避免生物質(zhì)鍋爐偷燒燃煤現(xiàn)象，利于促進農(nóng)村清潔取暖。