0、引言
随着社会主义新农村建设事业的推进，农村能源建设的步伐也在逐渐加快。大力发展可再生能源是农村能源建设的重要组成部分。我国拥有丰富的生物质能源，各种生物质能技术的发展受到了广泛的关注。秸秆气化集中供气技术是生物质热解气化技术的一个重要领域，是一项适合我国农村目前和今后一段时期发展水平和需要的实用技术。
农作物秸秆其实也是一种很好的资源，如果可以其中回收经秸秆粉碎机粉碎然后再经过
秸秆压块机、
秸秆颗粒机、饲料颗粒机压制成生物质燃料饲料供燃烧和牲畜食用不是也是一个两全其美的方法么，而且，如果拿到外面销售老百姓也可以增加收入。
我国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于七十年代末、八十年代初，九十年代得以进一步发展。截至2007年底我国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量为539处，年产生物质燃气2.04亿立方米。
1、生物质气化集中供气系统简介
生物质气化集中供气系统是以农村的自然村为单位建设一个生物质气化站，将所产生的燃气储存后，经输配气管网集中向农户提供炊事燃气，以替代煤、柴或石油液化气，从而使农民用上清洁、干净的管道煤气。
集中供气系统主要由气化站、站外管网和户内管路和灶具等组成。气化站内设备包括原料前处理（切碎机）、上料装置、气化炉、净化装置、风机、储气柜、安全装置等，生物质气化集中供气系统如图1所示。
生物质气化集中供气站的核心技术是生物质气化技术。生物质气化技术是以生物质为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸汽或氢气等作为气化介质，在高温条件下通过热化学反应将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化时产生的气体，主要有效成分为C0、H2和CH4等，称为生物质燃气。
生物质气化技术的主体是生物质气化炉。生物质原料经过预处理后进入气化炉气
化，气化过程在理论上可以分为氧化反应、还原反应、干馏和干燥四个过程，而在实际装置中，这四个过程都是错进行的。目前，针对运行方式的不同，气化炉主要分为固定床气化炉和流化床气化炉两大类。不同类型的气化装置在原材料适应性、产生的燃气特性等方面均有不同。表1对比了几种不同形式气化炉的特性。
通过表1中不同气化炉特性的对比可知，在建设生物质气化集中供气站时，首先要对准备建设气化站的村庄进行现场调查，了解当地生物质资源的种类和数量。另外，生物质气的使用目的不同，所要求的气体净化质量也不同，因而要针对不同的要求选用相应的技术。即使是在同一地区，同一种用途，如果供气规模不同，所用的技术也不相同，例如，小规模的秸秆气化供气可以采用固定床气化方式，如果供气规模用户达到800户甚至更多时，则需要采用流化床气化方式。这样才能使设备更有效地工作运行。
2、北京市秸秆气化集中供气发展现状分析
2.1北京市秸秆气化集中供气总体概况
北京市在生物质能利用方面做了大量工作，采用了多种类型的生物质能利用技术，在生物质气化方面建设了一批秸秆气化集中供气设施。截至2007年底，北京市在各个区县示范推广秸秆气化集中供气工程82处，供气户数达到2万户。其中，延庆、房山集中供气站较多，运行的集中供气系统分别为26个和18个，覆盖面较广，使用农户已达到12000人左右
从北京市农村用户的使用情况来看，目前己建成的村级秸秆气化集中供气站的供气规模一般都在100～1000户之间，气化率或热能转换率多大于70%，燃气低位热值约4200kj/Nm3，一氧化碳和氧含量分别小于20%和1%。
2.2秸秆气化集中供气工程的技术经济评价
集中供气系统通常以自然村为单位，较为典型的规模为100户、200户、300户和500户。按照现行设计要求，每户每天消费5 m3生物质燃气。秸秆气化集中供气设备寿命按15年计算，按照现行财务制度的规定，一般固定资产的净残值率在3%～5%之间，此处取4%，则设备年折旧费月按以下公式计算：
年折旧额：旦室资产价值一预计净残值/预计折旧年限
由此得到秸秆气化集中供气工程的经济效益分析，如表2所示：
从表2可以看出，随着供气户数规模的增大，建立生物质气化站每户的初始投资越低，且燃气成本也越低。根据不同规模气化站的燃气成本，农民使用生物质燃气的价格为0.15 -0.30元/m3，则农民每月支出气体燃料的费用约为20-45元。当以煤和液化石油气为燃料，计算每月炊事燃料费用时，由于可燃气利用率约为煤直接燃烧时利用率的2倍，而液化石油气利用效率与可燃气接近，因此煤用量按与可燃气热值相当的燃料量的2倍计算，而液化石油气用量按与可燃气热值相当的燃料量计算[4]�？扇计臀蝗戎翟嘉�5 MJ／m3，煤和液化石油气的热值约为20908kj/kg和50179kj/kg。煤和液化石油气的单价分别按0.8元/kg和6.0元/kg计算，则燃用煤，每月需燃料费57.4元／户，燃用液化石油气，每月需燃料费89.7元／户。可见，农户燃用秸秆可燃气，不仅清洁方便，而且每月支出是费用要低于燃用煤和液化石油气的费用。
2.3北京市秸秆气化集中供气系统的运行管理
目前，京郊建设的秸秆气化集中供气站的运营管理模式多为村委会代管，工程维护所需费用由村委会承担，项目收益归村委会所有。气化站运营主要以向农民收购和外购的玉米芯和稻壳作为原料，收购数量能够保障产气需求。已经运行的秸秆气化集中供气工程中，燃气价格多为0.3元／m3，平均每户农民每天用气约为3—4 ff13，主要用作炊事能源，基本能够满足炊事用能需求。气化站主要以电作为动力能源，电费为0.5元／千瓦时，每月电费总支出在1000元左右。目前已建成的秸秆气化集中，供气工程机组均能够将焦油含量控制在10 --15毫克／立方米之内，由于气化站运营的时间多在2年以内，目前气化站运营产生的焦油不影响气化系统的正常运行使用，气化站均建有焦油收集池，将收集后的焦油储存在收集池内，避免了污染。
3、北京市秸秆气化集中供气工程运行中存在的问题及改进建议
目前，北京市秸秆气化集中供气工程的运行收到了一定的效果，农民确实使用上了清洁能源并为他们提供了较大的方便，低热值的气化燃气基本可以满足炊事要求。但是在气化站的运行和实际使用中仍然存在着以下问题。
3.1运行管理方面
在我国秸秆气化集中供气工程的运行过程中，仍然缺乏有效的市场运行管理机制，尚未建立完善的有偿用气制度，而且加上农村区域的特殊性和农民收入普遍较低的现状，目前在项目示范推广阶段，将居民使用燃气作为一种福利，只向用户象征性地收取少量费用，难以维持秸秆气化项目的人员工资和水、电费支出。由于多数村集体没有雄厚的经济实力做后盾，从而导致三年保修期过后，秸秆气化设备基本处于失修状态，难以保证项目的持久可靠运行。
秸秆气化主要是满足居民炊事的需要，由于居民炊事用气过于集中，负荷变化太大，需要配置较大的贮气设备，从而出现了较多的“大马拉小车”问题，许多气化点“欠户”现象非常严重。这样既提高了系统造价，又造成了系统负荷率过低，设备长时间闲置，可燃气成本增加，投资效益较差，极不经济。
同时气化站管理不完善，从气化站建设到运行，出现很多违规操作。集中供气系统村级服务体系不健全，未提供相应后续技术服务。
3.2技术改进方面
秸秆燃气在生产过程中所产生的焦油问题尚未得到彻底解决。焦油的存在不仅降低了气化效率，还容易堵塞送气管道和燃烧灶具，对燃气利用设备的损害也相当严重，大大降低了气化燃气的利用价值。另外，焦油处理后还容易产生二次污染问题，有待对相关技术进行完善。
3.3改进建议
3.3.1建立秸秆气化运行管理体制
秸秆气化是一个新兴产业，技术水平尚需要进一步完善，但随着应用规模的扩大和产品标准化程度的提高，这些障碍都是可以克服的，关键问题是建立和落实好秸秆气化运行管理体制，这对确保秸秆气化系统的持久可靠运行是至关重要的。
目前，秸秆气化的投资成本仍然较高，仅依靠收取的用气费难以满足秸秆气化系统运行维护和设备更换的需要，必须额外增加收入来源，可以考虑以多种方式适时利用燃气，如发电、烘干谷物、烤烟以及余热利用等，这样，既解决了秸秆气化运行维护问题，又提高了系统负荷率，可以起到一举多得的作用。
3.3.2强化组织管理
气化站的兴建、管理应从目前的农民作坊模式转变到社会公用事业项目模式上来。要加强秸秆气化工程项目的组织领导，规范管理程序，严格按照项目初步设计文件进行施工。另外，要加强项目实施过程中的监督，严格执行验收程序和标准。对已经建成的气化站进行一次全面的“达标考核”，使具备经营能力的气化站，尽快恢复生产运行。
3.3.3加大宣传力度
秸秆气化集中供气工程具有较好的外部经济性，是改善农村环境，改善农民生活质量的公益性项目。因此，有必要通过宣传教育，增强农民生态环保意识，积极主动利用可再生能源。
3.3.4加强秸秆气化技术研究
目前，我国示范推广的秸秆气化项目还存在着焦油含量高、燃气热值偏低等问题，尤其在除焦技术领域的研究非常欠缺。因此要继续加强秸秆气化相关技术的研究，增加气化装置的安全性、简易性、高效性和经济性。
4、结论
随着能源问题的日益突出，可再生能源的发展备受人们关注。生物质气化集中供气技术是一项适合在广大农村发展的实用技术。目前，北京市已在各区县示范推广了一批秸秆气化集中供气工程。
通过对秸秆气化集中供气工程进行技术经济分析可知，工程用户规模越大，分摊到各个农户的初始投资越少，且秸秆燃气的成本约低，工程的经济效益就越好。因此，在建设气化站前，应对各县进行考察，根据当地实际情况，供气规模和用途进行分析，合理建站。另外，通过对比农户使用秸秆燃气和使用煤和液化石油气作为炊事燃料每月所支出的费用得出，农民使用秸秆燃气可以节省开支。
在目前己建成的气化站中仍然存在着运行管理和技术层面上的问题，因此，对于秸秆气化集中供气工程，应建立完善的运行管理体制，强化组织管理，加大宣传力度并加强相关技术的研究，从而使秸秆气化集中供气项目健康持续的发展。
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