綜合利用農(nóng)作物秸稈大力發(fā)展循環(huán)型農(nóng)業(yè)工程近年來，在各級政府的高度重視和積極扶持下，包括秸稈固體成型燃料在內(nèi)的秸稈新型能源化利用取得了快速發(fā)展。有關(guān)資料顯示，全國目前已累計建設(shè)固體成型加工點超過100處、年產(chǎn)成型燃料30萬t以上，秸稈沼氣集中供氣工程150多處，秸稈熱解氣化站近900處，生物質(zhì)直燃發(fā)電項目40多個、總裝機容量約82萬kw。據(jù)測算，秸稈新型能源化開發(fā)利用量約640萬t。但總體來看，我國秸稈新型能源化利用水平較低，沒有形成規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化，對緩解能源危機、促進節(jié)能減排的作用十分有限。其原因除了技術(shù)不成熟、原料收集成本高、政策扶持不夠等原因外，缺乏穩(wěn)定的消費市場支撐是一個關(guān)鍵問題。農(nóng)產(chǎn)品干燥是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在我國農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)增長、產(chǎn)后損失率普遍較高和市場對脫水農(nóng)產(chǎn)品需求不斷上升的背景下，加強農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后烘干處理勢在必行。然而，干燥是一個高耗能的過程，目前我國農(nóng)產(chǎn)品干燥全部用煤炭做燃料，不但要消耗大量的化石能源，同時要排放大量的二氧化碳，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。此外，能源價格持續(xù)上漲，給農(nóng)產(chǎn)品烘干企業(yè)帶來非常沉重的負擔(dān)，企業(yè)經(jīng)濟效益大幅下滑。因此研發(fā)可再生的能源燃料代替化石能源已成為農(nóng)產(chǎn)品干燥領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)的必然趨勢。將秸稈能源化利用技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品干燥技術(shù)進行集成，使秸稈燃料在農(nóng)產(chǎn)品干燥領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，一方面可以推動農(nóng)作物秸稈這一重要生物質(zhì)能源資源的利用，擴大秸稈新型能源化利用市場空間；另一方面，還能夠大力促進農(nóng)產(chǎn)品干燥過程中的節(jié)能降耗，促進企業(yè)增收，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展、資源節(jié)約與環(huán)境保護的共贏。農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院自2006年起開始，在遼寧省沈陽市蘇家屯區(qū)進行秸稈高效循環(huán)利用工程技術(shù)研究，研究開發(fā)秸稈燃料農(nóng)產(chǎn)品烘干集成技術(shù)是一個重要方向。目前，已完成農(nóng)業(yè)部、科技部相關(guān)科研項目4項，授權(quán)發(fā)明專利和實用新型專利5項，研制出烘干果菜專用秸稈燃料熱風(fēng)爐、烘干糧食專用秸稈燃料懸浮燃燒爐、秸稈燃料烘干機等多套成熟設(shè)備。一、試驗示范1、秸稈固體燃料烘干果蔬的試驗這是列入農(nóng)業(yè)部計劃的科技項目，授權(quán)實用新型專利和發(fā)明專利申請的項目。目前全國所有的蔬菜烘干企業(yè)烘干蔬菜，所用燃料全部是煤炭，是典型的高耗能企業(yè)，一個中型的蔬菜烘干企業(yè)一年需要耗煤20003000t，每年向空中排放一氧化碳50007500t。生產(chǎn)一噸脫水果蔬需要耗煤67t，據(jù)測算全國果蔬烘干每年需消耗煤炭780萬t，如果全部采用秸稈燃料替代，則大約可節(jié)約能源開支23.4億元，減少二氧化碳排放1950萬t，同時消化處理秸稈1700萬t。用秸稈燃料代替煤炭烘干蔬菜，實現(xiàn)節(jié)能減排，是這次試驗的首要目標(biāo)。目前國內(nèi)煤炭價格比五年前提高12倍，給蔬菜烘干企業(yè)帶來非常沉重的負擔(dān)，經(jīng)濟效益明顯下降。如果用秸稈固體燃料代替煤炭試驗成功，將會給烘干蔬菜的企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，這是試驗的另一個目標(biāo)。為檢驗秸稈固體成型燃料代替煤烘干果蔬的技術(shù)可行性和經(jīng)濟性，2010年2011年連續(xù)兩年在沈陽正旺脫水蔬菜有限公司的烘干生產(chǎn)線上，配套果蔬烘干通用秸稈固體燃料熱風(fēng)爐，進行規(guī)?；倪B續(xù)性生產(chǎn)試驗，測試其性能指標(biāo)，檢驗熱風(fēng)爐的設(shè)計是否適合秸稈成型燃料的燃燒，其熱性能指標(biāo)及主要設(shè)計參數(shù)能否達到設(shè)計要求。試驗結(jié)果表明，在相同的烘干工藝下，使用秸稈固體燃料每公斤脫水單位熱耗低于煤炭，烘干菜的成品質(zhì)量相差無幾。農(nóng)業(yè)部對該項成果的鑒定結(jié)論是：“該項目成果在果蔬烘干方面具有創(chuàng)新性和實用性，達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，具有良好的推廣前景。”2、秸稈固體燃料烘干糧食的試驗這是列入農(nóng)業(yè)部計劃的科技項目，授權(quán)實用新型專利和發(fā)明專利申請的項目。秸稈固體燃料燃燒爐將秸稈燃料燃燒后的煙火，凈化成純凈的沒有污染的煙氣，直接輸入糧食烘干機用于烘干糧食，這是針對全國的農(nóng)產(chǎn)品烘干企業(yè)現(xiàn)有的燃煤糧食烘干機進行設(shè)備升級換代的裝備。試驗是在沈陽興達飼料加工廠的糧食烘干生產(chǎn)線進行，用經(jīng)過三級消煙和除塵處理后的秸稈煙氣直接烘干的玉米，和用煤炭換熱烘干的玉米，其外觀質(zhì)量完全一樣，“遼寧省獸藥飼料畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心”的檢測結(jié)論是：“烘干玉米的氣味、色澤正常，水分檢測12.7%”。由于是用秸稈煙氣直接烘干玉米，這在國內(nèi)外都沒有先例，這種烘干方式能否對玉米內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生影響，也需要由權(quán)威部門檢測，“農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心”的檢測結(jié)論是：“烘后玉米的苯并芘含量為4.62g/kg，符合標(biāo)準(zhǔn)的5.0g/kg規(guī)定”。“農(nóng)業(yè)部節(jié)能與干燥機械設(shè)備及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心”，在生產(chǎn)現(xiàn)場對新研制的秸稈燃料燃燒爐技術(shù)性能指標(biāo)，進行了在線生產(chǎn)檢測，最終頒發(fā)了燃燒爐的產(chǎn)品合格證書，檢測報告結(jié)果是：秸稈燃料燃燒爐的熱效率92.5%，煙塵排放濃度87.2mg/m3（國家標(biāo)準(zhǔn)4350mg/m3）；粉塵濃度3.5mg/m3（國家標(biāo)準(zhǔn)10mg/m3）；輸出熱風(fēng)穩(wěn)定性-7.5+5.1（國家標(biāo)準(zhǔn)10）。權(quán)威部門的檢測結(jié)果表明，新研制的秸稈固體燃料燃燒爐，各項性能指標(biāo)完全達到和超過國家標(biāo)準(zhǔn)，尤其是熱效率高達92.5%，基本實現(xiàn)一噸秸稈燃料有效發(fā)熱量相當(dāng)于一噸煤炭的有效發(fā)熱量，為把發(fā)熱值較低的秸稈燃料用于烘干玉米，提供了技術(shù)上的有力支撐。二、綜合效益1、經(jīng)濟效益以秸稈固態(tài)成型燃料替代煤炭烘干農(nóng)產(chǎn)品，對于促進企業(yè)節(jié)本增效和提高競爭力，推動農(nóng)業(yè)農(nóng)村節(jié)能減排，降低農(nóng)業(yè)能源消耗和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加快循環(huán)農(nóng)業(yè)和低碳經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義。以年消耗秸稈燃料6000t的農(nóng)產(chǎn)品烘干企業(yè)為例，鍋爐改造和新增設(shè)備費用需要66萬元，而節(jié)省3000t煤炭增盈90萬元。當(dāng)年收回改造投資后，凈盈利24萬元。如果在全國全部采用秸稈燃料替代煤炭用于農(nóng)產(chǎn)品干燥，則每年至少可以節(jié)約煤炭消耗量3260萬t。2、社會和生態(tài)效益以秸稈固態(tài)成型燃料替代煤炭烘干農(nóng)產(chǎn)品在產(chǎn)生重大經(jīng)濟和社會效益的同時，也能夠產(chǎn)生良好的社會和生態(tài)效益。初步估計，如果用秸稈燃料替代煤炭烘干農(nóng)產(chǎn)品，可年消化處理秸稈約7100萬t，占全國年秸稈廢棄焚燒量約1/3，減少二氧化碳排放量約8150萬t。同時，還可以為農(nóng)民增加34萬個就業(yè)機會。秸稈能源化利用可增加農(nóng)民收入，據(jù)測算一噸秸稈最低可增加純收入50元，全部采用秸稈燃料替代煤，每年可增加農(nóng)民純收入35.5億元。此外，秸稈能源化利用從根本上杜絕焚燒秸稈帶來的空氣污染，交通受影響，引發(fā)火災(zāi)等政府頭疼的難題。同時，也根治了廢棄秸稈污染環(huán)境的問題，改善了農(nóng)村生活環(huán)境，促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會進步和新農(nóng)村建設(shè)。三、應(yīng)用前景我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈資源十分豐富。據(jù)有關(guān)測算表明，建國以來隨著中國農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)水平的持續(xù)提高，中國作物秸稈理論資源量總體上呈不斷上升之勢。與此同時，我國農(nóng)作物秸稈廢棄及焚燒十分嚴(yán)重，數(shù)據(jù)顯示，2009年我國農(nóng)作物秸稈廢棄及焚燒量約為2.15億t，占農(nóng)作物秸稈資源可利用量的31.31%。而長期以來，我國農(nóng)產(chǎn)品采后干燥需求強烈且化石能源消耗巨大。以干燥需求最大的糧食、果蔬、海產(chǎn)品和煙草行業(yè)為例，全國每年需要烘干處理的玉米、稻谷量在1億t以上，年消耗煤炭量超過1000萬t；脫水蔬菜市場需求量持續(xù)擴大，生產(chǎn)1噸脫水果蔬需要耗煤68t，據(jù)此估計全國每年果蔬烘干每年需消耗煤炭在800萬噸左右；煙草行業(yè)是我國財政收入的重要渠道，全國烤煙年消耗煤炭約600萬t；脫水海產(chǎn)品是我國經(jīng)濟效益較高的農(nóng)產(chǎn)品，年消耗煤炭900余萬t。因此，秸稈固體成型燃料在農(nóng)產(chǎn)品干燥領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。建議有關(guān)方面從科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)帶動、原料收集、金融支持、資金補貼等方面加強對秸稈固體成型燃料烘干農(nóng)產(chǎn)品項目的扶持。