秸稈別小瞧 “潔能”放大招

湖南陽東生物潔能科技有限公司（412205） 劉元月 李啟剛

醴 陵 市 農(nóng) 業(yè) 農(nóng) 村 局（412200） 李江林

陶瓷產(chǎn)業(yè)是醴陵市的支柱產(chǎn)業(yè)，也是高耗能產(chǎn)業(yè)。醴陵市有陶瓷相關(guān)企業(yè)1000多家，年產(chǎn)陶瓷500萬噸以上，年消耗天然氣超過2.1億立方米、液化天然氣0.5億立方米。近年來，湖南陽東生物潔能科技有限公司（以下簡稱“陽東潔能”）充分利用秸稈、畜禽糞便等農(nóng)林牧廢棄物，將其轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?，替代天然氣和其他化石能源，在陶瓷產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面進(jìn)行了成功的探索。

陽東潔能致力于生物質(zhì)能的研發(fā)和綜合利用，與湖南省林業(yè)科學(xué)院、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)建立了緊密的合作關(guān)系，經(jīng)過多年努力，成功研制了一套農(nóng)林牧廢棄物高效熱解氣化技術(shù)裝備。該裝備于2017年在北京通過了中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會的科技成果鑒定，其關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。同時，陽東潔能結(jié)合秸稈、稻殼質(zhì)輕和易架橋?qū)е職饣环€(wěn)定的特點，開發(fā)了一種新型的氣化方式，其關(guān)鍵技術(shù)裝備“布料下料裝置及生物質(zhì)氣化爐”“生物質(zhì)氣化方法及裝置”均獲得國家發(fā)明專利。這種“布料下料裝置”由外筒、下料口互相錯開的多層隔板、同時轉(zhuǎn)動的多個刮料板、傘狀布料板等組成；既起到了密封作用，又可以預(yù)熱筒內(nèi)物料，還可以將物料均勻地分布在爐內(nèi)，使整個氣化過程迅速、均勻、完全?！吧镔|(zhì)氣化爐”有上爐體和套設(shè)其下部外壁的下爐體，上爐體的上部設(shè)有用于進(jìn)行流化床氣化反應(yīng)的反應(yīng)腔，上爐體的下部設(shè)有用于物料進(jìn)行還原反應(yīng)的下吸式氣化腔，下爐體內(nèi)設(shè)有物料繼續(xù)反應(yīng)的上吸式氣化腔。本氣化爐結(jié)合流化床氣化爐、固定床氣化爐的優(yōu)點，再加上微波裂解和富氧氣化技術(shù)，取得了產(chǎn)品大型化、燃?xì)鉄嶂蹈摺⑻嫁D(zhuǎn)換率高、燃?xì)夂褂土可俚娘@著效果。

這種氣化方式的具體操作流程如下。先將收集到的秸稈制成1~10厘米的長度，再輸送到生物質(zhì)氣化爐的料倉（稻殼不必破碎，直接進(jìn)料倉待用）。在氣化爐中，原料氣化生成的燃?xì)饨?jīng)淋洗、除塵等工序凈化后，加壓到2000~4000帕經(jīng)管道直接送入工業(yè)窯爐燒結(jié)陶瓷。燃?xì)鈨艋^程中的冷凝液與禽畜糞便及秸稈等原料配比混合后，經(jīng)高溫發(fā)酵做成有機(jī)肥。氣化爐產(chǎn)生的灰渣做成保溫磚或土壤調(diào)理劑。流程如圖1所示。

圖1 氣化爐氣化工藝流程

2016—2019年，陽東潔能投資800萬元建設(shè)陶瓷產(chǎn)業(yè)綜合利用產(chǎn)業(yè)化項目，主要包括配套1個生物質(zhì)原料加工中心、2座生物質(zhì)氣化爐和1條有機(jī)肥生產(chǎn)線。生物質(zhì)原料加工中心將秸稈等原料制成氣化工藝需要的尺寸，生物質(zhì)氣化爐為湖南陽東電瓷電氣股份有限公司2個高壓電瓷隧道窯提供燃?xì)?，有機(jī)肥生產(chǎn)線結(jié)合生物質(zhì)氣化和有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)，消納氣化爐產(chǎn)生的灰渣和生物液。該項目氣化爐已成功運行4年多，消耗秸稈、稻殼約3萬噸，產(chǎn)生的燃?xì)鉄嶂迪喈?dāng)于1000萬立方米天然氣，實現(xiàn)燃?xì)怃N售收入3000萬元；替代標(biāo)煤12000噸，相當(dāng)于減少二氧化碳排放31000噸，減少二氧化硫排放103噸；每年可消耗畜禽糞便2000噸，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥3000噸，從而解決200公頃農(nóng)田施肥和土壤改良的問題；同時通過收購秸稈和畜禽糞便等原料，每年可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加收入約400萬元。

該項目充分利用秸稈、畜禽糞便等農(nóng)林牧廢棄物，實現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益的有機(jī)融合，不僅促進(jìn)了農(nóng)林牧廢棄物資源化利用，還促進(jìn)了陶瓷產(chǎn)業(yè)的清潔化生產(chǎn)。