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秸稈是小麥、水稻、玉米等農作物收獲后的剩余物，被稱為“農業的另一半”，據統計，全國秸稈每年產生量達8.65億噸，秸稈資源利用可變成“五料”——肥料、飼料、基料、燃料、工業原料。但每年仍有9000萬噸左右的秸稈沒有得到利用，若把這些秸稈好好加以利用，能夠很好的解決北方農村冬季清潔供暖的問題。

北方地區供暖年消耗煤炭約4億噸標準煤，其中散燒煤約2億噸標準煤，主要分布在農村地區，我國北方農村地區清潔取暖率約31%，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放嚴重，在碳達峰、碳中和背景下，需構建農村清潔供暖體系。秸稈捆燒技術是北方農村清潔供暖的有效技術路徑，它是將松散的農作物秸稈打包，采用專用鍋爐直接捆燒直燃，捆燒產生的熱量可以通過高效換熱技術實現清潔供暖，捆燒鍋爐有連續式和序批式兩種，具有原料適應性強、運行成本低、操作方便等優勢。但該技術存在秸稈捆含土量高、捆燒鍋爐熱效率低、氮氧化物和顆粒物等有害物質排放量大、裝備水平與技術工藝不匹配等瓶頸。

秸稈捆燒技術優勢

序批式秸稈捆燒鍋爐

針對上述問題，中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所、農業農村部農業生態與資源保護總站等單位集成創新了秸稈高效捆燒清潔供暖關鍵技術，圍繞秸稈除土打捆、高效低氮燃燒、顆粒物脫除等關鍵技術開展攻關，創新研發了秸稈捆燒清潔供暖技術裝備，并開展示范應用和產業化推廣。

該技術的有幾大亮點：第一、針對土壤與秸稈粘附特性，提出了機械振動打破“土壤-秸稈”粘附界面的除土方法，研發懸浮振動式仿生秸稈撿拾除土技術及裝置，也就是在打捆前，采用懸浮振動式仿生撿拾裝置將秸稈中的土壤抖動分離出來，并集成壓捆、打結技術，研制出秸稈撿拾除土打捆一體化裝備，使秸稈捆中含土量降低了76.6%。解決了打捆秸稈含土量大、收儲運成本高兩大首要問題。

懸浮振動式仿生秸稈撿拾除土裝置

第二、創新研發秸稈高效低氮捆燒關鍵技術，顯著提升了供暖鍋爐的燃燒效率，煙氣中氮氧化物排放量減少19.5%，熱效率達82.51%，降低了氮氧化物生成與排放，環保的同時還提升了燃燒效率。第三、揭示了秸稈捆燒特性與顆粒物生成規律及路徑，發明煙氣中顆粒物減控脫除關鍵技術，使顆粒物脫除率提高41.2%，解決了顆粒物機理不清、排放高等問題。

除此之外，秸稈捆燒清潔供暖技術具有較好的環境經濟效益，減排潛力大，據測算，該技術凈減排潛力為折合每公斤秸稈減排0.64公斤二氧化碳，而且與燃煤供暖等相比，秸稈捆燒的供暖成本低20%~30%，這是因為，一方面技術鏈條短，秸稈打捆后可直接進入鍋爐燃燒，中間環節少，尤其是不需要復雜的預處理、嚴格的生產條件和系列配套設備。另一方面原料適應性強，能夠適應方捆、圓捆等各種秸稈捆，且對原料的含水率、含雜率要求不高，原料易獲取、處理成本低。

以供暖面積1萬平米，100戶為例，2噸捆燒鍋爐投資55萬元、鋪設管網40萬元，打捆秸稈價格200元/噸，年消耗秸稈約600 噸，按照設備設施折舊期10年，取暖季120天，每天滿功率運行10小時計，捆燒鍋爐供暖成本為19.8元/平米，明顯低于煤炭（約25.2~28元/平米）、秸稈成型燃料（壓塊25~26元/平米，顆粒28~30元/）。

秸稈高效捆燒清潔供暖關鍵技術具有操作簡便、清潔環保、運行成本低等優點，市場競爭力較強，是解決北方農村地區清潔供暖和推進秸稈綜合利用新的技術途徑，并被中國農學會評為2021年農業農村重大新技術之一。技術成果在黑龍江、遼寧、內蒙古、河北、河南、山西等地推廣應用，近3年推廣秸稈打捆設備、捆燒鍋爐4500余臺套，利用秸稈約207萬噸，替代標準煤約103萬噸。