秸秆气化技术及集中供气系统

科技成果——秸秆热解气化等气化技术技术类别秸秆燃料化利用技术技术内容秸秆热解气化技术是利用气化装置，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸汽或氢气等作为气化剂，在高温条件下，通过热化学反应，将秸秆部分转化为可燃气的过程。

可燃气的主要成分包括CO、H2、CH4。

气化炉是秸秆热解气化的主体设备。

按照运行方式的不同，秸秆气化炉可分为固定床气化炉和流化床气化炉。

技术特征秸秆热解气化的燃气用途广泛，可直接用于发电，或经过净化后为工业锅炉和居民小区锅炉提供燃气，也可用于村镇集中供气。

技术实施注意事项一是合理设定热解反应温度，提高燃气质量。

二是合理通风，保障燃气热值。

三是控制原料含水率，减少热量消耗。

四是选用挥发分低的秸秆，降低燃气焦油含量。

五是选用低灰分秸秆，提高秸秆气化率。

六是根据工艺需要进行秸秆粉碎，提高秸秆热解气化效率。

适用范围适用的秸秆主要有玉米秸、麦秸、稻秆、稻壳、棉秆、油菜秸秆等。

技术标准与规范《GB/T40113.1-2021生物质热解炭气油多联产工程技术规范第1部分：工艺设计》《GH/T1318-2020棉花热解气体产物测定方法》《NY/T1561-2007秸秆燃气灶》《NY/T443-2016生物气化供气系统技术条件及验收规范》《NY/T2908-2016生物质气化集中供气运行与管理规范》《NY/T3337-2018生物质气化集中供气站建设标准》《NY/T3898-2021生物质热解燃气质量评价》《NB/T34004-2011生物质气化集中供气净化装置性能测试方法》《NB/T34011-2012生物质气《DG/T226-2019生物质气化设备》化集中供气污水处理装置技术规范》《DB11/T1322.47-2018安全生产等级评定技术规范第47部分：生物质气化站》。

秸秆热解气化相关设备制造方案一、实施背景秸秆作为一种农业废弃物，其大量堆放和焚烧会对环境造成严重污染，同时也浪费了可再生资源。

为了解决这一问题，秸秆热解气化技术被提出并应用于能源利用和资源回收。

该技术可以将秸秆转化为高效清洁的气体燃料，用于取代传统的化石燃料，从而实现能源的可持续利用和环境的净化。

二、工作原理秸秆热解气化设备主要包括热解炉、气化炉和气体净化系统。

首先，秸秆通过热解炉进行热解反应，将秸秆转化为固体炭、液体油和气体。

然后，气化炉将产生的气体进行气化反应，生成可燃气体。

最后，气体净化系统对产生的气体进行净化处理，去除其中的杂质和污染物，使其达到燃烧要求。

三、实施计划步骤1. 设计和制造热解炉：根据秸秆的性质和产量，设计合适的热解炉，确保其具有高效的热解效果和稳定的运行性能。

2. 设计和制造气化炉：根据热解产生的气体特性，设计合适的气化炉，确保其具有高效的气化效果和稳定的气体产量。

3. 设计和制造气体净化系统：根据气体的成分和污染物的特性，设计合适的气体净化系统，确保其能够有效去除气体中的杂质和污染物。

4. 进行实验验证：在实际环境中对设备进行实验验证，测试其热解和气化效果以及气体净化效果。

5. 进行工业化推广：根据实验结果，对设备进行优化改进，并进行大规模生产和推广，以满足市场需求。

四、适用范围秸秆热解气化设备可广泛应用于农村和农业产业园区，用于处理秸秆等农业废弃物。

同时，该设备也可以应用于工业领域，用于处理其他废弃物和生物质资源。

五、创新要点1. 设备结构创新：通过优化热解炉、气化炉和气体净化系统的结构，提高设备的热效率和气体产量。

2. 控制系统创新：引入先进的自动控制系统，实现设备的自动化运行和优化控制，提高设备的稳定性和可靠性。

3. 能源回收创新：利用热解炉和气化炉产生的余热，进行能源回收和利用，提高能源利用效率。

六、预期效果1. 能源利用效率提高：通过秸秆热解气化技术，将秸秆转化为气体燃料，实现能源的可持续利用，提高能源利用效率。

图 １ 项 目工艺 流 程 图
收集 粉碎 ： 粮食 作 物 收割 后 的农 业废 弃 物秸 秆 将
进行 收集 ， 收集 来 的秸 秆 堆放 晾 晒后 ， 通过 粉 碎 机 粉
碎 成 细小 颗粒 ， 以提 高秸 秆生物 处理 的 比表面 积 。
１ 项 目概 况 建德市航头镇航） 位于建德市西部 ， Ｊｅ ｉ ｂ 是建德市
大量 堆 弃 的秸秆 造成 了严 重 的环境 污 染 问题 。本项 目
以废 弃 的 农 作 物 秸秆 为处 理 对 象 ，采 用 秸 秆 水 解 酸 化 ＋ 氧 发 酵生 物气 化 技术 进 行生 态化 处 理 ，通 过 工 厌 程示 范 点 的建 设 ， １ 为 ５户合 作 社社 员 集 中供 应 沼气 ，
节 ， 大量 的水解 一 在 产酸 菌作 用下 ， 不溶 性 有机 物 水 将 解 为溶 解性 物 质 ， 大 分子 的物 质转 化 为易 于 生物 降 将
浸 出液入池 后 池 内的碳 氮 比外 ， 正常 运行 阶段 不 再 在 添加 畜禽粪 便 。
３ 主要构筑物及设计参数
主要 构筑 物及 主要设 备见 表 １ 。
部 分秸 秆 被用 作农 村 居 民 的生 活燃 料 、 机 肥料 和 牲 有 畜饲 料 ， 用 率 及 利 用 附 加值 低 ， 大 部 分 秸秆 则被 利 而 违规 焚烧 或 丢 弃 ， 仅 浪 费资 源 、 染环 境 ， 严 重威 不 污 还 胁 交 通运 输安 全 。目前 ， 秆综 合处 理 的方 式主要 有 ： 秸 秸 秆 肥料 化 利 用 、 秆 能 源化 利用 、 秸 秸秆 工 业利 用 、 秸 秆 饲 料 化 利 用 等 。秸 秆 集 中供 气作 为秸 秆 能 源 化 利 用 ， 保 护 生态 环境 、 对 改善 农村 能 源结 构 、 进 农 村经 促 济 社会 发 展 具有 十 分重 要 意义 ， 当前解 决 农 村农 业 是 废 弃物 季 节性 污染 问题 的 主要研 究 内容 和发展 方 向 。

农户。 ２ ０ １ １ 年以后按 ０ ． ３ ０ 元・ ｍ 收取秸秆燃气费用 ， 气化站每年盈利 ３ ． ６ ２ 万元。 （ １ ） 收入 ８ ． ０ ３ 万元 。年供气收入 （ 每户每 日用气
４ ｍ ） ８ ８ ０ ｍ ｘ Ｏ ． ２ ５ ￣ ３ ６ ５ ＝ ８ ． ０ ３万元 。
文章 编 号 ： １ ０ ０ ５ — ４ ９ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ０ ４ － ０ ３
秸秆气化集 中供气是指将花生壳 、 玉米芯 、 麦秸 等植物秸秆粉碎或固化成型后作为气化原料 ， 经过气
化 炉热 解 、 氧化 和还 原 反应 转 化 成 可燃 气 体 ， 再 通 过
济效益进行分析 ， 指 出了 目前赣榆县秸秆气化站建设 中存在 的问题 ， 提 出了几 点建议 ： 突出公用性事业 的性 质 ， 加大政 府 的扶持力度 ； 建站用地 问题 ， 需要政府 的协调 ； 减轻村级集体在秸秆气化站 的运行成本 ， 需要政府的政策扶持 ； 加大收 储秸秆 的补贴 ， 保证秸秆气化站 的原材料供应 ； 建立完善秸秆 气化运行管理体制 ， 提高 自我发展 能力 。为推动赣榆县秸 秆气化集 中供气项 目的可持续发展 ， 要加强宣传 ， 提 高认识 ， 营造 良好 的推广氛 围 ； 要加强领导 ， 狠抓落实 ； 要加强沟通 、 保证进度 ； 规范资金 的管理和使用 ； 加 强技术知识 、 安全知识 的培训 ； 搞好服务 ， 齐抓共管。 关键词 ： 秸秆气化 ； 集中供气 ； 现状 ； 问题 ； 对策
江苏省 农 业生态保 护科 技创 新与技 术应 用专 刊 ・ 案例 调查 分析
ｋ Ｗｈ 、工 业 用 电 ０ ． ８ ８元 ・ ｋ Ｗｈ ～ 、农 业 用 电 ０ ． ５ １ 元・

�实 用技 术
� 河 北农 机����� 年
第�期
秸秆气化集中供气存在 的问题与对策
栾城 县于 年和 年 先后 投资 在冶 河镇 工 艺简 单 燃气 品质 有待提 高 � 端固 庄村 和西 营乡 龙门 村建 成两 个秸 秆气化 集中 供
��用 气制 度 不规 范� 没有 形成 市 场化 运 作 模式 �
只 是象 征性 向 不 足以 维持 设备 运转 所需 的 集 体经 济实 力差 的
气示 范点 采 用秸 秆气 � 化集 中供气 技术 打 开阀 门就 一 是没 有建 立完 善的 有偿 用气 制度 能 用气 � 烧 水做 饭 由 过去 的 "家 家 点 火 户 户 冒烟 " 用 户收 取少 量用 气费
机农 户看 � 好这 一市 场 尤其是 玉米 小麦 两用 机 近 生 产厂 家都 看好 这一市 场 在两 用机 配套 技术 不成熟 两 年 石� 家庄 市 国 补 情 况 足 以证明 年全市国 的 情况 下 纷纷 推 出产 品 有急 于占 领 市场 的 心理 � � � 补玉 米收 � 获机 共 台 两 用机 不足 台 从 今年 上市 的两 用机看 基 本都 是在 原小 麦收 获机的 年全 市国 补玉 米收 � 获机 台 两 用机 台 基 础上 配套 了玉 米收 获机 割台 一 味迁 就了 小麦 收 从我 们推 广的 经验 以及 对用 户的 走访调 查 可 获 机 造 成 作 业 中 机 身宽 刮 倒 秸 秆 割 台 行 距 不 适 � � 归 纳购 买两 用机 的 优点 两 用机 可 以在 夏 季和 秋 应 功 率损失 大 作业 效率 低等 问题 � � 季 两大 � 作 物收 获 中 使用 � 大 大提 高 了 机 器的 使 用 针 对 存 在 的 问题 提 出 几 点改 进 建 议 厂家要 � � 率 增 加用 户收 � 入 缩短 投资 回 收期 多 年 来农 机 从 小麦 玉米 两季 收获作 业考 虑 对两 用机 整体 结构进 用 户对 小麦 收获 机 成熟 市场 的认 可 由 于 好多 用 行 优 化设 计 设 计一 种 独立 成 熟 的两 用 底 盘 这 样 将 � 户对 � 小麦 收获� 机的 操作 � 比较 熟悉 对操 作两 用机 有 提 高两 用 机的 适应 性 大大 降低 成 本 合 理配 置 动 � 轻车 熟路 � � 的感 � 觉 可 以节 � 省一 台机 器的 存放 地 力 使两 用机 作业 效率 最大 化 改 进割台 缩 小割 道 价 格相 对优 � 惠( 有玉 米收 获� 机补 贴 维 修 保养 熟 间 距离 以提 高行 距的 适应 性 改进 喂入角 度 减少 作 悉 业 中 玉米 穗 的丢 失 改 进分 禾 器 避 免 行 进中 推 倒 秸 � � 但 是 从 今年 秋 � 季 作业 中 发 现 � 好 多 厂家 生 产 秆 秸秆还 田机 装置 要采 用后 置式 以使 维修 方便 的 两用 � � 机 � 在作 业 中 存 在几 个 方 面 问题 一是 适 应 也 不影 响 前割 台高 度调 节 作 好 两用 机 机手 的 培 性差 主 要表 现在 行距适 应性 差 机器 行走 时 分 禾 训 使其 掌握 安装 操 作使用 技术 加强 售后 服务 工 � � � � 器推 倒秸 秆 扶禾 链不能 有效 的将 秸秆 喂入 摘穗 道 作 遇到 问题 及时 处理 解决 � 间 二 是 收 获 效 率 低 作 业 速 度 小于 亩 小时 三 石家 庄市 农机 推广 站 李建 萍 是机 身与 割台 不配 套 作业中 机身 刮倒 相邻 行的 秸

纯秸秆连续发酵沼气集中供气技术魏文生山西省高平市农业委员会以秸秆为原料生产沼气，原料来源充足、分布广泛，不受时间和空间限制，不产生沼液、焦油、废水和废气等污染物，可实现秸秆的完全生态循环和高效利用。

它不仅可以解决我国大量秸秆的环境污染问题，还可为我国的沼气生产开辟新的大宗原料来源，为在更大规模和更大范围推广沼气提供原料保障，为正在深入发展的社会主义新农村建设服务，具有十分广阔的推广应用前景。

一、推广和发展秸秆沼气的必要性和适用性大量废弃秸秆导致日益严重的环境污染问题，迫切需要寻求新的出路。

我国是世界上最大的农业生产国，种植业在农业生产中占据着十分重要的位置。

种植业每年产生各类作物秸秆约7亿吨，其中有约50%未得到有效的处理和利用。

这不但浪费了资源，而且由于大量秸秆的露天焚烧，导致严重的大气污染，并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。

秸秆的处理与利用是我国农村面临的主要的资源环境问题之一，因此迫切需要寻找新的利用途径。

为此早在2007年，农业部把秸秆沼气生产技术列为我国农业和农村“十大节能减排技术”之首。

农村沼气生产遇到原料供给瓶颈，需要开辟利用秸秆资源。

在农村沼气方面，目前全国已建成户用沼气池2200多万口，建成畜禽养殖场大中型沼气工程2000多处，年产沼气70多亿立方米。

目前我国沼气生产主要利用的是畜禽粪便，但畜禽粪便无法、也不足以保证原料的供给和上述目标的实现。

首先，养殖场呈“点”分布，而用户呈“面”分布，同时受养殖市场波动的影响也很大。

在没有养殖场的地方，就没有了原料来源，也就无法生产沼气。

其次，可收集的畜禽粪便的产量不足以生产如此巨大数量的沼气。

而秸秆分布在我国广大的种植区域，呈“面”分布，来源广泛，数量巨大，不存在原料来源问题，适用性强。

可就地获得、就地建厂和就地服务于民。

因此，在我国广大的农村大规模推广秸秆沼气，实现沼气生产目标，就必须开辟和利用秸秆资源。

二、秸秆利用现状现有技术存在不足，需要研发新的秸秆能源转化技术。

技术展望
将现有的资源化技术在一定程度上进行科学 组合，综合治理，使畜禽粪便得到多层次的 循环利用，才能有效地解决养殖业的环境污 染问题。 发展方向：几种方法有机结合。
资源化技术
1、焚烧 2、厌氧发酵－沼气
秸秆利用（概述）
概述
秸秆的组成 组成：有机质含量平均为15%，平均含碳44.22%、 氮0.62%、磷0.25%、钾1.44%，还有镁、钙、硫 及其他重要的微量元素。 特点 1.蛋白质、可溶性碳水化合物、矿物质和胡萝卜素 含量低，而粗纤维含量高，适口性不好，家畜采食 量小，消化率低。 2.与纺织纤维相类似，但粗纤维含量较高，密度小 于粘胶纤维，堆积密度和断裂强度较小；而自身含 有大量孔隙，吸湿回潮率大于棉纤维，灰分含量较 大。
4~8周；最佳含水量15~20% 。 复合化学处理 融合了碱化处理对木质素分解效果好和氨化处理增加瘤胃微生物蛋白合成量的优点，克服了碱化处理残留碱量高和 氨化处理对木质素软化作用差的缺点。可使采食利用率提高10~40% ；含氮量提高1~2倍；粗蛋白含量达到7~15%。 根据不同秸秆和牲畜选择不同的化学处理剂配方，如尿素+氢氧化钙的复合化学处理。将5~7kg生石灰和2~3kg尿 素溶于50kg水中，喷洒在切碎的100kg秸秆上，混合均匀后密封，夏天20~30天，春秋40~60天，冬季60天以上， 可开封饲喂，适宜的水分为40% ，尿素不得低于2% 。
秸秆饲料化利用
饲料化利用
秸秆的主要成分是粗纤维，包括纤维素、半纤维素和木质素等，一般约占秸秆干物质的20~50%。 未经处理的秸秆消化率和能量利用率较低，因为秸秆中的木质素和糖类结合在一起，很难分解；蛋白质含量低和 其他必要营养物质缺乏。 处理目的：为动物的消化吸收创造条件；提高秸秆饲料的营养价值。 处理方法：物理；化学；生物。

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推广天地
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５０元 以上 。 河北省是农业大省 ， 农作物秸秆资源十分丰富 。 农 约 开支在 ２ ０
作物常年播种面积 １５ ０万亩 ，每年产生 秸秆及副产 ３０
缺点 ： 一是设备结构 、 性能还 不太 完善 ， 可靠性 、 稳
科研 单位 、 专 院校 、 机推广 鉴定单 位 、 大 农 生产企 业等 究 国外成熟 的免 耕播 种原理和作业过 程 ，结合我 国的 单 位通 过适 当 的利益 共享 方式 参 与 到保护 性 耕作 技 实际情况创造性 地设计 防堵播种机构 ，同时借 鉴 国内
用。
工程 ， 实行 中央 、 、 省 市三级投 资 ， 以国家投 资为 主 ， 以 炉是近几 年开发研制 出的一种小型设备 。目前 ， 全省没
优点 ： 一是 一家一户使用方便 ； 二是秸秆 用量少并
秸 秆气 化 站建成后 ， 由于涉及到 资金 、 管理 、 秸秆 存储 方便 ； 三是功 能较多 ， 不仅可用 于做饭 ， 可用于 还 原料、 设备性 能 、 设备 维修等方 面诸 多 因素 ， 之近年 取 暖 、 加 淋浴等 ； 四是具有安全 、 环保 、 节能等特点。 缺点 ： 来秸秆综合 利用渠 道拓宽 、 秸秆沼气技术 的应 用 、 经济
品总量 ３ ０ ６０万吨 。 全省农作物秸秆综合利用重点 之一 定性 、 安全性有待 进一步提高 。二是燃料成本提高 。 玉 是秸秆气化 。目前 ， 已建成农 村秸秆 气化站 ４ 处 ， ３ 户用 米 芯由 ２０ 年 的 ００ 元 ／公斤 ， ０１ ． ６ 上涨到 ０ ６ ０ 元 ／ ． ～． ３ ４
１ 固定式集 中供气技 术 ．
秸秆气化站运行机制 。 多数是集体统一管理 ， 不收

河北省青县秸秆沼气集中供气工程现状分析近年来，河北省青县的新能源工作经历了“户用沼气—秸秆气化—秸秆沼气”的发展过程。

秸秆沼气工程建设可有效杜绝农民秸秆就地焚烧、村内秸秆乱堆乱放、变废弃秸秆为宝物，促进循环经济发展，促进农业节能减排和新农村建设，具有良好的发展前景。

截至2010年，全县已建成耿官屯村、东姚庄村、陈缺屯村、王胜武屯村、范官屯村5个秸秆沼气集中供气村，现正在筹建闫庄子秸秆沼气工程。

全县发酵罐总容积达到7200m3，5个村沼气工程满负荷运行，年消化鲜体秸秆2.4万吨，可生产沼气315万m3，可满足8000户居民用气，促进节支增收800万元。

大型秸秆沼气工程的建成和使用真正实现了工厂化制气、管道化供气、联村供气，开创了秸秆沼气工程技术新的里程碑，成为青县新农村建设的亮点，走在了全省乃至全国的前列。

1 秸秆沼气集中供气工程建设发展现状及成效自上个世纪七八十年代开始，青县就着手利用纯秸秆制取沼气的技术研究。

经过多年的研究，在纯秸秆制取沼气技术上取得了实质性进展。

1999年，马厂镇东姚庄村建成1000m3全地下砖混结构沼气工程一处，计划利用纯秸秆制取沼气，但因当时资金短缺、技术还不十分成熟，未投入运行。

随后的几年，通过进一步的实验研究，纯秸秆制取沼气技术基本成熟，2005年在东姚庄村成功建成全地上砖混结构400m3大型秸秆沼气工程一处，并为青县明发食品厂供气。

虽然实现了纯秸秆制取沼气，且产气率较高，但工程设计上存在不足和问题。

因当时没有秸秆沼气工程建设方面的国家标准或行业标准，在青县县委县政府的支持下，在新能源、消防、安监局、王春国1　张静1　李砚飞21、 河北省青县发展改革局；2、河北省青县新能源办公室摘　要：青县秸秆沼气集中供气工程（秸秆联户沼气集中供气工程）建设起步较早，取得了较好的发展， 带动了全省乃至全国秸秆沼气集中供气工程的发展，但是从多年的建设和运行情况看，仍存在一 些问题，为此笔者对青县秸秆沼气集中供气工程的有关情况进行了调研，提出了发现的问题，并 给出了对策与建议。

秸秆热解气化集中供气项目应用随着人们对环境保护意识的增强和对可再生能源的需求日益增加，秸秆热解气化技术逐渐成为一种重要的能源利用方式。

秸秆作为一种常见的农作物废弃物，利用其进行热解气化，可以将其转化为高效清洁的燃气，为城市供气提供了一种可持续发展的能源解决方案。

本文将探讨秸秆热解气化集中供气项目的应用前景、技术特点以及环境效益。

一、秸秆热解气化集中供气项目的应用前景1. 能源替代：传统能源如煤炭、天然气等资源逐渐短缺，而秸秆作为农作物废弃物具有丰富的资源储备。

秸秆热解气化集中供气项目可以将秸秆转化为可燃气体，替代传统能源，满足城市发展对能源供应的需求。

2. 环境保护：秸秆热解气化技术能够有效减少秸秆露天焚烧所产生的大量废气污染和温室气体排放。

通过热解气化，秸秆中的有机物质可以得到充分利用，减少了农作物废弃物对环境的负面影响。

3. 农民增收：传统上，农民往往将秸秆作为废物处理，费时费力且无经济效益。

而秸秆热解气化集中供气项目的建设为农民提供了一种新的经济来源。

农民可以将秸秆出售给项目方，获得额外的收入，提高了农村经济发展水平。

二、秸秆热解气化集中供气项目的技术特点1. 热解气化技术：秸秆热解气化是通过高温、缺氧条件下，将秸秆转化为合成气的过程。

该技术能够将秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等有机物质转化为可燃性气体，生成高效清洁的燃气。

2. 集中供气项目：秸秆热解气化集中供气项目是指将多个农村或农田中的秸秆进行集中收集、处理和供气。

通过建设统一的供气设施和供气管网，可以实现秸秆热解气化资源的高效利用和供应。

3. 分布式供能：秸秆热解气化集中供气项目可以根据地理位置，将可燃气体输送到城市或乡村，实现分布式供能。

这样不仅可以减少能源传输损失，还能够满足城市和农村对能源的需求。

三、秸秆热解气化集中供气项目的环境效益1. 减少废气污染：秸秆热解气化技术可以有效减少秸秆露天焚烧所产生的有害废气污染，降低了大气污染物排放量，提高了空气质量。

关键词 ： 秆 ； 秸 干馏 气化 ； 湖 芜
中图 分 类 号 ：２ ６２ Ｑ ７ ￥ １ ．，７
文 献标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ８ ９ ０ ２ １ ） １ ０ ３ － ３ １ Ｏ — ５ Ｏ（ ０ １ １ － ０ １ ０
改 革开 放 以来 ，农业 生产 快 速发 展 ，粮食 、 油 料 、 济等 作 物 不 断取 得 高产 和稳 产 ． 经 同时 也 产 出 了更 多 的秸 秆 。就安 徽 省来 说 ，每 年将 产 出 ４０ ０ ０ 多 万 ｔ 作 物秸 秆 ， 目前秸 秆 利 用 量 约 为 ２２ ８ 农 １ ． ５ 万 ｔ仅 占资 源量 的 ５ ．４ ， ００ ％。其 主要 利 用方 式 是秸 秆还田， 包括 直接 还 田 、 盖还 田 、 覆 加工 商 品有 机肥 还 田、 堆沤 还 田和快 速腐 熟还 田等 。其 次 作 为动物 饲 料 ， 秆作 为气 化 固化 、 秸 食用 菌生产 的基 料 、 生产
１ 秸秆作 为 生物质 能源 利用 现状及 发 展趋势
转 化等 技术 。近几 年 的 中央 ｌ号文 件 ． 把秸 秆气 都
化 技术 的推 广 应用 列 为 国家 支 持 和 资金 扶 持 的重
秸秆 作 为生物 质 能是 可再 生 能源 ． 是人 类赖 以
生 存 的一种 重要能 源 。 将其 通过 物理 （ 化学 化工 ） 或 加 工 方法 ， 之成 为 高 品位 的能 源 。 提 高其 使 用 使 可 热效 率 ， 可有 效减少 化 石能 源使 用 量 ， 护 环境 ， 保 实
２０３ ） ３０ １ （ ． 徽 省 农 业 科 学 院 作 物 研 究 所 ；． １ 安 ２安徽 省农 业科 学院 畜牧 兽 医研 究 所 ， 肥 合

生物质秸秆气化技术开发与应用项目旳可行性汇报一、生物质秸秆气化技术开发与应用项目旳意义：生物质秸秆气化技术是目前国家重点推广旳农村能源实用技术。

该技术是运用农作物旳秸秆、谷物加工后旳皮壳、树木枝条、柴草等生物质为原料，经发生炉无氧燃烧而生产可燃性气体。

由于其原料资源广泛，可再生，成本低，既节能又环境保护，极受农村干部群众欢迎。

被誉为是不见炊烟起，能闻饭菜香旳绿色环境保护能源。

真是取之不尽用之不竭”。

伴随社会主义新农村建设步伐旳加紧，生物质秸秆气化技术旳开发与应用已成为广大农村改善生活和环境旳必然趋势。

此举措既是助推新农村建设旳富民工程，也是我党践行“三个代表”和贯彻科学发展观旳详细体现。

该技术旳推广应用成果和巨大社会效益已向世人证明：生物质秸秆气化技术旳开发与应用是建设社会主义新农村旳必由之路。

二、生物质秸秆气化技术开发与应用状况及市场需求：我国小康社会旳建立是以农村旳小康为前提。

没有农村旳小康，实现我国全面小康社会就无从谈起。

生物质秸秆燃气技术开发与应用面向旳市场，重要是广大农村。

目前国家和省内外旳发展状况和市场需求是：1、国家倡导支持，以奖代补优厚。

按照建设社会主义新农村旳规划，国家每年均有一定数量旳专题资金扶持新农村建设。

省农村能源工作会议披露，“十一五”期间，全省将建秸杆气化站1156处，只要申请建站旳乡村，可按30%旳比例以奖代补。

2、省内部分市、县已经动手，某些乡（镇）正在使用。

鞍山、本溪、铁岭、辽阳等市从就抓这一项目旳推广，并获得可观旳经济效益和社会效益。

鞍山市千山区中所屯村建旳燃气站，颇受群众欢迎。

目前，已建两个燃气站。

本溪市南芬区黄柏峪村在就建燃气站，受到国家科技部和发改委旳关注，美国著名设计师威廉.麦克唐纳专程到黄柏峪考察，并予以扶持。

也正因如此，鞍山市和沈阳市都先后建立了秸秆燃气发生炉生产厂，经济效益十分可观。

“小荷刚露尖尖角，自有青蜓在上头”。

一种代表社会进步和人民利益旳好项目刚一走上社会舞台，就让有识之士一眼就看穿了它旳巨大生命力和历史发展必然趋势。

％ 疆 毪 ＼ 鼍１ 酶 ｝ 甍
热 的炭 发 生燃 烧 反应 ，生成 ＣＯ 并 同 时放 出 热量 。 由于 是 限 氧 燃 烧 ，Ｏ， 的供 给 不 充 分 ，因 而 不 完 全 燃 烧 反 应 同时 发 生 ，生 成 ＣＯ，同 时也 放 出 热量 。在 氧 化 区 ，温 度 可 达
式 ，又 适应 了部 分 农 民 由于生 活水 平提 高 而对 高 品位 燃料
的需 求 。
索。秸秆气化供气技术 的可行性秸秆气化技术 的开发，主 要是 解 决 农 村能 源 问题 。 目前 ，农村 能 源 比较 缺 乏 ，特 别
是 高质 量 、上档 次 的产 品很 少 。 另外 ，秸秆 作 为能 源直 接
下 ，经 过 外 部加 热 ，使 生 物质 中的Ｃ、Ｈ、Ｏ等元 素转 变 成
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时被 加热 。 加热 后 的气 体进 入 气化 炉底 部 的氧 化 区 ，同炽
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这 里 同炭 及 水蒸 气 发 生 还 原 反应 ，生 成ＣＯ和 Ｈ， 由于 还 。
抽 力 实现 的 。大 多 数 的秸 秆 气 化 炉 都是 在 微 负 压 的 条件 下 运 行 ，进风 量可 以调节 。 从 秸 秆 气 化 炉 中生成 的可 燃 气 体 含 有杂 质 ，且 温 度太 高 ，并 不适 合 直 接 送 给 用户 使 用 ，必 须 进行 净 化 。 净化 秸 秆 气 的 主 要 目的 是 除 去 灰 分 、炭 颗 粒 、 水 分 、焦 油 及 冷 却 。 净化 系统 中常 用设 备 为旋 风 分 离 除 尘器 、喷 淋塔 、液 滴分 离器 和 生物 质过 滤器 。 １ 旋风 分离 器 ． 旋 风 分 离 除 尘 器 是 应 用 最 广 ，也 是 最 有 效 的 除 尘 设 备 。在 秸 秆 气 化 集 中供 气 系 统 中采 用 的是 切 流 式旋 风 分 离

加 强 人工 管 理 ，增 加 料 液循 环 力 度 ，产 气率 可 明显提 高 。 以黄 石秸 秆两 相 发酵 沼气 工 程 为例 ，该 工程 厌 氧池 ５ ｍ。 ０ ， 工 程 启动后 ，一次投 放 约４Ｅ 秆 ，在常温 下可 连续 正 常产 Ｄ秸 气 ８ 天 ，可供 １ 户 以上农户 正 常炊 事用 能。 ０ ０
秆 焚 烧 带 来 的 污染 问题 有 加剧 的趋 势 ，秸 秆 焚 烧不 仅 污 染 环 境 ，还 容 易 引 起 火 灾 、 交 通 事 故 等 重 大 安 全 隐 患 。 因 此 ，秸 秆 的处 理 与 利 用是 我 国新 农 村 建 设 面 临 的主 要 资 源
环境 问题 之一 ，因此迫 切需 要寻 找新 的利 用途 径 。 二 是秸 秆 生 物 气 化利 用需 要 新 突 破 。 一直 以来 ， 以秸 秆 为 原料 的 沼气 池 ，普遍 将 秸 秆 直 接 投入 沼气 池 发 酵 ，因 需 要 定期 出渣 ，导 致 农户 嫌 麻 烦 不 愿 使 用 的老 问题 。 尽 管
过 发酵 条 件 控 制 ，实 现 把水 解 酸 化 和产 甲Байду номын сангаас 分 别 在 不 同的 新能 源 产 业 ９
０ ０ ｌ 特 关 Ｉｐｃ ｌ ｅｏｔ 叠≥ ｌ ｌ 别 注 ｅｉ ｐｒ Ｓ ａＲ ｓ
反应器 中的 两相 发酵 ，大大 提 高秸 秆发 酵 厌氧 反应 器 的效 率：
二是 通 过预 处理 复 合菌 剂 的研 发 ，快 速破 坏 秸秆 表面
的蜡质层 ，加强半纤维素和纤维素的分解 ，提高其生物转 化效率 ，解决秸秆发酵厌氧反应器启动慢 、分解率较低、 结 壳严重 和 出料 困难 等难题 ；
三是 改 进厌 氧 反应 器结 构 ，厌 氧 反应 池 口采 用水 封 ， 只要 打 开防 护盖 就 可直 通池 子 深部 ，便 于 池 内液体 回抽设 备 的安 装 和操 作 ，增 加 了厌 氧 反 应 池 与 水 解 酸 化 池 循 环 传质 效率 ，提 高 厌氧 反 应器 池 容产 气率 ，实现 沼 液完 全 回

物 秸 秆 中 ．０ ８％是 玉 米 、 麦 和水 稻 的秸 秆 ， 别 占 全 部 农 作 小 分
物 秸 秆 产 量 的 ３ ％ 、３ ７ ２ ％和 １ ％，绝 对 量 分 别 为 ２２ ９ ． ４亿 吨 、 １ ． 吨 、． ４亿 １ ５亿 吨 。 １ 目前 全 国 已有 ２０余 家 秸 秆 气 化集 中供 气 设 备 在 运 行 ０ 中 ． 且 正 以每 年 近 ５ 一 ｏ 并 Ｏ １０家 的速 度 增 长 。 中 国约 有 ７ ５万 个 自然 村 ，％就 ７０ １ ５ ０个 ，按 每 个 自然 村 建 设 １ ２０户 的 个 ０
统 规 模 为 数 十 户 至 数 百 户 ， 统 由 ３部 分组 成 ： 秆 气 化 机 系 秸
组、 燃气 输 配 系 统 和 用 户 燃 气 系 统 。 工 艺 系统 如 图 １ 示 。 所 将 铡 成 小 段 的 秸 秆 送 入 气 化 器 中经 过 热 解 气 化 反 应 转 换成 可燃 气 体 ， 净 化 器 中 除 去 燃 气 中 含 有 的 灰 尘 和 焦 油 等 在 杂质 ． 由风 机送 到 气柜 中 。 化器 、 气 净 化器 和风 机 组 成 了 气 燃
用 于 炊事 、 暖 等 生 活 燃 料 １ 取 ． 吨 ， 年 尚有 １ ８亿 每 ． 吨 剩 余 ２亿 的农 作 物 秸 秆 没法 利用 ， 能 在 田 问 焚烧 。在 这 ６亿 吨 农 作 只 秸 秆气 化 集 中供 气 系 统 基 本 模 式 为 以 自然 村 为单 元 ， 系
图 １ 秸 秆 气 化 集 中供 气 系统
秸 秆 气 化
农家 ． 小城镇 的建设步伐正在加快 ， 步缩 小了农 村与城 市 逐
的生 活 差 距 ． 正 拉动 农 村 内需 市 场 已是 摆 在 各 级 政 府 面 前 真 的重 要 任 务 。 同时 ， 球 现有 常 规 能 源 面 临枯 竭 ， 强 可 再 生 地 加 能 源 的 系 统 利 用也 是摆 在 我 们 面 前 的一 个 重 要 课 题 。 秆 气 秸 化 技 术 的 推 广 和 应 用 ， 是 在 这 种 具 有 广 泛 的 社 会 需 求 的前 正 提 下 提 出 的 ， 此 ， 秆 气 化 技 术 的推 广 应 用 有 着 非 常 广 阔 因 秸 的前 景 和 巨大 的潜 在 市 场 。

农作物秸秆及畜禽粪便资源化利用技术加大对作物秸秆、人畜粪便、生活垃圾等有机废弃物的无害化处理和资源化利用，是有效地改善农村脏、乱、差现状和建设新农村的关键所在。

农作物秸秆等有机废弃物资源化利用是按照农业资源循环利用的原理，将秸秆作为肥料、饲料、燃料等，实现农作物秸秆资源的有效利用。

这里重点介绍利用秸秆和粪便生产生物有机肥、秸秆气化和沼气生态能源技术。

1．秸秆和粪便生产生物有机肥技术采用先进的堆肥发酵技术，接种高速高效发酵菌剂，使得秸秆纤维素迅速分解转化，各种病原菌、杂草种子和蛔虫卵等均得到杀死，生产稳定性较强、养分种类齐全的生物有机肥。

秸秆与粪便生产的生物有机肥含有作物生长所需的氮、磷、钾等大量元素，又含有硫、钙、镁、锌、硼、钼、铜和铁等中微量元素，而且大多以有机形态存在。

既可满足作物生长需要，还可提高作物对不良环境的适应能力。

与化肥相比，有机肥具有不偏肥、不缺素，稳供、长效等特点；既使秸秆废弃物的无害化处理，又可以通过生物有机肥增产增效，实现生态效益和经济效益的统一。

一般情况下，施用这种肥料可以提高作物产量5%～20%。

由于有机肥肥料利用率较高，氮素可以达到70%~80%，磷素可以达到80%～90%。

因此与化肥相比，在保证同样产量的情况下，可以减少肥料施用量达3成到4成，也就是减少投入20～50元/亩。

技术要点：（1）秸秆处理。

首先应将秸秆粉碎到一定的细度，然后还必须向其中添加适量的家畜粪尿或污泥等原料调整堆肥物料的碳氮比和水分，或者添加菌种和酶。

（2）发酵。

分两个阶段：一是前发酵，可在露天或发酵装置内进行，通过翻堆式强制通风为堆积层或发酵装置内供给氧气，以秸秆为主体、添加畜禽粪便的好氧堆肥的主发酵期约为3～10天。

二是后发酵。

经过主发酵的半成品被送到后发酵工序，将主发酵工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解，使之变成腐殖酸、氨基酸等稳定的有机物，得到完全成熟的有机肥制品，后发酵时间通常在20～30天以上。

秸秆气化的原理秸秆气化是一种利用化学反应将种植废弃物转化为可再生能源的技术。

它通过对秸秆进行高温反应，将固体废弃物转化为气体燃料，产生高热值的合成气体（称为合成气）。

合成气可以作为燃料供给热能、电力和化学品的生产。

秸秆气化的原理主要包括干燥、热解和气化三个步骤。

首先，秸秆气化的前提是将原料进行干燥处理。

干燥的目的是去除秸秆中的水分，提高气化反应的效率。

常用的干燥方式有自然通风干燥、太阳能干燥等。

干燥后的秸秆通常含水率要低于20%。

第二步是热解。

热解是将干燥后的秸秆在缺氧或微氧的条件下，在高温（通常在600C至800C）下分解为固体焦炭、液体焦油和气态产物。

在热解过程中，秸秆中的碳水化合物会分解为低分子量的有机化合物和焦炭。

焦炭是秸秆中富含碳的部分，通常可以作为固体燃料使用。

最后一步是气化。

在气化过程中，热解产物与缺氧或氧气反应生成合成气。

合成气包括一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）。

其中，CO和H2是主要的可燃气体成分，可以用于发电、供热和制造化学品。

CO2和甲烷是副产物。

气化反应通常需要一个催化剂来促进反应的进行。

常用的催化剂包括石墨、镍、铁、钴等。

这些催化剂可以提高反应速率和产物生成量。

在秸秆气化过程中，还会产生一些固体废弃物，比如灰渣和其他无机物。

灰渣是在气化过程中生成的固体残渣，通常含有不溶于水的无机盐和一些重金属元素。

这些废弃物需要进行处理和处理，以减少对环境的影响。

总之，秸秆气化利用高温反应将秸秆转化为合成气。

这种技术可以有效地利用农作物废弃物，转化为可再生能源，减少对化石燃料的依赖，同时减少废物的排放，对于解决能源和环境问题具有重要意义。