——秸稈能源化與農產品干燥技術集成項目簡介
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的秸稈新型能源化利用取得了快速發展。有關資料顯示，全國目前已累計建設固體成型加工點超過100處、年產成型燃料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，生物質直燃發電項目40多個、總裝機容量約82萬kw。據測算，秸稈新型能源化開發利用量約640萬t。但總體來看，我國秸稈新型能源化利用水平較低，沒有形成規模化、產業化，對緩解能源危機、促進節能減排的作用十分有限。其原因除了技術不成熟、原料收集成本高、政策扶持不夠等原因外，缺乏穩定的消費市場支撐是一個關鍵問題。
農產品干燥是農產品產后處理的一個關鍵環節，在我國農產品產量持續增長、產后損失率普遍較高和市場對脫水農產品需求不斷上升的背景下，加強農產品產后烘干處理勢在必行。然而，干燥是一個高耗能的過程，目前我國農產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，給環境帶來嚴重的污染。此外，能源價格持續上漲，給農產品烘干企業帶來非常沉重的負擔，企業經濟效益大幅下滑。因此研發可再生的能源燃料代替化石能源已成為農產品干燥領域技術研發的必然趨勢。
將秸稈能源化利用技術與農產品干燥技術進行集成，使秸稈燃料在農產品干燥領域的大規模應用，一方面可以推動農作物秸稈這一重要生物質能源資源的利用，擴大秸稈新型能源化利用市場空間；另一方面，還能夠大力促進農產品干燥過程中的節能降耗，促進企業增收，實現經濟發展、資源節約與環境保護的共贏。農業部規劃設計研究院自2006年起開始，在遼寧省沈陽市蘇家屯區進行秸稈高效循環利用工程技術研究，研究開發秸稈燃料農產品烘干集成技術是一個重要方向。目前，已完成農業部、科技部相關科研項目4項，授權發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
這是列入農業部計劃的科技項目，授權實用新型專利和發明專利申請的項目。目前全國所有的蔬菜烘干企業烘干蔬菜，所用燃料全部是煤炭，是典型的高耗能企業，一個中型的蔬菜烘干企業一年需要耗煤2000～3000t，每年向空中排放一氧化碳5000～7500t。生產一噸脫水果蔬需要耗煤6～7t，據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，實現節能減排，是這次試驗的首要目標。目前國內煤炭價格比五年前提高1～2倍，給蔬菜烘干企業帶來非常沉重的負擔，經濟效益明顯下降。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帶來顯著的經濟效益，這是試驗的另一個目標。
為檢驗秸稈固體成型燃料代替煤烘干果蔬的技術可行性和經濟性，2010年～2011年連續兩年在沈陽正旺脫水蔬菜有限公司的烘干生產線上，配套果蔬烘干通用秸稈固體燃料熱風爐，進行規模化的連續性生產試驗，測試其性能指標，檢驗熱風爐的設計是否適合秸稈成型燃料的燃燒，其熱性能指標及主要設計參數能否達到設計要求。試驗結果表明，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，烘干菜的成品質量相差無幾。農業部對該項成果的鑒定結論是：“該項目成果在果蔬烘干方面具有創新性和實用性，達到了國內領先水平，具有良好的推廣前景。”
2、秸稈固體燃料烘干糧食的試驗
這是列入農業部計劃的科技項目，授權實用新型專利和發明專利申請的項目。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，這是針對全國的農產品烘干企業現有的燃煤糧食烘干機進行設備升級換代的裝備。
試驗是在沈陽興達飼料加工廠的糧食烘干生產線進行，用經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，其外觀質量完全一樣，“遼寧省獸藥飼料畜產品質量安全檢測中心”的檢測結論是：“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，這在國內外都沒有先例，這種烘干方式能否對玉米內在品質產生影響，也需要由權威部門檢測， “農業部谷物及制品質量監督檢驗測試中心”的檢測結論是：“烘后玉米的苯并芘含量為4.62μg/kg，符合標準的5.0μg/kg規定”。
“農業部節能與干燥機械設備及產品質量監督檢驗測試中心”，在生產現場對新研制的秸稈燃料燃燒爐技術性能指標，進行了在線生產檢測，最終頒發了燃燒爐的產品合格證書，檢測報告結果是：秸稈燃料燃燒爐的熱效率92.5%，煙塵排放濃度87.2mg/m3（國家標準≤350 mg/m3）；粉塵濃度3.5mg/m3（國家標準≤10mg/m3）；輸出熱風穩定性-7.5+5.1℃（國家標準±10℃）。權威部門的檢測結果表明，新研制的秸稈固體燃料燃燒爐，各項性能指標完全達到和超過國家標準，尤其是熱效率高達92.5%，基本實現一噸秸稈燃料有效發熱量相當于一噸煤炭的有效發熱量，為把發熱值較低的秸稈燃料用于烘干玉米，提供了技術上的有力支撐。
二、綜合效益
1、經濟效益
以秸稈固態成型燃料替代煤炭烘干農產品，對于促進企業節本增效和提高競爭力，推動農業農村節能減排，降低農業能源消耗和優化能源結構，加快循環農業和低碳經濟發展具有十分重要的意義。以年消耗秸稈燃料6000t的農產品烘干企業為例，鍋爐改造和新增設備費用需要66萬元，而節省3000t煤炭增盈90萬元。當年收回改造投資后，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產品干燥，則每年至少可以節約煤炭消耗量3260萬t。
2、社會和生態效益
以秸稈固態成型燃料替代煤炭烘干農產品在產生重大經濟和社會效益的同時，也能夠產生良好的社會和生態效益。初步估計，如果用秸稈燃料替代煤炭烘干農產品，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，還可以為農民增加34萬個就業機會。秸稈能源化利用可增加農民收入，據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，引發火災等政府頭疼的難題。同時，也根治了廢棄秸稈污染環境的問題，改善了農村生活環境，促進資源節約型和環境友好型社會進步和新農村建設。
三、應用前景
我國是農業大國，農作物秸稈資源十分豐富。據有關測算表明，建國以來隨著中國農業綜合生產水平的持續提高，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，我國農作物秸稈廢棄及焚燒十分嚴重，數據顯示，2009年我國農作物秸稈廢棄及焚燒量約為2.15億t，占農作物秸稈資源可利用量的31.31%。而長期以來，我國農產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、海產品和煙草行業為例，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擴大，生產1噸脫水果蔬需要耗煤6～8t，據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；脫水海產品是我國經濟效益較高的農產品，年消耗煤炭900余萬t。因此，秸稈固體成型燃料在農產品干燥領域應用前景廣闊。建議有關方面從科技創新、產業帶動、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產品項目的扶持。
