“機制木炭”作為清潔燃料的可行性分析

夏冬前

（泰興市環(huán)境監(jiān)測站，江蘇泰興 225400）

嚴格意義上講，清潔能源是不排放污染物的能源，包括核電和“可再生能源”。主要是太陽能、水能、風能、氫能、地熱能、潮汐能、電能、核能等；其中風能、水能、太陽能、生物能源是國家正在推廣的四大能源。在海邊上建設(shè)的風能發(fā)電，成本較高，投資回收期較長；水能必須是在有江河水的地方由專業(yè)部門才能建設(shè)，也就是說，從事非能源生產(chǎn)的企業(yè)沒有能力進行建設(shè)；太陽能雖然已經(jīng)大規(guī)模建設(shè)，主要是用于居民的日常生活；這些清潔能源，在工業(yè)企業(yè)和三產(chǎn)服務(wù)業(yè)中，很難得到大規(guī)模的應(yīng)用，只能是在國家組織的建設(shè)中，以轉(zhuǎn)變成電能形式得到應(yīng)用。而生物能源也在大規(guī)模的建設(shè)之中，但由于環(huán)保政策與應(yīng)用的相關(guān)規(guī)定，還沒有在工業(yè)生產(chǎn)上大規(guī)模的應(yīng)用，尤其是生物質(zhì)能，即指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物?，F(xiàn)實生活中，大量的秸稈，也是生物質(zhì)能的集聚物，這些能源，曾經(jīng)是農(nóng)民生活中主要能源，但是，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展和農(nóng)民勞動力轉(zhuǎn)向城市，秸稈被大量廢棄，甚至在田間被大量焚燒，既惡化了環(huán)境空氣質(zhì)量，而且又連續(xù)地浪費著巨大的資源。如果將秸稈生產(chǎn)成“機制木炭”，并能在工業(yè)化生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，則秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染問題能夠解決，又能節(jié)省大量的礦石能源，并減少因使用礦石能源，而帶來的二氧化硫和煙塵的排放，同時，又將廢棄的秸稈產(chǎn)品化，給產(chǎn)生秸稈的農(nóng)民以及使用秸稈能源的企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

1 “機制木炭”的定義和保障性分析

1.1 “機制木炭”的定義

“機制木炭”是采用農(nóng)林廢棄物（秸稈、稻殼、木屑、樹枝等）為原料，通過專門加工設(shè)備在特定工藝條件下加工的塊狀、棒狀或顆粒狀產(chǎn)品，是可以用于工業(yè)鍋爐燃燒后放出熱量的生物質(zhì)成型燃料。

1.2 “機制木炭”產(chǎn)品生產(chǎn)的保障性分析

1.2.1 “機制木炭”生產(chǎn)原料來源分析

“機制木炭” 作為能源產(chǎn)品，主要是有燃燒后產(chǎn)生大量的熱量，目前農(nóng)村生長的玉米、小麥、稻草、棉花、蘆葦以及工農(nóng)業(yè)加工產(chǎn)生的鋸沫、花生殼、中藥渣、工業(yè)垃圾、樹枝樹皮都可以作為生產(chǎn)“機制木炭”的原料。一般以秸稈為原料，其資源量很大，以江蘇省為例，一年以小麥和水稻為主的秸稈產(chǎn)生量達到4000萬噸，目前少部分被利用，大部分被農(nóng)民在夏秋兩季于田頭焚燒。

1.2.2 “機制木炭”產(chǎn)品的性能

成型后的秸稈燃料，體積小，比重大，耐燃燒，便于貯存和運輸，體積相當于同重量的秸稈的三十分之一，密度為0.9~1.4克/立方厘米，熱值可達3200~6500大卡，是高揮發(fā)性的固體燃料.產(chǎn)生灰量達5%~9%，燃點低。煤炭燃燒后產(chǎn)生渣量在30%~40%，殘留在渣中的熱量30%左右，秸稈燃料燃燒完全，其與5000大卡的工業(yè)、發(fā)電煤炭有同等的燃燒價值。

1.2.3 秸稈能源產(chǎn)品生產(chǎn)成功的范例

目前，有成熟的秸稈煤炭加工廠的技術(shù)與加工機械，如泰興市就已經(jīng)有一家年產(chǎn)3000噸的小型加工廠正常運行，已經(jīng)供幾個小型企業(yè)加熱鍋爐使用。目前秸稈可以生產(chǎn)各種產(chǎn)品，生產(chǎn)秸稈能源加工產(chǎn)品就有好幾類，有木炭類、有燃料塊類以及生產(chǎn)建筑材料裝飾板類，以及用造紙生產(chǎn)。其中用于能源的產(chǎn)品就有木炭類、有燃料塊類，而能夠用于工業(yè)生產(chǎn)上就是燃料塊類產(chǎn)品，其使用機械技術(shù)已經(jīng)成熟，產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)質(zhì)穩(wěn)定，可以用于鍋爐上使用。且無需對鍋爐進行改造，僅需要注意鼓風燃燒技術(shù)。

2 “機制木炭”作為清潔燃料的條件和依據(jù)

“機制木炭”自身的質(zhì)量決定了其成為清潔能源的可能性，“機制木炭”的質(zhì)量可見表1；主要有七方面，一是有足夠發(fā)熱量，決定了“機制木炭”成為燃料的基礎(chǔ)，而且，中國幾千年來，農(nóng)民生活的主要燃料就是秸稈；二是含硫量較低，低于清潔燃料中輕質(zhì)柴油的含硫量，即低于0.2%，其較低的含硫量，決定了燃燒后產(chǎn)生和排放的二氧化硫較少，滿足清潔燃料和環(huán)保要求。三是法律許可上，環(huán)境保護部辦公廳《關(guān)于生物質(zhì)成型燃料有關(guān)問題的復函》（環(huán)辦函（2009） 797號）說明，采用農(nóng)林廢棄物（秸稈、稻殼、木屑、樹枝等）為原料，通過專門設(shè)備在特定工藝條件下加工的塊狀、棒狀或顆粒狀等生物質(zhì)成型燃料，可有效改善農(nóng)林廢棄物的燃燒性能，其硫、氮和灰份含量較低，在配套的專用燃燒設(shè)備上燃燒，可實現(xiàn)清潔、高效燃燒，產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物和煙塵較少，不屬于高污染燃料。甚至在城市燃氣不足時，生物質(zhì)成型燃料可作為一種替代燃料。四是“機制木炭”使用的廣泛性，其可用于中小企業(yè)的各種工業(yè)鍋爐，也可用于工業(yè)加熱窯爐，能保障工業(yè)生產(chǎn)供熱的供熱需求。五燃燒產(chǎn)生的灰渣主要富含鉀元素，秸稈灰渣是很好的鉀肥，既可用于城市花草的花肥料，也可用于農(nóng)村的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，便于處理，符合“資源化、減量化、無害化”處理廢棄物處理的原則。六其加工原料秸稈本身的廉價上，可以保障秸稈加工產(chǎn)品的利潤和加工產(chǎn)品的市場需求，保障了企業(yè)使用機制木炭產(chǎn)品可能性，增加了產(chǎn)品市場競爭的能力。七按照《可再生能源法》的要求，財政部從2006年起設(shè)立了可再生能源發(fā)展專項資金，明確對可再生能源開發(fā)利用的科學技術(shù)研究、標準制定和示范工程等給予支持。在調(diào)研基礎(chǔ)上，已與有關(guān)部門分別制定并實施了支持非糧生物能源、風力發(fā)電、太陽能和淺層地能在建筑領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用等可再生能源發(fā)展的政策措施，從實踐情況看，效果良好。如泰興市機制木炭類生產(chǎn)項目，已經(jīng)得到了國家財政部的專項財政補助，表明我國有支持秸稈能源化利用的財政政策，將促進發(fā)展我國可再生能源事業(yè)的發(fā)展。

表1 燃料質(zhì)量對比表

續(xù)表

3 推廣利用“機制木炭”的優(yōu)點

我國是一個多煤少油的國家，目前能源消費主要靠自給自足，問題是結(jié)構(gòu)不合理，缺油。長遠看，我國人口基數(shù)大，隨著經(jīng)濟發(fā)展，能源消耗增長，能源供需矛盾會日益突出。發(fā)展可再生能源是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全的必由之路。不管是在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工業(yè)企業(yè)，還是在各工業(yè)集中區(qū)，不管是單獨供熱，還是集中供熱，依次主要還是燃燒煤炭、燃燒重油、電加熱和輕質(zhì)柴油，而這些能源都是不可再生資源，同時，燃燒過程中產(chǎn)生和排放了大量污染物，主要表現(xiàn)在排放大量的二氧化硫和煙塵，影響了污染物減排的控制工作任務(wù)的完成，影響大氣環(huán)境質(zhì)量，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，影響我國經(jīng)濟的正常發(fā)展。而推廣利用機制木炭類秸稈能源就可以排放二氧化硫的問題，保障大氣主要污染物二氧化硫排放量如期消減任務(wù)的完成，并解決工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展過分依賴石化燃料的問題，并保護不可再生的礦物資源的不被過分開發(fā)利用。

3.1 作為機制木炭原料的秸稈可以再生

秸稈自然資源豐富，來源廣泛， 一年可生一季或三季，產(chǎn)生量大，利用秸稈能源，克服不可再生自然資源的缺點。

3.2 節(jié)約能源

據(jù)實際應(yīng)用分析，一般地講，以麥草為原料的機制木炭，燃燒后產(chǎn)生的熱量與同質(zhì)量5000大卡的煤炭燃燒后釋放的能量相當。如一個縣級市一年使用150萬噸的煤炭，如能使用80萬噸的機制木炭，則會節(jié)約80萬噸的煤炭資源。

3.3 減少了污染物排放量

由于秸稈資源中含硫量較低，如以0.03%計算，則使用80萬噸的秸稈能源，一年產(chǎn)生的二氧化硫的量僅480噸，而使用80萬噸的煤炭，如以優(yōu)質(zhì)煤炭含低硫0.8%計算， 扣除進入煤渣中含硫量，一年產(chǎn)生的二氧化硫的量達到10240噸，相比使用秸稈能源，每年少產(chǎn)生二氧化硫達9760噸。在不進行削減二氧化硫的情況下，廢氣直接排放，也只有480噸，相比使用煤炭，不僅少排放了二氧化硫，還減少了大量的污染治理費用。

在原來焚燒秸稈的基礎(chǔ)上，充分利用秸稈燃料，也減少了大量二氧化碳氣體的排放，這對于提倡低碳經(jīng)濟的中國仍至于全世界，都有極大的好處。

3.4 固廢處置設(shè)施投資少

由于秸稈能源使用后產(chǎn)生灰渣量少，僅在5%~9%之間，因此，相對于煤渣產(chǎn)生30%以上的量來說，其臨時堆放場的大小建設(shè)要求就不同，尤其是可作為城市花草和農(nóng)業(yè)用鉀肥的灰渣，可隨時用作肥料。

3.5 為社會積累了財富

用秸稈加工使用機制木炭有著明顯的經(jīng)濟效益，外購5000大卡的一噸煤炭，以750元/噸計（現(xiàn)行價已達1250元/噸），如使用同質(zhì)量同價格的秸稈能源，對社會而言，就節(jié)省了大量的礦物質(zhì)能源，同時，將使用能源的價值轉(zhuǎn)化成當?shù)氐慕?jīng)濟財富，使當?shù)氐霓r(nóng)民直接收益，增加了農(nóng)民的收入，應(yīng)該說，每畝地一年可增加125元以上。對于一個縣級市而言，按年產(chǎn)生80萬噸，按每千克0.2元計，可增加當?shù)厣鐣?jīng)濟純收入達到16000萬元。如經(jīng)過加工，其產(chǎn)品可達到700元/噸，在一個縣級市可產(chǎn)生56000萬元的財富，扣除加工電費等，加工過程中產(chǎn)生的純利還能達到24000萬元；同時，將使用煤炭消耗的財富留在了當?shù)剞r(nóng)民手中，富裕了一方百姓。

3.6 為禁燒秸稈提供了條件并改善大氣環(huán)境質(zhì)量

秸稈焚燒后，不僅使PM10大量上升，而且產(chǎn)生危害更大的PM2.5（陰霾）；每年秸稈焚燒工作花費了大量的人力物力，同時，夏、秋收期間，因為秸稈焚燒，大氣質(zhì)量已經(jīng)達到污染以上，如將秸稈加工為機制木炭，作為能源進行利用，大量有效地利用了燃燒產(chǎn)生的熱量，將有效地為秸稈焚燒工作提供條件，并控制環(huán)境空氣污染，保護環(huán)境空氣質(zhì)量。

3.7 促進社會經(jīng)濟的發(fā)展

由于秸稈能源本身的價格較低，在工業(yè)經(jīng)濟上，可以保障工業(yè)產(chǎn)品在燃料使用上的低成本，提高產(chǎn)品的競爭力；同時， 秸稈能源加工行業(yè)的興起，也能發(fā)展為一個產(chǎn)業(yè)，并帶動相關(guān)機械、電子儀表行業(yè)的興起。

4 秸稈燃料產(chǎn)品作為清潔燃料使用的存在的問題

4.1 秸稈燃料產(chǎn)量較少

就目前而言，泰興市境內(nèi)，從事生產(chǎn)秸稈燃料塊的企業(yè)只有一家，雖然產(chǎn)品質(zhì)量可靠，但年產(chǎn)也只有3000噸，只能滿足一個小規(guī)模的企業(yè)供熱所需，無法滿足大量企業(yè)的正常生產(chǎn)需求。反過來，企業(yè)在項目規(guī)劃建設(shè)時，也不能指望使用機制木炭來保障正常的生產(chǎn)所需能量，使得機制木炭的大規(guī)模生產(chǎn)受到限制。

4.2 項目建設(shè)審批中無明確的文件規(guī)定

在項目建設(shè)審批時，沒有明確的政策規(guī)定，只有國家環(huán)境保護部對某單位的司法解釋說明秸稈燃料不是高污染的燃料，沒有文件明確說明是清潔燃料，在項目審批中， 致使一些部門和個人堅持使用輕質(zhì)柴油、天燃氣來維護正常的生產(chǎn)供熱需求，而沒有根據(jù)司法解釋的內(nèi)涵與意義來推廣應(yīng)用秸稈燃料塊類產(chǎn)品，又使建設(shè)項目環(huán)保驗收時碰到難題，無法保障項目的環(huán)保“三同時驗收”，使得秸稈燃料類機制木炭找不到大規(guī)模的市場需求，限制了秸稈燃料的大規(guī)模生產(chǎn)。

4.3 秸稈收購運輸?shù)睦щy

由于秸稈本身的廉價，造成了運輸費用和收購人工的費用相對較高，致使農(nóng)民在收割時不愿意收集運輸出售，雖然秸稈產(chǎn)生量大，但要保障大規(guī)模生產(chǎn)，還沒有相關(guān)的政策出臺進行支援秸稈的收購運輸。

4.4 自然清潔能源較少直接用于工業(yè)經(jīng)濟建設(shè)項目

雖然太陽能、風能是清潔能源，但是，在建設(shè)項目中，尤其是工業(yè)項目建設(shè)能源應(yīng)用上是很少應(yīng)用。原因是該清潔能源由企業(yè)自身建設(shè)難以創(chuàng)造較大的能源量，不能滿足企業(yè)的生產(chǎn)供熱需求。到目前為止，沒有一家生產(chǎn)性企業(yè)自主生產(chǎn)機制木炭，用于企業(yè)本身提供熱量。

5 建議

（1）政府部分要重視機制木炭類等秸稈生物質(zhì)燃料的應(yīng)用，注意宣傳和推廣使用機制木炭類等秸稈生物質(zhì)燃料，在工業(yè)和服務(wù)項目建設(shè)中，以適當比例規(guī)定秸稈能源燃料的使用量；可以隨著項目經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)生巨大的秸稈能源利用市場，促進秸稈能源加工基地的建設(shè)，提供大量的秸稈能源。

（2）加大支持力度，建立秸稈能源產(chǎn)品的生產(chǎn)加工基地， 制定優(yōu)惠的財政稅收政策，減免秸稈能源產(chǎn)品加工經(jīng)營的稅收，提高秸稈能源加工建設(shè)的投資信心和投資量，增加秸稈能源產(chǎn)品的生產(chǎn)加工基地數(shù)量，提高秸稈能源產(chǎn)品量。

（3）由政府出臺政策，鼓勵生產(chǎn)加工企業(yè)與使用企業(yè)進行聯(lián)產(chǎn)，保障機制木炭的使用量，確保生產(chǎn)加工的利益，提高生產(chǎn)加工的積極性。

（4）出臺相關(guān)的財政補貼政策，用于提供秸稈收購價格，使農(nóng)民在秸稈的收集、運輸和銷售上，有利可圖，從而提供機制木炭大量加工使用的基礎(chǔ)。

（5）在清潔生產(chǎn)審核工作中，將節(jié)電省煤節(jié)水減排與使用秸稈燃料量結(jié)合實際起來一起審核，使秸稈燃料使用量提高到控制范圍內(nèi)。

（6）國家明文規(guī)定秸稈燃料為清潔能源，讓環(huán)境保護環(huán)評人員、項目建設(shè)環(huán)境審批人員、驗收監(jiān)測人員等有法可依。

6 結(jié)束語

綜上所述，機制木炭類秸稈生物質(zhì)燃料的推廣使用工作，長遠地看，利國利民，不僅保障我國社會能源的安全穩(wěn)定使用，也能極大限度地保護環(huán)境質(zhì)量。不僅保護了自然礦產(chǎn)資源，也保護生態(tài)環(huán)境，保護人民身體健康。因此，從產(chǎn)品作為清潔能源要求、本身產(chǎn)品的性能、市場需求、加工條件、經(jīng)濟和環(huán)境效益上，機制木炭都有可以作為清潔燃料，而應(yīng)加以組織生產(chǎn)和使用。

［1］ 揚子晚報.江蘇空氣質(zhì)量全國“中等偏下”［N］ .2010-8-19（A14）.

［2］ 環(huán)境保護部辦公廳函.關(guān)于生物質(zhì)成型燃料有關(guān)問題的復函，環(huán)辦函（2009）797號.