科创中国

        公司基于波兰克拉科夫AGH科技大学研究的生物质打捆直燃锅炉“逆流燃烧系统”理论，结合我国生物质资源分布和不同区域的广大农村冬季供暖特点研发出适合我国国情的“生物质打捆直燃锅炉”。针对目前市场中使用炉排燃烧秸秆所存在的不足，结合多年研制生产生物质能秸秆捆烧锅炉的经验，发明了无炉排秸秆捆烧锅炉。该技术于2020年12月9日获得国家实用新型专利，专利号：ZL2020218637119，此发明专利也已进行实质审查阶段。

一、成果意义

       目前国内火床燃烧秸秆捆烧锅炉均以传统的链条炉排作为燃烧设备，炉排在燃烧过程重要作用是输送燃料依次通过炉膛的预热段、燃烧段和燃尽段，同时保障秸秆燃烧所需空气由炉排底部合理分配供出。由于秸秆与煤的属性不同，使用炉排燃烧秸秆存在以下不足：

1.秸秆灰分比燃煤低很多，不能利用燃煤灰渣的隔热性有效保护炉排；并且秸秆的灰熔点很低，熔融的灰渣容易阻塞炉排的通风冷却气隙。故此造成炉排故障率和维护费用高、使用寿命短。

2.一般燃煤锅炉炉排成本约占总成本的30%左右，由于秸秆单位体积热值远低于燃煤，秸秆锅炉的炉排面积大于相同容量的燃煤锅炉，造成锅炉制造成本增加。

二、技术优势

        炉排在燃料燃烧过程主要作用是输送燃料依次通过炉膛的预热段、燃烧段和燃尽段，同时保障燃烧所需空气由燃料底部合理分配供出。本公司通过实践发现，秸秆捆烧与燃煤不同的两大特点：一是秸秆在挥发分析出燃烧后仍保持一定的秸秆纤维构架，二是秸秆灰渣比煤灰渣轻很多，基于这两个特点，本发明成果利用秸秆捆进料端推杆推动替代炉排输送燃料的功能、利用侧面炉壁风嘴布风替代炉排布风功能，进而实现无炉排秸秆捆烧。主要是增加了秸秆捆液压推动装置，液压推动装置成本不足炉排的十分之一，并由于不是在高温条件下运行，其故障率很低使得维护费用和使用寿命均优于炉排。

三、应用前景

       碳达峰、碳中和既是我国应对气候变化行动的庄严承诺，也是实现我国经济社会环境根本性变革的重要国策，更是我国探索人类新文明之路、实现和平发展的一大创举！

       我国碳基能源比例过高，且其中大半是煤炭。高比例含碳能源的使用意味着高碳排放，因此，加快推进对外碳能源的使用是减碳目标实现的重点。尤其降低煤炭在总能源消费中的比重，从而有效减少二氧化碳的排放。可再生能源是未来降低高碳能源使用和二氧化碳排放的主力，包括风电、光伏发电、地源热泵、生物质能等。

       生物质能是化学能，也是唯一的可再生能源，可储存、运输，面对多样化、多时段的供热需求，生物质燃料均可灵活满足，且生物质资源多、分布广、经济性强，用于供热竞争力强于化石能源。

       众所周知，我国在环京津和汾渭平原地区开展了为期5年的“煤改气”、“煤改电”。有效地缓解了这些地区的空气污染压力，但同时也提出了新的课题。

       首先，天然气总量不足，据有关资料显示，全球年天然气贸易总量为12000亿m³，我国2019年表观消耗量3064亿m³，导致许多地区冬季供暖高峰出现气荒，天然气成本过高，总体是煤的2-3倍，致使农民供暖用能成本增加，地方政府财政补贴一旦撤坡，农村返煤现象严重，清洁供暖难以为继。其次，农村地区用电取暖存在着电网升级改造投资成本高，农民用电取暖一旦地方财政补贴撤坡，同样存在返煤取暖的隐患。

四、市场潜力

        据我国有关部门统计，我国每年大约有1.65亿吨各种秸秆散落在田间，其大多数被农民无序焚烧，如采用我公司所生产的秸秆直燃高效锅炉，可形成数十万台的市场规模，从而最大限度地发挥了秸秆等生物质资源的优势。

五、经济效益

       随着我国国民经济的高速发展，能源、资源、环境之间的矛盾日益突出，国家也提出经济和社会和谐发展，相继提了一些发展经济增长模式的战略构想。如《促进生物质能供热发展指导意见的通知》，经国家发展和改革委员会、国家能源局联合发布的发改能源[2017]2123号，明确指出生物能供热是绿色低碳清洁经济的可再生能源供热方式，是替代县城及农村燃煤供热的重要措施。  

        国家能源局发布的国能发新能[2021]3号也明确指出利用可再生能源供暖是我国调整能源结构、实现节能减排、合理控制能源消费总量的迫切需要，是完成非化石能源利用目标、建设清洁低碳社会、实现能源可持续发展的必然选择。