秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术

导读：　秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术(共7篇)秸秆气化炉(汽化炉)加盟，你也被骗了吗秸秆气化炉，一个如日中天，看似前景广泛的项目。无数的工厂、公司都声称自己拥有专利的技术（气化炉的专利到目前为止总共有361个，其实大多数是无用的），成熟的产品，和广阔的市场。甚至，连中央电视台也播放了使用秸秆气化炉的电视。一时之间，秸秆气化炉散发出要取代液化气的...

篇一 秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术
秸秆气化炉(汽化炉)加盟，你也被骗了吗

　　秸秆气化炉，一个如日中天，看似前景广泛的项目。无数的工厂、公司都声称自己拥有专利的技术（气化炉的专利到目前为止总共有361个，其实大多数是无用的），成熟的产品，和广阔的市场。甚至，连中央电视台也播放了使用秸秆气化炉的电视。一时之间，秸秆气化炉散发出要取代液化气的气势无与伦比，它带着普及农村用气的伟大愿望，吸引着无数创业加盟者，但是，他能真正的帮助你发家致富吗？

　　秸秆气化炉：号称以秸秆、林木废弃物、牛粪等动植物原料为燃料，在炉中经过物理、化学作用产生可燃性物质的器具，它是一种取之不尽，用之不竭的再生资源。在目前，我国目前农村能源结构（秸秆燃气、天然气、液化气、沼气、太阳能、电、原煤、蜂窝煤，原植物燃料）当中，唯独有秸秆燃气最经济、最方便、最节能、最适用，不仅使用安全，而且清洁卫生。每个农户每天只需植物原料3-5公斤，方可解决全天生活用能（炊事、取暖、淋浴），并且像液化气一样燃烧，完全可以改变我国农村烟熏火燎的生活方式，完全可以取缔传统柴灶，替代液化气。

　　这就是关于秸秆气化炉的介绍，一个看似很好很强大的创业项目。而气化炉的广告宣传也颇得人心：什么“只买炉子不买气，随时随地用燃气”“家家都需要，户户买得起”。

　　但是，气化炉加盟推广已经这么久了，好象还是很少农民在用这个炉具。更重要的是，以前曾经用过这种气具的农民，也都将它弃之一旁了。

　　这是因为秸秆气化炉并没有多大实用价值，具体有三个原因：

　　１、目前作为秸秆气化炉的燃料的，一般是密度小的植物，如方木康和花生壳，而象稻草等软质秸秆需要勤加料，硬质秸杆则必须要将进行碎料，如果你用木料，那只能用如锯末的才能真正产生气体燃烧。这对于农民来说是一件比较困难的事情，总不成我还得买个碎木机吧！而且有些气化炉即使是碎料也只能烧中间那部分，造成浪费很大，因为灰烬和料混在一起，料也不能再用。重新装料重新点火，很麻烦。尤其麻烦的是退灰时很慢，特别脏。

　　２、比较好一点的产品，刚买回来时很好用，但用不了多久（大约十天左右）就会在管内产生焦油味，非常难闻，而且异常坚硬，很难清除，让人再也不想用它了。请听一下使用者的描述：“味道呀起码要你的命，刚开始用不觉得，用久了那房间和周围20米以内都是焦油味道，卡住你的喉咙难受呀，你的衣服都去不了那味道，整天都闻到，形容它就是味道浓得强烈，保证你发疯。”

　　３、秸秆气化炉并不象广告中说的不断火一样，容易熄火（时间加料点火后30分钟到60分钟之间），你怎么点都不起。那时候你就麻烦了，不用煮饭炒菜光去侍候这气化炉了。会摸得房间都是烟，估计摸够10多分钟又可以用了，但那辛苦呀，用几次后保证你不想再用它了。

　　虽然秸秆气化炉的广告吹得那个响，反正怎么说就怎么吹，就象以前什么药一样，包治百病的那种样子，只要你交钱加盟就会发财。

　　但这些广告全部都是针对加盟者的。

　　其实认真想想，如果真正是成熟的技术，优质的产品，生产厂家用得着搞什么加盟，只收一次性秸秆气化炉技术转让费，就把市场让给你吗？如果他作出成品出来出售，可想而知这个市场有多大？整个农村数亿户农家，足可以使这个工厂赚到以十亿计的金钱，让他变成中国赫赫有名的超级大公司。

　　所以，只有尚未完全合格，并不能真正使用的产品才会有厂家搞技术转让，而技术成熟的工厂、公司，一般是不会转让技术的。所以即使可能有成熟的秸秆气化炉生产厂家，但他不会是加盟工厂的一员。这是我们在进行类似加盟时一定要知道的，明白了你就不会被广告欺骗，而相信天上会掉馅饼。

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　　请看媒体的有关报道：

　　报道１：

　　众多杂志上有很多秸秆气化炉的广告，家家都宣称自己掌握了最先进的技术：“每次只要将木柴、秸秆、锯末、树叶、稻壳、牛羊粪等任何有机燃料2-3公斤投入炉膛，即可持续燃烧3个小时以上，火力比液化气更猛”。还有的甚至“郑重承诺”：“如宣传与事实不符，如找到更加先进的同类产品，我厂奖励10000元”，引起很多投资者的兴趣。实际情况是如何呢？ 

　　有一位龙先生，抱着试一试的态度，花1000元钱，买了一台气化炉。当初决定购买前，龙先生查阅了这个厂家的网站、执照、技术监督局的证书等，亲眼观看了“发明人”用气化炉烧水、做饭。初步感觉不错，觉得在当前煤价较高的情况下，在农村还是会有销路。但当他把炉子带回家试烧的时候，完全不是这么回事。原来，气化炉使用的燃料是非常苛刻的，必须是粉末状的锯末、秕谷类才行，因为只有这类燃料才容易压实，在燃烧过程中不产生明火。农村最多的树叶、稻草、麦秆投入炉中后，反复压实，能产气30分钟左右。树枝类不能压实的燃料，完全不能使用。因为在燃烧的过程中，很容易就产生空隙，出现明火。 
发现实用价值不大，龙先生再与“发明人”联系时，“发明人”语气完全变了：“当初是你亲眼看到的，我又不是变魔术”，匆匆忙忙挂了电话。再也不提什么燃料都可以，再也不提奖励之事，完全露出了一副骗子的嘴脸。

　　报道２：

　　面对来自首都20多家媒体的记者，北京市平谷区大华山镇挂甲峪村村民老范显得有些兴奋和紧张。在他家干净整洁的小院子里，一台生物质气化炉正冒着火苗，这是平谷区农村能源服务中心在他家进行新能源推广示范用的生物质气化炉。与能源服务中心主任助理王保才的热情介绍相比，老范的态度还透露着尴尬。

　　“这个气化炉产生的烟雾少，燃烧也比较充分。”老范说，“但是，点火比较麻烦，而且火力也比较小。真正用它来烧饭做菜，还是不方便。”从老范的话中，不难看出目前农村新能源大规模利用尚需时日。

　　在村民老范家里做示范用的生物质气化炉，是一种利用生物质能做饭、取暖的新炉具。这种炉具的工作原理是使切细后的树枝、秸秆等生物质在厌氧、高温环境下气化，生成一氧化碳、甲烷、氢气等气体，并燃烧产生热能。

篇二 秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术
[我爱发明]颗粒机 秸秆木屑颗粒机 颗粒成型记(发明人何永升)

　　[我爱发明] 20160303 颗粒成型记

　　本期视频主要内容： 我们常见的玉米秸秆、瓜子皮、木屑可以用来干什么呢？其实这些废料人们早就开始加工利用，把它们做成燃料。但是传统的机器工作效率低，环境差，工人师傅们苦不堪言。来自河北廊坊的何永升师傅，发明了立式环模颗粒机。最终经过三代改进,告别了传统平面出料的原理，采用环形360度出料，大大加快了工作效率，保证了颗粒的质量。完整的生产线使制作颗粒更加干净卫生。为工人师傅们带来福音。（《我爱发明》 20160303 颗粒成型记）

　　发明人联系方式：何永升 15831659111

　　发明摘要：本实用新型公开了一种立式环模颗粒机，包括底座、电机、连接护罩、重载减速机、齿轮箱、观油镜、轴承箱、聚料罩、料箱和拨料电机，所述电机和齿轮箱设于底座上，电机的输出端传动连接重载减速机，且所述连接护罩设于电机与重载减速机的连接处上，通过连接护罩保护电机与重载减速机的连接位不受外界影响；本实用新型结构合理，使用方便，同时可以实现多种材料的压料，同时自带润滑机构，因此设备整体运行非常的稳定，从而适用范围更广。

　　

　　

　　

　　

　　

篇三 秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术
【生态农业】大力加快成型燃料发展替代燃煤

【生态农业】大力加快成型燃料发展替代燃煤

2014-11-03 国际绿色经济协会IGEA

近日，吉林省雾霾又卷土重来。除出现“静稳天气”影响因素外，野外焚烧秸秆是造成雾霾的主要成因。究其原因，一是禁令乏效，年年发通知禁烧，年年禁不住；二是只“禁”不“疏”，效果难佳。只有“疏”“堵”结合，用心把转化利用秸秆的文章做好，才能达到禁烧目的。

千百年来农民用秸秆当柴，为啥现在造成雾霾？改革开放以来，吉林省农村已经发生深刻变化。一是人少了约30%以上，进城务工人多了；二是粮食由2003年450亿斤增产到2013年的710亿斤，秸秆产量也增长1.57倍，达到4000万吨；三是农村用能多样化，多数家庭有电饭锅、天然气罐；四是受寒冷气候影响，秸秆在秋季还田后冬季难发酵转化，效果欠佳，还田秸秆少；五是秸秆饲料化、工业化利用量小，能源化利用仅260万吨左右。上述原因造成近50%秸秆剩余，仅长春市周围约剩500万吨。农民为节约备耕成本，只好在田里焚烧多余秸秆，除造成空气污染外，也烧死土壤微生物，导致土地板结。

秸秆是农业剩余物，但也是宝贵的资源。秸秆加工成成型燃料后方便运输储存，采用高效炉具用于居民生活采暖、工商业锅炉供热（蒸汽），排放接近天然气，清洁卫生。但该省利用秸秆也遇到以下问题：

一是资源分散收集成本高；

二是多数加工企业规模小，产业链条不完整，可持续发展能力弱；

三是替代大集中燃煤供热的成本高，但在替代小型燃煤锅炉和居民用煤上有价格优势； 四是利用秸秆项目投资小，对GDP贡献小，地方政府没有积极性；

五是政府扶持政策“不到位”，没有扶在“点”子上。

特别是该省将利用秸秆发展生物质化工项目作为重点，而此类项目技术瓶颈有待突破，“远水解不了燃眉之急”。相比较而言，用秸秆做成型燃料，既解决了秸秆利用出路，又为替代燃煤提供清洁燃料，事半功倍。

可喜的是吉林省已有利用秸秆做成型燃料的成功范例。吉林固得为科技公司在农安县杨树林乡建成国内最大规模的5万吨秸秆成型燃料示范项目，形成秸秆收集粉碎、成型加工、炉具和锅炉推广的完整产业链条，建立起公司+合作社的商业化推广模式。采用农户用秸秆换成型燃料的方式，平均每个农户用20吨秸秆换5吨颗粒燃料够烧一年。固得为公司用1.5万吨成型燃料置换3000户农民6万吨秸秆，其余3.5万吨秸秆加工成成型燃料销往城里供热。秸秆成型燃料用于农村炊事、火炕和土暖气取暖，燃烧效率由用土柴灶的不足20%提高到80%以上，才能有富余秸秆加工成燃料用于工商业。目前，已经推广2000农户使用成型燃料，杨树林乡政府、医院、学校、敬老院和10个商业用户全部采用秸秆成型燃料供热。由于秸秆收集、加工和农民用能相结合，农民既是秸秆的提供者，也是成型燃料的受益者，不增加农民支出，又为城区供热提供清洁燃料，避免野外焚烧秸秆，2013年签约的用户，没有一户在野外焚烧秸秆。

吉林省能源短缺，城镇化推动供热需求不断增长，亟待开发替代燃煤的清洁能源。今年长春市277座燃煤供热小锅炉煤改气进展缓慢，其原因：一是本省天然气供给不足；二是天然气价格已基本与国际接轨，天然气供热成本约50元/平方米，超出省内居民消费和政府补贴的承受能力；三是用天然气直接烧锅炉，属高品质能源低效率使用，热损失大。

就吉林省而言，做好供热燃煤替代的一个好出路是大力加快成型燃料发展，也是欧洲发达国家的成功经验，而国内广东省做法值得借鉴。近年来，广东省在沿海地区禁烧煤和重油，并严格监督锅炉排放标准，将企业“逼”到使用成本低、排放达标的成型燃料上来，目前，可口可乐、中华铅笔、白云制药、雀巢徐福记、珠江啤酒等著名企业用成型燃料供蒸汽，全省成型燃料使用量约200万吨，也催生了一个新型产业。

根据国家重点在北方采暖地区推广成型燃料集中供热，大力推动城市燃煤锅炉改造为生物质成型燃料锅炉要求，吉林省规划2020年前开发秸秆成型燃料300万吨（折标煤150万吨），减排二氧化碳390万吨，可供热6000万平方米，同时可以解决30万农户炊事和取暖用。秸秆转化为成型燃料，涉及资源收集、加工、储运、锅炉燃具制造和服务五大领域，产业链条长，辐射范围广，可以促进农民就业和城镇化建设。

发展秸秆成型燃料供热，吉林省具有资源优势和产业基础，市场潜力大。该省按可收集秸秆30%能源化利用，折合600万吨标煤。截至2013年末，全省共有近百家成型燃料加工企业，成型燃料年加工能力60万吨。已涌现出吉林固得为公司、宏日新能源公司等一批成型燃料加工和供热服务企业，供热面积达百万平方米，未来可以挑起中心城市分散小锅炉供热的担子。

治理雾霾不能“坐等靠风”，要主动出击。建议从以下方面重点做好工作：“持之以恒”扎实做好秸秆禁烧和利用工作；在长春市等城区划定高污染燃料禁烧区，严格禁烧煤，严格监督锅炉排放，促进秸秆成型燃料替代煤、成型燃料锅炉替代燃煤锅炉；以秸秆能源化利用为龙头，科学制定扶持秸秆成型燃料发展的政策体系。以补贴消费终端的方式拉动秸秆成型燃料产业发展。采用秸秆成型燃料供热（蒸汽）的项目，按照供热面积（蒸吨）给予补贴，在五年内逐步递减直至取消补贴。对农户使用秸秆成型燃料炉具给予补贴。制定按吨位改造燃煤锅炉补贴政策，并统一改天然气和秸秆成型燃料锅炉供热的补贴标准；加快制定秸秆成型燃料锅炉烟气排放标准（暂行），建立市场准入“门槛”，加强排放监督管理，为推广秸秆成型燃料锅炉“保驾护航”；建立以企业为龙头、农户参与、基层政府监管的秸秆收集、运输、储存的市场化物流体系，将鼓励规模化、集约化种植政策与回收秸秆“绑定”一起，提高种田大户收集秸秆的积极性。

篇四 秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术
9JZ_32型秸秆燃料成型机的设计

第53卷第3期

农业装备与车辆工程

农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING

Vol．53No．3

2015年3月

March2015年2015

doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．03．011

9JZ-32型秸秆燃料成型机的设计

付华良，丁保江

（252000山东省聊城市聊城市农业机械科学研究所）

［摘要］针对我国秸秆燃料成型机在应用过程中存在的生产率低、成型能耗高以及主要工作部件寿命短等方面问题，设计了9JZ-32型秸秆燃料成型机。该机采用平模挤压成型技术，把秸秆等生物质原料压缩制成高效、环保的秸秆燃料块。同时，对该机的关键零件进行了设计，对样机的工作性能进行了试验研究。生产试验证明，该机设计先进、工作安全可靠、操作方便，并且生产效率高，耗电量减少，生产的秸秆燃料块燃烧值高，能够满足生产使用要求。［关键词］秸秆燃料；成型机；设计［中图分类号］S216

［文献标志码］A

［文章编号］1673-3142(2015)03-0042-04

DesignofModel9JZ－32StrawFuelFormingMachine

FuHualiang，DingBaojiang

（LiaochengInstituteofAgriculturalMachineryScience，LiaochengCity，ShandongProvince252000，China）

［Abstract］Aimingattheproblemsoflowproductivity，highenergyconsumptionandshortlifeofthemainworkingpartsin

theprocessofusingstrawfuelformingmachineinChina，the9JZ－32strawfuelformingmachineisdesigned．Themachineadoptsflatdieextrusionmoldingtechnologytocompressbiologicalmaterialssuchasstrawintoefficient，environmentallyfriendlystrawfuelblock．Atthesametime，thekeypartsofthemachinearedesigned，theworkingperformanceoftheprototypeisstudied．Productiontestshowsthatthemachineisfeaturedwithadvanceddesign，safeandreliablework，convenientoperation，highproductionefficiency，andreducedpowerconsumption．Strawfuelblocksproducedbythemachinehavehighcombustionvalue，canmeettherequirementofproduction．

［Keywords］strawfuel；formingmachine；design

0引言

我国是农业大国，农林废弃物资源十分丰富。

意焚烧，不仅浪费资源而且严重污染环境，秸秆燃料成型技术对于保护生态环境、减少一次性能源消耗意义重大，具有明显的经济、环境和社会效益[5]。

自20世纪80年代中期，我国就开始了成型燃料的开发研究，一方面组织科技攻关，另一方面引进国外先进机型，经消化、吸收，研制出各种类型的适合我国国情的生物质压缩成型机，用以生产棒状、块状或颗粒状生物质成型燃料[6]。秸秆燃料成型设备类型按成型原理主要有三大类,即:螺旋挤压成型机、柱塞冲压式成型机和模辊挤压式颗粒成型机[7]。目前，农作物秸秆固化成型设备存在有生产率低、成型能耗高、主要工作部件寿命短、机器故障率多、费用高等方面问题。为此，在研究其他类型秸秆燃料成型机结构特点的基础上，设计了9JZ-32型秸秆燃料成型机。该机采用平模挤压成型技术，产量高、能耗相对螺旋挤压和活塞冲压技术低，其能够适应的原料广，设备的系统结构简单、体积小、质量轻，可移动性强，颗粒成型能

据保守估计，全国农作物秸秆年产量为6亿t左右，除去部分作为造纸原料和畜牧饲料外，大约3亿t可作为燃料利用，折合约1.5亿t标准煤[1]。但农作物秸秆具有资源分散、能量密度低、容重小和储运不方便等缺点，严重地制约了其大规模应用。秸秆成型颗粒燃料是生物质能开发利用技术的发展方向之一，农作物秸秆成型后作为燃料具有可再生性及排放污染性小的特点，是化石燃料的重要替代燃料之一

[2-4]

。秸秆燃料成型技术可将各类

农作物秸秆原料经粉碎和高压成型等环节，使原来分散的、没有一定形状的原料压缩成具有一定几何形状和密度较大的成型燃料，该燃料可应用于工农业生产和生活领域，市场需求量巨大，前景广阔。目前，每到农忙季节，无法处置的秸秆被随

收稿日期：2014－11－17

修回日期：2014－11－28

第53卷第3期付华良等：9JZ-32型秸秆燃料成型机的设计

43

耗低、成本低，能够得到较好的应用和推广[8-11]。座上主要安装有电动机、减速箱以及中间筒等部件。中间筒用碳素钢板焊合，两端焊合法兰盘，其上部支撑平模部件，下部与底座连接。整体结构设计紧凑，可靠。

1整机结构及工作原理

9JZ-32型秸秆燃料成型机是一种动辊平模

1.1整机结构

式秸秆燃料成型机。主要由加料斗、压辊部件、平模部件、主轴部件、出料斗、机架、变速箱、电动机等组成，其结构简图如图1所示。该机把秸秆等生物质原料粉碎压缩制成高效、环保的成型燃料，具有产量高、耗电少、操作简单、环境无污染等优点。

123456

8

2.2平模部件设计

平模是秸秆燃料成型机的关键部件，又是主要易损件，平模的材料及热处理与平模的使用寿命密切相关。该机采用优质合金结构钢40Cr,锻造毛坯经机加工后，进行渗碳淬火处理，使其表面硬度达到HRC58-62，具有足够的表面硬度和韧性，提高了使用寿命。

平模的孔形、厚度、开孔率以及模孔的排列方式、长径比对结构强度及使用寿命有很大影响，并直接影响制粒质量、生产率及能耗。压模的孔径太小、厚度太大会使生产效率降低，且增加其成本费用，但如果孔径太大、厚度不够就会使成型颗粒密度松散，影响成型燃料的质量；开孔率的选择要在保证压模结构强度的条件下尽可能地增加开孔率来提高生产率。

模孔的有效长度LK的理论值按公式（1）计算：

7

1.加料斗2.压辊部件3.平模部件4.主轴部件【秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术】

5.出料斗6.机架7.变速箱8.电动机图19JZ-32型秸秆燃料成型机结构简图

LK=pSm

fζξpζKh

根据试验结果，取LK=80mm。

（1）

Fig．1Model9JZ－32strawfuelmolding

machinestructurediagram

平模内表面总面积Sz与模孔数目Zk与生产率有关。其理论计算见公式（2）、（3）：

1.2工作原理

该机配置Y250M-8电动机，动力经联轴器传递给变速箱，输出轴与9JZ-32型秸秆燃料成型机的主轴部件直联，形成了一个结构紧凑、效率高的传递动力系统。工作时，将准备压制的秸秆或牧草粉碎成30mm以内的小段，含水率控制在15％～

Sz=

qtm2ksLkCρZk=SkSk

（2）（3）

根据试验结果，取Sz=0.238m2；Zk=30平模部件结构如图2所示。

30％范围内，经加料斗将物料送入秸秆燃料成型

机内；主轴部件带动压辊部件转动，压辊轮紧贴在多孔平模上，当压辊轮旋转时，即把秸秆物料从模孔中强制挤出，形成柱状物料，经出料斗收集，回凉后装袋包装。

30-准35均布

2主要工作部件选型与设计

图2平模部件结构简图

2.1机架的设计

机架是机器的基础框架，由中间筒和底座等组成。底座采用优质国标槽钢焊接而成，在机架主要结合部加以必要的支撑以保证机架的强度，底

Fig.2Flatdiecomponentstructurediagram

2.3压辊部件的设计

压辊部件是秸秆燃料成型机的主要部件，与

44

农业装备与车辆工程2015年

平模部件共同作用将秸秆物料挤压入模孔，在模孔中受压成型。成型压力是秸秆压缩成型最基本的条件，原材料被施加足够的压力后才能够成型，压力不足时将不能成型，而压力到达一定值后继续增加，成型燃料密度的增加会变得缓慢。该机压辊部件采用三轴均布结构，受力均匀，运转平稳；在相同的出模时间内较二轴结构挤压次数增多，成型率高，并且增加了压制区，提高了生产效率。

系数，提高防滑能力；并且沟槽做成封闭型，以减少物料的滑移。

2.4主轴部件的设计

主轴部件连接变速箱与压辊部件，传递动能。主轴转速对生产率、能耗影响较大，提高转速能够增大生产率，降低能耗。根据试验结果，取n=108r／min。模辊间隙对成型率影响很大，间隙越大，成型率越低，该机主轴部件上设计安装了模辊间隙调整垫，工作中能够将间隙调整到最优值0.2mm。主轴材料采用优质合金结构钢40Cr机加工后，进行调质热处理，使具有足够的强度和表面硬度，从而提高了使用寿命。

9JZ-32型秸秆燃料成型机的压辊制成锥形，设计了10°锥角。使其两端与模盘内、外圈线速一

致，不出现轮与模的错位摩擦，减少了阻力，降低了动能损耗，延长了模具的使用寿命；物料受力一致，增加了成品的均匀性。另外采用大直径压辊，加大了轴承承受力，提高了设备的寿命，压力大，对原料的适应性广；增加了攫取角度使压制室空间得到增加，从而提高了生产效率。

该机压辊具有自动调节功能:利用推力轴承双向旋转的原理自动调节压力角度,使物料不挤团、不闷机,保证出料成型的稳定。采用带成型槽模盘与压辊相配合结构，在物料被压缩前物料均衡结构将多余物料驱走使物料在模盘成型孔上面，保证压辊作用力直接传递给被压秸秆物料，提高效率，降低成型电耗。

压辊部件结构如图3所示。压辊材料采用优质合金结构钢40Cr机加工后，进行渗碳淬火处理，使其表面硬度达到HRC52-56，具有足够的表面硬度和韧性，其硬度略低于平模表面硬度，从而使平模与压辊具有合理的匹配使用寿命。压辊的表面设计为拉丝表面，使其表面粗糙，以增加摩擦

1

2.5电机及变速箱的设计选型

根据理论计算和实测，采用Y250M-8型电机，主要参数为380V，30kW，735r／min。变速箱设计为齿轮减速，速比为6∶41，运行良好。

39JZ-32型秸秆燃料成型机的主要技术指标

3.1该机主要技术指标

产量：3t/h；功率：30kW。3.2秸秆成型燃料主要技术参数

密度：800-1400kg/m3；水分≦15％。秸秆成型燃料燃烧后的灰分处理：燃尽率可达96％，剩余4％的部分可以回收做钾肥，实现了“秸秆→燃料→肥料”的有效循环。

3.3影响秸秆燃料成型的因素

秸秆原料的种类、含水率、粒度大小和均匀性对秸秆燃料成型均有影响。秸秆应粉碎成30mm以内的小段，利用干燥设备或系统将秸秆干燥到合适的含水率，以15%-20%之间为最佳。另外，成型后注意不要随即装袋，因热胀冷缩的原理，待冷却后再装袋运输。

2

120°

3

5结语

9JZ-32型秸秆燃料成型机设计完成后进行了

试验，并测试了相关技术数据。该机物料适应性广、产量高、吨料耗电低、机械运行寿命长维修率

120°

低、操作简单使用方便。秸秆经成型机加工后，方便运输、保存，满足了商品化的要求。秸秆燃料可替代煤炭用于炊事、取暖、发电等多种用途，生物

（下转第47页）

1.压辊2.轴承3.压辊轴焊合图3压辊部件结构简图

Fig.3Rollercomponentstructurediagram

第53卷第3期张伯韧等：液压式牛粪压块机液压部件的设计与分析

表4电机参数

47

2.5.3确定液压泵的驱动功率[4]

1.1PPQ

根据N=

103ηP

式中：N———驱动功率，kW;PP———液压泵最大工——液压泵的额定流量，m3/s；ηp=0.8。作压力，Pa；Q—则N=

Tab．4Parametersofthemotor

型号

额定功率满载同步转速

（r/min）/kW

满载效率

额定电流

/%88

/A6.8

Y100L2-431420

1.1PPQ10ηP

=2.08kW

3结论

经过试验检验，该机的液压部件结构设计参

电动机允许短时间超载25%，则N=2.6kW。故选配套动力为3kW,电机型号Y100L2-4型。

数选择合理，达到了生产率的要求，对提高产品质量和性能具有积极的作用，也为该机后续的改进和完善打下了坚实的基础。

参考文献

2.6液压系统设计结果

见表2～表4。

表2液压缸参数

[1]

行程/mm

张伯韧.对液压式牛粪压块机活塞元件的可靠性分析[J].当代农机，2014（3）：77－78．

李旭英，杨明韶，等.压捆机压缩特性测试方法的分析[J].实用测试技术，1997（1）：18－21．

宋中界.秸秆饲料压块机及相关配套部件的设计与试验研究

Tab．2Parametersofhydrauliccylinder

液压缸名称主液压缸副液压缸

缸内径/mm

活塞杆直径/mm

[2][3][4]

4040

表3液压泵参数

2828

300300

[D].郑州：河南农业大学，2009．

李荣湘.闭式液压泵与原动机的匹配计算[J].矿业研究与开发，2005(3):51－52．

最高转速/（r/min）

Tab．3Parametersofhydraulicpump

型号

CBN-E310

额定压力最高压力总效率

/MPa16

/MPa20

/%≥82

转速/（r/min）【秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术】

作者简介张伯韧（1980—），男，工程师，研究方向：农牧与畜牧机械。E-mail：zhangbairen@163.com

20003000

（上接第44页）

质燃料与矿物质燃料相比对环境污染小，易取、价廉、资源丰富。随着煤、石油和天然气的存储日益减少，其价格不断上涨，作为可再生能源的秸秆成型燃料将成为化石燃料的有益补充和替代燃料之一，其价格也将随之升高。我国是农业大国，农林废弃物资源十分丰富，如转化为秸秆燃料，其经济效益和社会效益是十分巨大的。

参考文献

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作者简介付华良（1968—），男，工程师，主要从事农业机械的设计、研发工作。E-mail:1292067369@qq.com

篇五 秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术
炊事炉燃用秸秆成型燃料的试验研究

篇六 秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术
河北秸秆压块代煤CDM项目会议纪要

河北秸秆压块代煤CDM项目会议纪要

在日前召开的河北省秸秆压块代煤CDM项目会议上，双方就2011年全省秸秆压块代煤CDM项目的工作目标和任务、措施进行了讨论研究，议定了以下工作事项：

一、工作目标

双方达成一致意见，2011年将合作推广秸秆压块代煤CDM项目6万户，约20个项目点。河北锐进生物质能源有限公司原有秸秆压块代煤CDM项目继续开发。其中，因执行问题取消满城、高阳项目点，因项目存在不确定因素暂停无极县2、3、4项目点、乐亭县第3项目点。今后对秸秆压块代煤CDM项目的项目点采取“优留（进）、劣退”的竞争机制。

二、措施要求

（一）秸秆压块代煤CDM项目列入2011年全省新能源系统考核内容之一。承担秸秆压块代煤CDM项目的县要加大推广力度，年底前必须完成所承担的项目任务。为加大行政推动力度，项目县政府主管县领导要与省新能源办公室签订完成任务的承诺书。市新能源办公室要加大督导力度，跟踪督促项目建设进度，同时及时返馈并解决存在的问题，确保项目的顺利实施。

（二）省预算内用于秸秆压块代煤试点示范项目，要优先安排CDM项目建设区域。坚持整合资源、优势互补、联片发展、规模做大的原则，省预算内安排的秸秆压块代煤试点示范项目，要与CDM项目布局紧密结合，试点村户纳入CDM项目范围，发挥省级资金的示范带动作用。

（三）承担秸秆压块代煤CDM项目的县级新能源办公室主任为项目主要责任人，负责按照CDM项目程序选定项目村户，搞好炉具的示范演示、发放、安装调试和跟踪服务等工作。县新能源办公室要根据需要组织召开动员会，采取多种方式向项目村公开炉具价格、补助标准、收取农户资金标准及安装调试费用、货款收缴和确认书收集等，接受当地农户的监督。组织开展每项目点30个生物质利用工的选配、培训，10月底前完成600名生物质利用工的鉴定工作。

（四）项目户要采取实名制。各项目县要认真填写《项目用户接受炉具记录及确认书》，炉具产品编号、户主姓名、身份证号、电话号码、用户卡编号、农户地址等要求要相一致，所需的手续要齐全，严禁虚报冒领。各地要严格按照项目设定的边界线发放炉具，严禁出界发放，预防项目炉具流失，需要出界发放的炉具，有省预算资金的县，可从省预算安排炉具中扣除。省预算未安排的县，从秸秆压块代煤CDM项目设定的工作经费中扣除。

（五）河北万基生物质能源科技有限公司投入相应的资金，满足CDM项目农户购买秸秆压块燃料。河北万基生物质能源科技有限公司是香港万里能源有限公司在河北设立的负责秸秆压块生产供应的公司，本着项目户全覆盖的原则，在每个项目点建设一个由该公司投资和主导的秸秆压块中心，年生产能力在2000吨以上。通过辐射带动及产业加盟方式，同时吸纳3～5个有积极性的业主加盟秸秆压块燃料生产，并对加盟方给予设备投入，实现每个项目点秸秆压块燃料年生产能力达到1万吨以上。并且在场地租用、电力设施等方面争取优惠政策。宣传、提倡农民利用秸秆置换压块原料每年不少于3吨，要求加盟的压块中心收集贮藏储备秸秆在200吨以上。同时，由河北万基生物质能源科技有限公司统一汇总申报国家秸秆补贴，加盟压块中心要积极配合该公司完成申报秸秆补贴所需要的数据和证明材料。申报补助分成由该公司与加盟方签订合同为准。

（六）秸秆成型燃料代煤CDM项目综合协调办公室设立“秸秆成型燃料代煤CDM项目”及“秸秆压块炊事采暖项目”质量监督小组，由河北锐进生物质能源有限公司、河北省农村能源协会、河北新能源产品检测站组成。负责生物质炉具的检测与生产监督，对产品质量实施全程监控。组织实施产品型式检验，建立产品质量档案，发布生产企业完成合同进度通报，检验出厂产品质量，抽查项目点已安装生物质炉具质量，汇总产品实际使用中出现的问题，建议产品改进意见。

（七）下发《关于申报秸秆代煤CDM项目的通知》。强调以下内容：一是坚持自愿原则，县级新能源办公室要认真开展调研，根据当地资源状况和工作条件自愿申报；二是申报项目时县级新能源办公室要争取得到县政府支持，由县政府与省新能源办公室签订完成任务的承诺书；三是申报截止时间定为4月15

日。

（八）落实好市、县、村的工作经费。市、县、村工作经费标准分别为5元/台、15元/台、10元/台。工作经费的支付方式另行商定。

篇七 秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术
煤与秸秆成型燃料的复合生命周期对比评价

第29卷第11期

2009年11月

环　境　科　学　学　报　ActaScientiaeCircumstantiae

Vol.29,No.11Nov.,2009

林成先,杨尚宝,陈景文,等.2009.煤与秸秆成型燃料的复合生命周期对比评价[J].环境科学学报,29(11):2451-2457

LinCX,YangSB,ChenJW,etal.2009.Hybridlifecycleanalysisforcoalversusstrawbriquettes[J].ActaScientiaeCircumstantiae,29(11):2451-2457

煤与秸秆成型燃料的复合生命周期对比评价

林成先,杨尚宝

1

1,2

,陈景文

1,3

,王莹,郑洪波,杨凤林

111

1.大连理工大学环境与生命学院,工业生态与环境工程教育部重点实验室,大连1160242.中华人民共和国国家发展和改革委员会环境与资源司,北京100824

收稿日期:2009203209　　　修回日期:2009206205　　　录用日期:2009209209

摘要:利用复合生命周期对比评价方法,引入能量返还率、资源耗竭系数、环境影响负荷和生命周期成本4个参数,对煤和秸秆成型燃料在整个生命周期内的能源消耗、环境影响和经济性做了对比分析.同时,为了平衡能源、环境与经济三者之间的关系,建立EEE(Energy,Environment,

Economic)综合指标进行整体评价.结果表明,在整个生命周期内,与煤相比,秸秆成型燃料的能量返还率低、.秸秆成型燃料的

全球变暖潜值、酸化潜值、富营养化潜值、工业烟尘、,因此,.秸秆成型燃料的EEE指标值比煤小79.8%,所以,从平衡生命周期能源消耗、,.但是,秸秆成型燃料的生命周期成本比煤高,.关键词:生命周期评价;EEE指标;煤;文章编号:02532()112:文献标识码:A

Hybridlifecycleanalysisforcoalversusstrawbriquettes

LINChengxian,YANGShangbao

Technology,Dalian116024

2.DepartmentofResourceConservationandEnvironmentalProtection,NationalDevelopmentandReformCommissionPeople′sRepublicofChina,Beijing100824

Received9March2009;　　　receivedinrevisedform5June2009;　　　accepted9September2009

Abstract:Lifecycleenergyconsumption,environmentalimpacts,andeconomicsofcoalandstrawbriquetteswerestudiedusinghybridlifecycleanalysis(LCA).Energyreturnratio,resourcedepletionindex,environmentimpactloadandlifecyclecostwereconsideredintheanalysis.Tobalanceenergy,environmentalandeconomicindicators,EEE(Energy,Environment,andEconomics)indicatorswereadoptedasacombinedindicatortoevaluatecoalandstrawbriquettes.Forthewholelifecycle,theenergyreturnratioandresourcedepletionindexofstrawbriquetteswerelowerthancoal.Strawbriquettesalsohadlowerpotentialforglobalwarming,acidification,eutrophication,smokeanddust,andsolidwasteproduction.TheEEEindicatorofstrawbriquetteswas79.8%lowerthancoal.Thus,theenvironmentimpactloadforstrawbriquettesislow,andstrawbriquetteshavethepotentialtodisplacecoal,takingtheenergy,environmentalandeconomicaspectsintoconsideration.However,thelifecyclecostofstrawbriquettesisslightlyhigherthancoal,sotheextendedapplicationofstrawbriquettesneedsthefinancialsupportofthegovernment.Keywords:hybridlifecycleanalysis(LCA);EEEindicator;coal;strawbriquette

1

1,2

,CHENJingwen

1,3

,WANGYing,ZHENGHongbo,YANGFenglin

111

1.KeyLaboratoryofIndustrialEcologyandEnvironmentalEngineering,MOE,SchoolofEnvironmentalScienceandTechnology,DalianUniversityof

1　引言(Introduction)

源作为唯一可以以固、液、气3种形态进行储存和运

输的能源(Halletal.,1998),在世界各国已得到了广泛应用(钱伯章,2007).中国是一个农业大国,秸秆资源丰富,年产量在7×10t以上,但大部分秸秆在田间地头被焚烧,既污染环境,又造成可再生资源的浪费(张廷荣,2005;Zengetal.,2007).如果

9

化石燃料与日俱增的消耗量与有限储量之间

的矛盾,及其使用过程中所引起的严重环境问题,推动了寻找可再生替代能源研究的快速发展.而在各种可再生能源中,以“绿色煤炭”著称的生物质能

基金项目:长江学者和创新团队发展计划资助项目(No.IRT0813)

SupportedbytheProgramforChangjiangScholarsandInnovativeResearchTeaminUniversity(No.IRT0813)

作者简介:林成先(1984—),男,E2mail:linchengxian@163.com;3通讯作者(责任作者),E2mail:jwchen@dlut.edu.cn

Biography:LINChengxian(1984—),male,E2mail:linchengxian@163.com;3Correspondingauthor,E2mail:jwchen@dlut.edu.cn

2452环　　境　　科　　学　　学　　报29卷

将秸秆作为生物质能源加以合理利用,则既可满足日益增长的能耗需求,又能减轻当地环境负担,进而促进社会的可持续发展.秸秆成型燃料技术就是一种新兴的将秸秆由农田废弃物转化为生物质能源的技术,它是将秸秆粉碎,放入挤压成型设备,控制一定的水分比例,高压压制成棒状、块状、饼状等各种形状的燃料.

作为化石燃料的替代品,替代能源不仅要求环境友好、经济可行,还必须做到有净能量产出.生命

周期评价(LCA)就是用来辨识和量化产品在其整个生命周期过程中的资源、能源消耗和环境污染物排放,进而评价其影响的工具.尽管已经有很多关于LCA方法应用案例的研究报道(Kaltschmitt

etal.,1997;郑元等,2000;

间的关系,建立EEE综合指标对煤和秸秆成型燃料进行整体评价.2.1　研究对象

-1

研究的具体对象为原煤(热值20.91MJ・kg)和玉米秸秆成型燃料(大连鑫宝生物质能有限公司-1

大连分公司生产,热值16.73～17.56MJ・kg).

2.2　系统边界的确定

煤的整个生命周期主要包括煤炭采选、运输和使用(燃烧)3个阶段.秸秆成型燃料的生命周期始于秸秆的收集和储运,经由燃料的加工生产和运输阶段,一直到燃料使用阶段.2.3　基本假设与功能单位

5.44×10

6

9

Kimetal.,2004;

.60,.20×10t秸秆

Kalogirou,2004;易红宏等,2007;Reiinders.,,本研究做了如下假设:燃料需求地A与煤炭供给地B和秸秆成型燃料生产基地C的距离均为400km,煤炭采用铁路运输,秸秆成型燃料采用公路运输.需求地A与燃料供给地B和C之间均无交通基础设施,所以,无论是铁路还是公路都需要新建.②所有的用电都是火力发电,每生产1kW・h电耗煤400g.③煤厂和秸秆成型燃料厂均达标排放,而且厂址的选择不会影响其经济成本和污染物排放.本研究将功能单位定义为将5.44×10MJ能量运输400km的周转量.以下对煤和秸秆成型燃料的对比评价都是以它们经过400km的运输后,燃烧释放出5.44×10MJ能量为基准.2.4　评价指标

9

9

(2E标准作为评判基准,.而对于选定的产品,经济因素会成为影响其可实施性的决定性因素.目

前,国内外学者在LCA和生命周期成本(LCC)集成方面做了大量研究,形成了生命周期的3E(Economics,EnergyandEnvironment)评估模型(Sonnemannetal.,2003;吴锐等,2004;胡志远

等,2004;Bergersonetal.,2005;Hilletal.,2006;Jaramilloetal.,2008).此外,为平衡能量、环境和经济3个指标,Hu等(2004)建立了EEE指标作为评价研究对象的综合指标.

本研究基于Hu等(2004)的理论基础,通过引入能量返还率(rE)、资源耗竭系数(rRDI)、环境影响负荷(rEIL)和生命周期成本(rLCC)4个参数对其模型指标加以改进.从能源、环境和经济3个角度将传统能源煤与其替代能源秸秆成型燃料进行复合生命周期对比评价,以此来揭示二者的优劣,进而以EEE指标作为综合指标对二者进行整体评判,以期

本研究选取了能源、环境、经济和EEE4个评价指标,每个指标都选取了相应的参数进行表征

(表1).

表1　评价指标及其表征参数

Table1　Assessmentindicatorsandcharacteristicparameters

评价指标能源指标环境指标经济指标

表征参数

能量返还率(rE)、资源耗竭系数(rRDI)环境影响负荷(rEIL)生命周期成本(rLCC)

ααEIL+rRDI×αrEEE=rLCC×LCC+rEIL×RDI

为秸秆成型燃料替代传统能源煤提供理论依据和决策支持.

2　研究方法(Methodology)

EEE指标

在对煤和秸秆成型燃料进行比较评价的过程

中,将生命周期评价(LCA)方法和生命周期成本(LCC)相结合,在考虑产品整个生命周期过程中资

αEIL、α　　注:α分别为各指标权重值.LCC、RDI

能量返还率(rE)是单位产品所包含的能量与生产单位的该产品所需要投入的不可再生能量的比

值(Hammerschlag,2006),资源耗竭系数(rRDI)简单地反映了产品资源消耗占整个自然资源的份额,同

源、能源消耗和环境影响的同时,也将经济指标纳入评价体系.此外,为平衡能源、环境与经济三者之

11期林成先等:煤与秸秆成型燃料的复合生命周期对比评价2453

时也反映了资源的稀缺性(杨建新等,2002),环境影响负荷(rEIL)反映了所研究产品系统在其整个生命周期中对环境系统的压力大小(杨建新等,2002).以上各系数的计算方法分别如式(1)～式(3)所示.

rE=

rRDI=rEIL==

EEin,nonrenewable

αLCC

rEEE=[rLCCrEILrRDIαEIL

(4)

αRD式中,rLCC为整个生命周期的经济评价指标值,αLCC

为经济评价指标的权重;rEIL为环境评价指标值,αEIL为环境评价指标的权重;rRDI为能源评价指标值,α为能源消耗的权重.RDI2.5　数据收集

秸秆成型燃料相关数据由大连鑫宝生物质能有限公司大连分公司实地调查而得,其它数据都来自公开出版的统计文献资料(国家统计局工业交通统计司,1998;杨建新等,胡名操,1990;叶笃等,,2005;Jaramillo,,)()3.1　生命周期能耗

rE反映的是产品将能量投入转化为产出的尺

(1)

∑

WR(j)=

∑

()

(2)WF(j)RC(j)90

∑

WP(j)=

∑

WF(j)EP(j)90

(3)

WF(j)

Q(j)i×EF(j)i

EP(j)90

式中,Eout为单位产品所包含的能量(J);Ein,nonrenewable为生产单位该产品投入的不可再生能量();WR(j)(;WF(j为权重;RC(j));RC(j)90为球(区)源消耗总量(kg);WP(j)为各种环境影响类型加权后的环境影

响潜值(无量纲);EP(j)为产品系统对第j种潜在环境影响的贡献;EP(j)90为第j种环境影响1990年的全球(或地区)影响潜值总和;Qi为第i种物质排放量(kg);EF(j)i为第i种排放物质对第j种潜在环境影响的当量因子.

生命周期成本(LCC)是在产品生命周期过程中发生的所有成本的总和,包括内部成本和外部成本两部分(王寿兵等,2006).

EEE指标是为了平衡经济、环境影响和能源消耗这3个指标而将三者有机组合所建立的指标(Huetal.,2004),用来对产品系统进行综合评价.EEE指标越小,评价对象越具有优势,公式表示如式(4)所示.

度.如果rE<1,则净能量产出为负,即产品所包含的能量比生产时投入的能量少,那就应该直接利用投入的不可再生能源.只有当rE>1、净能量产出大于0时,才说明从能量投入中获得了一定的能量收益.rE越大,说明从能量投入获得的能量产出越多.表2列出了煤和秸秆成型燃料的单位(1t)能量投入与产出,及它们各自的rE值.由表2可知,煤和秸秆成型燃料的rE值都远大于1,表明煤和秸秆成型燃料在生产过程中都有很大的净能量产出,可从能量投入中获得较大的能量收益.但煤的rE值几乎是秸秆成型燃料的2倍,这说明生产煤时从能量投入获得的能量产出要比秸秆成型燃料多.

表2　煤和秸秆成型燃料的rE值【秸秆成型燃料代煤炊事采暖技术】

Table2　ValuesofrEofcoalandstrawbriquettes

燃料

类别煤①

秸秆成型燃料

每吨产品能量投入

煤/kg

19.40-

柴油/kg

0.37-

汽油/kg

0.280.71

电/(kW・h)

29.44216.37

总计/MJ

538.89808.74

每吨产品

能量产出/MJ

2090816675

rE

38.8020.62

　　注:①数据来自文献(国家统计局工业交通统计司,1998);“-”表示秸杆燃料整个生命周期过程的资源消耗中不包含煤和些油的消耗.

　　表3列出了煤和秸秆成型燃料在其整个生命周期过程中各种资源的消耗量,及其对整个自然系统资源消耗所产生的影响(rRDI).无论是煤还是秸秆成型燃料,燃烧阶段均不涉及资源的消耗.由表3可知,对煤而言,资源的消耗主要集中在采选阶段.采

选阶段的煤耗量占整个生命周期煤耗量的80%以上,采选阶段总的资源消耗占整个生命周期资源消耗的99%以上.对秸秆成型燃料而言,煤耗主要集中在加工生产阶段,燃油消耗主要集中在运输阶段.秸秆成型燃料整个生命周期过程中,运输阶段

2454环　　境　　科　　学　　学　　报29卷

的rRDI最大.与煤相比,秸秆成型燃料整个生命周期

消耗的煤和石油都比较多,但是水消耗量较少,整

个生命周期的rRDI也比煤小82.1%.

表3　煤和秸秆成型燃料生命周期资源消耗量及资源耗竭系数rRDI

Table3　Lifecycleresourceconsumptionandrofcoalandstrawbriquettes

燃料类型生命周期阶段采选①

运输②

整个生命周期秸秆的收集与储运燃料加工生产

运输整个生命周期

资源消耗量/kg

煤

81.06×10615.29×10696.35×106

-276.80×106

-276.80×106

石油

1.69×1062.64×1064.33×1062.28×106

-108.84×1066

水

4348.40×106

-4348.40×106

-64.00×106

-6

rRDI

8.25×10-60.05×10-68.30×10-60.02×10-60.66×10-6-6-6

煤

秸秆成型燃料

　　注:①国家统计局工业交通统计司,1998;②杨建新等,2002;“-”,下同.

3.2　生命周期环境影响

表4列出了煤和秸秆成型燃料在整个生命周期

,EIL.由表4可知,,整个生命、、工业烟尘和粉尘潜值、固体废弃物潜值和rEIL都在燃烧阶段最大,光化学臭氧合成潜值在运输阶段最大,煤炭采选阶段

,煤和秸秆成型.与煤相,秸秆成型燃料的光化学臭氧合成潜值是煤的40多倍,但其全球变暖潜值、酸化潜值、富营养化潜值、工业烟尘和粉尘潜值以及固体废弃物潜值都比煤小很多,因此,秸秆成型燃料整个生命周期的rEIL比煤小81.4%.

表4　煤与秸秆成型燃料生命周期各种环境影响潜值及rEIL

Table4　LifecycleenvironmentimpactpotentialsandrEILofcoalandstrawbriquettes

环境影响潜值

燃料类型生命周期阶段采选①

运输①

煤

燃烧②,③整个生命周期秸秆的储运运输秸秆成

型燃料燃烧

整个生命周期

全球变暖潜值

1.28×10-50.72×10-5-55.38×10-50.01×10-50.68×10-50.78×10-51.47×10-5

酸化

潜值

1.31×10-50.77×10-5-5-50.01×10-52.26×10-54.9410-57.2110-5

光化学臭氧

合成潜值

-1.35×10-5

--50.41×10-559.05×10-5

-59.4610-5

富营养

化潜值

0.60×10-5

---5

----

工业烟尘和

粉尘潜值

0.92×10-5152.66×10-5-5-50.04×10-60.31×10-51.0210-51.3310-5

固体废弃物

潜值

168.13×10-5

--5-5

--100.5610-5100.5610-5

rEIL

106.49×10-595.21×10-5-5-50.25×10-533.73×10-567.1910-5101.1710-5

　　注:①杨建新等,2002;②胡名操,1990;③叶笃正等,1992.

3.3　生命周期成本核算

表5是对煤和秸秆成型燃料生命周期成本核算

的汇总.其中,资本投入包括工厂投资和交通基础设施建设费用两部分,而且以年为基准进行折算;外部成本包括产品整个生命周期对社会、环境和人

体健康产生的经济损失.将LCC标准化即可得到

rLCC值.由表5可知,在煤的内部成本中,资本投入占主要份额,而在秸秆成型燃料的内部成本中,原辅材料费用却占了主要份额.总体而言,秸秆成型燃料的内部成本比煤高.虽然秸秆成型燃料整个生命

表5　煤和秸秆成型燃料生命周期成本核算

Table5　Lifecyclecostsofcoalandstrawbriquettes

燃料

类型煤秸秆成型燃料

内部成本/元

资本投入

5.11×109①2.76×109

运营与维护成本

0.79×109①,②1.92×109

燃料费

0.31×109③,④1.60×109

原辅材料费

0.16×109③,④5.76×109

外部成本/

元

3.90×109⑤0.01×109

LCC/

元

11.42×10913.65×109

rLCC

46.31×10-655.35×10-6

　　注:①Bergersonetal.,2005;②Jaramilloetal.,2008;③国家统计局工业交通统计司,1998;④杨建新等,2002;⑤茅于轼等,2008.

11期林成先等:煤与秸秆成型燃料的复合生命周期对比评价2455

周期的外部成本远远低于煤,但其在内部成本上的劣势使得其生命周期成本比煤高19.5%.3.4　EEE指标

表6是对煤和秸秆成型燃料EEE指标的比较结果.其中,能源、环境和经济性指标的权重采用层

αEIL=0.26、α次分析法计算得到:α.23、RDI=0LCC

=0.51.由表6可知,虽然秸秆成型燃料的经济指

标比煤高19.5%,而且权重最大,但秸秆成型燃料

在能源和环境方面的优势使得秸秆成型燃料的EEE指标值比煤低79.8%.从平衡能源、环境和经济三者之间的关系考虑,秸秆成型燃料是一种较理想的能源类型.

表6　煤和秸秆成型燃料的EEE指标比较

Table6　ComparisonoftheEEEindicatorbetweencoalandstrawbriquettes

燃料类型煤秸秆成型燃料

增量

rLCCrEILrRDIrEEE

46.31×10-655.35×10-619.5%

5440.90×10-61011.70×10-6-81.4%

8.30×10-61.49×10-6-82.1%

1440.16×10-6291.61×10-6-79.8%

4　讨论(Discussion)4.1　能耗分析

在计算r,(、秸秆的收集

与储运)两部分.,国内玉米秸秆的收割方式是人工收割,认为秸秆收割过程无能量投入,因此,秸秆收集与储运过程的能耗主要是以下两个运输过程中的燃油消耗:将秸秆从农田运输到秸秆收集点;从秸秆收集点运输到秸秆成型燃料加工厂.秸秆成型燃料生产过程中有净能量产出,具备作为替代能源的基本条件,但其rE值比煤小,因此,从能量投入产出角度来看,煤比秸秆成型燃料更具优势.

水是可再生资源,但目前国内水资源的供给能力与水资源的需求之间存在缺口,淡水资源的可供应期仅为1年(杨建新等,2002),故本研究在计算r时也将水资源消耗包括在内.rRDI的计算采用资RDI

源可供应期的倒数作为权重,淡水资源非常短的可供应期最终导致秸秆成型燃料整个生命周期的rRDI比煤小.4.2　环境影响分析

煤炭从开采到使用的每个生命周期阶段都会对环境产生巨大影响.与煤相比,秸秆成型燃料在秸秆收割时,人工收割方式不会对环境产生影响;在燃料的生产过程中,因秸秆成型燃料是先粉碎后高温高压成型的物理过程,故无CO2、SO2和NOx等环境污染物产生.同时,对象企业在秸秆粉碎过程中配备了专门的粉尘吸收装置,所以,秸秆粉碎过程中的粉尘也基本无逸出;而水在高温条件下转化成蒸汽,以物质流的形式进入产品系统,并以产品的形式产出,压型过程亦无废水产生;在燃烧过程

中x的排放,而且玉0.就比煤低(含N量00%),所以,燃烧排放的NOx比煤少(Easterlyetal.,1996;王晶红等,1998);玉米秸秆40%的碳含量及0.1%的硫含量都比较低(煤的含碳量为55%～90%,含硫量为0.4%～7.0%),因而燃烧排放的CO2和SO2也比煤少.虽然秸秆成型燃料的光化学臭氧合成潜值是煤的40多倍,但其整个生命周期的rEIL要比煤小.因此,综合各种环境影响,秸秆成型燃料是一种比煤清洁的能源形式,以秸秆成型燃料替代煤可以减轻当地的环境负担.

基于农业生产活动的目的,秸秆成型燃料的生命周期边界定义始于秸秆的收集和储运.如果将其生命周期边界扩大,将农作物生长过程也考虑在内,则秸秆成型燃料燃烧所排放的净CO2量为0,即作物光合作用吸收的CO2等于其燃烧所排放的CO2(阴秀丽等,2000),而且将秸秆作为生物质能源加以利用也减少了其自然腐烂所产生的CH4,进一步减少了温室气体的排放(陈祎等,2007).4.3　生命周期成本分析

导致秸秆成型燃料内部成本比煤高的主要原因是秸秆成型燃料的原辅材料费过高.这是因为秸秆成型燃料热量值较低,要提供相同的能量就必须加大秸秆成型燃料的产量,从而增加了其原辅材料成本.另外,我国目前对煤炭从量征收的煤炭资源税仅为1%,煤矿基本是无偿开采,而生产秸秆成型

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燃料所需原料秸秆收购价却高达260元・t.由此可见,秸秆的收购价格和煤炭资源税直接影响到秸秆成型燃料和煤的生命周期成本.只有当秸秆的收购价格降低,或者煤炭资源税升高,抑或二者同时发生时,秸秆成型燃料在经济上才可能具有竞争力.

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