一、引言
我国是一个农业大国，又是个能源消耗大国，能源消耗量以每年6%～7%的速度增长。我国每年约产7亿t农作物秸秆。近年来，随着农村经济发展和农村用能结构的改善，农作物秸秆出现严重过剩，许多秸秆被弃置或焚烧，对交通、环境、生态等造成严重影响。此外，简易炉灶的直接燃烧方式，燃烧效率低，可吸入颗粒物、二氧化硫等有害物质严重超标，造成厨房室内空气环境污染。因此，用新技术将秸秆转化为高品位能源，对解决农村用能问题、减轻温室效应、促进农村生态文明建设具有重要意义。
二、濮阳市秸秆资源利用情况
濮阳市秸秆资源是农村生活用能的重要原料。由于秸秆存在着结构疏松、能量密度低、燃烧特性较差、直燃效率低、污染严重且不易贮运等缺点，秸秆已不再适应当前农村生活用能的要求，其作为生活用能的功能逐渐被削弱。同时，农民收入水平较低，随着煤炭、电等能源价格上涨，生活用能开支逐渐增加。
从表1、表2中可以看出，濮阳市2012年作物秸秆总产量为441万t，折合标煤219万t，81%的农作物秸秆得到了利用，剩余的农作物秸秆被焚烧或废弃掉。
表1 2012年濮阳市主要农作物秸秆量
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耕地面积/hm2 |
粮食产量/（t/a） |
秸秆总量/（t/a） |
麦稻秸秆/（t/a） |
玉米秸秆/（t/a） |
棉花秸秆/（t/a） |
油料秸秆/（t/a） |
其他/（t/a） |
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269800 |
2601051 |
4412600 |
1873300 |
1404000 |
154700 |
514400 |
83000 |
表2 2012年濮阳市秸秆利用情况
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秸秆利用总量/（t/a） |
废料利用总量/（t/a） |
饲料化利用/（t/a） |
能源化利用/（t/a） |
工业化利用/（t/a） |
基料化利用/（t/a） |
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3607100 |
1690400 |
1192200 |
318900 |
239000 |
166600 |
注：秸秆还田量按麦收作物的50%，秋收作物的20%计；养殖业消耗秸秆量按每头牛消耗饲料3000kg，秸秆饲料占80%计；直接燃烧按10%计。
三、
秸秆成型燃料技术应用分析
(一)秸秆成型燃料技术
秸秆成型燃料技术是指在定的压力条件下，用
秸秆颗�；�等生物质成型设备机械压缩（加热或不加热）的方法，将松散的秸秆等生物质挤压成质地致密、形状规则成型燃料的技术。该技术可提高秸秆单位容重和热值。秸秆经压缩后体积可缩小6～8倍，密度可在0.8～1.3t/m3，热值15000～17000kj/kg，能量密度与中质煤相当，燃烧特性明显改善，火力持久，黑烟少，炉膛温度高，且储运方便，干净卫生，可用于生产和生活领域。成型燃料主要有压块和颗粒两种类型，秸秆成型设备主要有螺杆式、活塞式和滚筒式。随着我国对秸秆成型燃料的技术研究、示范，该技术已基本成熟，成型设备的实用性、系列化、规�；驳玫矫飨愿纳�，开始在市场上推广应用，河南省富通新能源科技有限公司生产销售的秸秆颗�；璞赣胙怪频呐┳魑锝崭芽帕Ｈ剂先缦滤荆�
（二）秸秆成型燃料燃烧特性分析
其燃烧特点是挥发性高而空隙率低、结构密实，其组织结构限制挥发分由内向外的析出速度，热量由外向内的传播速度减慢，由于与氧接触面减少，使得点火所需的氧原生物质点火有所减少。整个燃烧过程大致分为挥发物燃烧一一表面焦炭过渡区燃烧——渗透扩散燃烧一一灰块形成四个阶段。实验表明， 次加入成型燃料块燃烧持续时间超过60min，火力集中，锅炉稳定燃烧时最高温度超过1000℃，民用燃烧炉具可实现封火，封火时间超过24h。燃烧后的灰分不超过原料的10%．而且可作钾肥，成型燃料燃烧般不结渣、不飞灰。
（三）秸秆成型燃料的优点
与秸秆直燃相比：是由于秸秆成型块密度远大于秸秆，限制了挥发分的逸出速度，燃烧反应大多在表面进行，开始燃烧时类似“颗粒燃烧”模型，使般炉灶供给的自然对流空气相对够用，黑烟量减少，未燃挥发物损失少。二是由于压缩致密作用，挥发分逸出后剩余的炭结构紧密，运动气流冲力不能使之解体，炭的燃烧热可得到充分利用。在成型燃料燃烧过程中，蓝色火焰包裹明亮炭块，使炉温大大地提高，燃烧时间明显延长。三是整个燃烧过程需氧量没有大起大落，使燃烧过程相对稳定。与燃煤相比：是着火性比煤好，易于点火，缩短了火力启动时间；二是燃烧充分；三是固体排放量少，排放全是灰分，约占总重的0.4%～20%，而煤排放物占总重的25%～40%；四是对燃烧设备腐蚀程度低于煤，成型燃料主要是C-H有机物，而煤含有硫等物质。
四、秸秆成型燃料的经济性分析
(一)经济指标评价
为此采用动态评价的方法，以净现值(NPV)、动态回收期(T)、益本比(B/C)及内部收益率(IRR)为评价指标对液压秸秆成型机进行经济评价
（二）试验运行分析
在清丰县进行了秸秆成型燃料技术的试验，采用了河南农业大学HPB-III型生物质成型机设备，并配备了专用的成型燃料炉具，其中：灶型炉具的燃烧效率为28%，炉型炉具的燃烧效率为30%，远远高于普通的炉具，取得了很好的效果。
1、经济效益。经过试验运行，按成型燃料售价200元／t计算，成本价为160元／t，燃料的利润为40元／t，则每台设备的年净收入为3.84万元（生产效率为400kg/h，每天工作8h，每年工作300d计）�？鄢�1日后，静态投资回收期不到4年（每套设备为15万元）。每个示范农户每年的成型燃料消耗量在2t左右（仅用于炊事）。如果扣除农民自己提供的秸秆，农民需支付140元／t，按热值推算，2t秸秆成型燃料相当于1.4t煤，目前，民用煤在400元／t左右，每个示范农户每年可节支280元。
2、社会效益。主要体现在每条生产线可提供4～5个工作岗位（包括秸秆收购人员）。同时，该技术的应用，可解决政府每年为解决秸秆荒烧问题而投入的大量人力、物力和财力。另外，成型燃料可使厨房可吸入颗粒物明显减少，厨房的空气质量得到有效改善，显著提高农民群众的生活质量。
3、环境效益。秸秆成型燃料的二氧化碳排放量为零，二氧化氮为微量排放，二氧化硫、粉尘的排放量远远低于国标。同时，每年还可解决大量秸秆的处置问题，减少了秸秆焚烧的隐患，
五、风险分析
(一)风险因素
从秸秆成型燃料试点的运行情况可以看出其经济、社会、生态和环保效益是巨大的，对于调整农业产业结构、增加农民收入、促进农业可持续发展具有现实意义，因此具有广泛的推广应用前景。该技术推广的风险性和不确定因素主要有两个方面： 是国家的产业政策；二是秸秆原料的价格。该技术选用的原料主要是玉米、小麦等作物秸秆，秸秆成型燃料可取代煤，但目前秸秆没有固定价格，该技术推广后原料价格将会上涨。同时，秸秆成型燃料与煤相比没有竞争能力，国家没有在城镇限制用煤政策，给秸秆成型燃料的推广增加了难度。此外，秸秆的收获期是相当短的一段时间，而且是大范围、大区域同时进行，会给秸秆的收集带来 定的困难。
（二）降低风险的措施
是国家政策支持。逐步取缔污染严重的燃煤锅炉，禁烧农作物秸秆，取缔小型造纸厂，宣传、推广生物质成型燃料技术，出台相应的支持政策。二是扶持秸秆成型燃料用户。对使用成型燃料或成型燃料炉具给予定补贴，提高群众使用成型燃料的积极性，实现这项技术的推广普及。三是建立健全推广机制。鼓励、支持种粮大户、农民合作社参与秸秆的收集、储存、加工，建立“企业+基地”的运行模式，加强成型燃料技术推广的服务指导，形成分工明确、互为补充、合作共赢的成型燃料技术的推广局面。
六、结论
通过对秸秆成型燃料技术的技术经济评价、风险分析情况可以看出，秸秆成型燃料在技术和经济上都是可行的，不仅有利于�；せ肪�，同时也为农村生活用能找到了很好的替代品，减少了秸秆资源的浪费，尤其是在户用炉灶、窑炉和工业锅炉等用能方面的需求将逐步增加。因地制宜开发秸秆成型燃料，将有利于提高农民收入，促进农业资源循环利用，�；ど肪常菇ㄗ试唇谠夹秃突肪秤押眯蜕缁�。随着国家对以秸秆为主的生物质能开发利用的不断重视，人们环保和可持续发展意识不断提高，以及成型燃料技术的不断改进，生物质成型燃料将会得到又一段发展，逐步成为农村和工业用能的一个重要来源。
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颗粒燃料生产视频如下所示：
