□ 肖淵壯 王校紅 張兆軍

（1.黑龍江省糧食質(zhì)量安全監(jiān)測和技術中心，黑龍江 哈爾濱 150010；2.黑龍江省佳木斯市糧油衛(wèi)生檢驗監(jiān)測站，黑龍江 佳木斯 154700）

《國務院關于印發(fā)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃的通知》（國發(fā)〔2018〕22號）和《中共黑龍江省委、黑龍江省人民政府關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的實施意見》（〔2019〕1號）等文件對糧食烘干設備提出的明確要求，為了建設、改造符合環(huán)保要求的糧食烘干設備，推進糧食產(chǎn)后服務體系建設，有必要對我省現(xiàn)行使用的糧食烘干設備環(huán)保改造方案進行初步探討，探索適合我省低溫、環(huán)保、保質(zhì)干燥設備的新能源，促進節(jié)能環(huán)保，實現(xiàn)節(jié)糧減損。

一、目前我省糧食干燥機基本狀況

由于我省糧食產(chǎn)量大，分布地域廣，各地均使用連續(xù)式干燥機進行糧食干燥。現(xiàn)在使用的糧食干燥機有3000多套，年烘干能力2299億斤（日烘干能力1149880噸，每年按作業(yè)100天計算）。其中日處理200噸干燥機884套、日處理300噸干燥機990套、日處理500噸干燥機727套，日處理800噸干燥機87套（配套15蒸噸鍋爐），日處理1000噸干燥機186套（配套20蒸噸鍋爐）。按日處理500噸及以下干燥機標配均為10蒸噸以下燃煤鍋爐，共計2601套。目前，我省糧食干燥主要采用燃煤為燃料，采用新能源或生物質(zhì)燃料的干燥機不足100套，占比不足2%，有環(huán)保設施的干燥機（主要是配備消煙除塵裝置，少數(shù)企業(yè)配備了脫硫脫硝裝置）1026套。燃煤消耗量較大且污染環(huán)境，干燥機熱源急需進行節(jié)能減排環(huán)保改造。

二、現(xiàn)有糧食干燥機在環(huán)保方面存在的問題

由于我省以前各地執(zhí)行的環(huán)保標準和要求不同，采取的環(huán)保設施也較為簡單，其主要措施一般為燃煤熱風爐增加消煙除塵裝置，標準要求高一點的設置了脫硫脫硝裝置，環(huán)保要求嚴格的地區(qū)（如哈爾濱、綏化），糧食烘干設施在市、縣建成區(qū)的設置消煙除塵、脫硫脫硝裝置，但總體環(huán)保達標率不高，不足40%。

黑龍江省政府2018年11月印發(fā)的《黑龍江省打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》（黑政規(guī)〔2018〕19號）中明確提出“開展地級及以上城市建成區(qū)每小時10蒸噸及以下燃煤鍋爐清零行動。2020年底前縣級及以上城市建成區(qū)基本淘汰每小時10蒸噸及以下燃煤鍋爐及茶水爐、經(jīng)營性爐灶、儲糧燃煤烘干設備等燃煤設施，原則上不再新建每小時35蒸噸以下燃煤鍋爐，其他地區(qū)原則上不再新建每小時10蒸噸以下燃煤鍋爐。環(huán)境空氣質(zhì)量未達標城市應根據(jù)本地實際進一步擴大淘汰范圍。2020年底前，哈爾濱市城市建成區(qū)基本淘汰每小時35蒸噸以下燃煤鍋爐，具備條件的每小時65蒸噸及以上燃煤鍋爐全部實現(xiàn)節(jié)能和超低排放，燃氣鍋爐基本完成低氮改造”。黑龍江省委、省政府2018年9月印發(fā)的《關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的實施意見》（黑發(fā)〔2018〕33號）中，明確提出“推廣清潔高效燃煤鍋爐，實施生物質(zhì)替換的，必須使用生物質(zhì)專用鍋爐、燃用生物質(zhì)成型燃料、安裝高效除塵設備。在農(nóng)村把逐步取締散煤燃燒與秸稈利用結(jié)合起來，推行秸稈壓塊和清潔煤利用”。

我省糧食烘干設施使用的10蒸噸及以下燃煤鍋爐基本上都是燃煤鍋爐，這部分烘干塔都需要進行環(huán)保改造，否則逐步淘汰后，將嚴重影響我省的糧食烘干能力，進而影響糧食儲存安全。我省采取燃煤鍋爐的烘干設施都不同程度存在環(huán)境污染問題，而采用電力或燃氣為熱源的烘干設施成本太高，僅有個別大型國有企業(yè)采取電廠廢氣余熱進行糧食烘干，能夠達到節(jié)能環(huán)保的目標要求。

目前，我省糧食干燥存在的主要問題：

1.我省使用的糧食烘干機熱源多數(shù)為10噸以下燃煤熱風爐，按照國務院“打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃”文件要求，均在改造、淘汰范圍。

2.由于環(huán)保改造費用大，企業(yè)不愿意花錢改造。迫于環(huán)保壓力，企業(yè)能不烘干就不烘干，直接收干糧入庫，導致部分烘干機閑置。

3.關于能源替代方案，由于烘干成本問題，燃氣、燃油及用電烘干，基本上企業(yè)承受不了，比較適合的替代燃料為生物質(zhì)燃料。目前，生物質(zhì)燃料在供暖方面技術較為成熟，能夠滿足要求。但在我省還沒有完全使用新能源干燥成功的案例，由于糧食烘干的特殊性，生物質(zhì)燃料在烘干過程中還存在供熱量不足、供熱穩(wěn)定性差和除塵問題，需進一步研究完善。

三、現(xiàn)有糧食干燥機環(huán)保改造方案的探討

目前，我省糧食干燥設備熱源以燃煤為主，且80%以上為10蒸噸以下燃煤熱風爐。

（一）現(xiàn)有替代燃煤的新型環(huán)保熱源解決方案

目前，糧食干燥使用的環(huán)保新型能源為天然氣、油、空氣源（熱泵）及生物質(zhì)燃料等。但通過常規(guī)能源與生物質(zhì)燃料對比（見下表），使用生物質(zhì)燃料替代燃煤作為糧食干燥熱源比較合理。

（二）在非建成區(qū)，在現(xiàn)有燃煤熱風爐基礎上進行環(huán)保改造，達到環(huán)保要求

常規(guī)能源與生物質(zhì)燃料的性價比較表（以1T/h鍋爐為例）

根據(jù)環(huán)保要求，在用燃煤鍋爐能否用煤，需根據(jù)當?shù)卣h(huán)保部門要求確定，在用燃煤鍋爐改造后達到排放標準一般為（以當?shù)卣紭藴蕦嶋H為準）：

粉塵：30mg/m3、SO2：200mg/m3、NOX：200mg/m3

燃煤熱風鍋爐要達到上述環(huán)保排放要求，必須進行脫硫（爐外雙堿法）、脫硝（爐內(nèi)氨法）及布袋除塵改造，但4噸、6噸鍋爐脫硝改造價格昂貴，一般不適合，4噸及6噸鍋爐只進行脫硫和除塵改造，4噸、6噸鍋爐改造后為達到NOX符合排放標準，可采取燃用優(yōu)質(zhì)煤的措施。

（三）在現(xiàn)有基礎上進行生物質(zhì)燃料鍋爐改造，達到環(huán)保要求。

燃煤熱風鍋爐改燃生物質(zhì)一是對鍋爐爐膛生物質(zhì)改造，二是要達到上述環(huán)保排放要求，煙氣必須進多管+布袋除塵+新增引風機改造。

1.我省是產(chǎn)糧大省，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎雄厚，土地、農(nóng)作物種植豐富集中，其中種植面積4千多萬畝、玉米種植面積8千多萬畝、大豆種植面積5千多萬畝，僅以上三大作物每年秸稈產(chǎn)量約1.36億噸，目前的綜合利用率不足60%，尚有5千多萬噸消耗不了。

不同農(nóng)作物秸稈的成型燃料的密度和熱值

2.每個烘干周期按100天計，日處理量200噸、300噸、500噸、800噸、1000噸的干燥機按標配4噸、6噸、10噸、15噸、20噸鍋爐計，以燃燒玉米秸稈為例，其熱值按3500Kcal/Kg、鍋爐燃燒熱效率按80%計算，其燃料消耗量如下表：

日處理能力（t/d）年耗生物質(zhì)燃料（噸）200 220×104 785 18.4 1840t 300 330×104 1200 28.8 2880t 500 550×104 1960 47 4700t 800 880×104 3150 75.6 7560t 1000 1100×104 4000 96 9600t小時耗熱（Kcal/h）小時耗生物質(zhì)燃料（Kg）日耗生物質(zhì)燃料（噸）

3.利用農(nóng)作物秸稈替代燃煤作為新型環(huán)保烘干能源，每1.5-2噸秸稈熱值相當于1噸標準煤，而且其平均硫含量只有3.8‰（煤的平均含硫量約1%）。排放的CO2與生物質(zhì)再生時吸收的CO2達到碳平衡，具有CO2零排放的作用，對緩解和最終解決溫室效應也將具有重要貢獻，產(chǎn)生的灰渣可返田，改善土壤結(jié)構(gòu)。

（四）新型能源糧食干燥機的探討

近年來，針對我國糧食干燥現(xiàn)狀存在的干燥熱效率及利用率低、尾氣排放不達標、干燥品質(zhì)不均一等問題，提出了一種新型的、低能耗、滿足環(huán)保需求的烘干機采用清潔型能源為干燥熱源的空氣源熱泵干燥技術。

我國熱泵干燥技術的研究起步于20世紀80年代，近年來熱泵干燥技術的研究有一定進展，但在糧食干燥規(guī)?；瘧梅矫孢€沒有取得實際性突破。熱泵烘干機工作原理是利用逆卡諾原理，制冷劑（大部分為混合制冷劑）被壓縮機壓縮，變成高溫高壓的氣體，氣體溫度可達100-110℃，如此高溫的氣體通過管路（銅管）進入換熱器（冷凝器）中，然后再通過風機，將換熱器（冷凝器）產(chǎn)生的熱量送至烘干房內(nèi)對物料進行加熱、烘干，烘干房內(nèi)被加熱的物料水分蒸發(fā)，通過除濕機除濕或抽濕機排至烘干房外，從而達到干燥的目的。熱泵干燥技術的最大特點在于低水分干燥階段發(fā)揮最大效能、節(jié)能效果好，但物料干燥時間較長。

四、關于我省烘干機環(huán)保改造的建議

根據(jù)我省的省情，烘干季節(jié)氣溫低、糧食水分大，適合我省糧食干燥較為經(jīng)濟的燃料為煤炭和生物質(zhì)顆粒?！懊焊臍狻鄙嫌翁烊粴庑枰黾庸┙o，中間天然氣骨干管網(wǎng)、儲氣設施等需要大面積鋪開建設，下游終端城鎮(zhèn)燃氣輸配網(wǎng)等也要跟上?！懊焊碾姟毙枰诟咧械蛪弘娋W(wǎng)領域大量投資。根據(jù)國家糧食和物資儲備局專家預測，采用秸稈和稻殼，其烘干成本略高于燃煤，油、液化氣和醇類液體燃料，其烘干成本大約是燃煤的2倍，氣體燃料，主要是天然氣，由于管道鋪設及開口費用高，其成本大約是燃煤的2.5倍，用電烘干成本大約是燃煤的4倍，盡管環(huán)保，零排放、零污染，但不建議采用。為此，提出如下建議：

1.對大型糧食綜合企業(yè)、園區(qū)及在產(chǎn)業(yè)園區(qū)周邊的糧食烘干企業(yè)，鼓勵利用自身自備電站、廠區(qū)或園區(qū)供熱系統(tǒng)的余熱，進行糧食烘干，其具有熱源穩(wěn)定，不用單獨考慮環(huán)保設施的優(yōu)點。

2.帶有大米加工廠的收儲企業(yè)，利用大米加工過程中的廢棄物稻殼作為燃料，對企業(yè)儲存加工的水稻進行干燥處理，增收除塵系統(tǒng)，達到廢物利用，提質(zhì)增效的作用。

3.對于我省富煤少氣的狀態(tài)，最經(jīng)濟最便捷最安全的燃料是采用煤炭烘干，利用清潔煤燃燒技術進行糧食干燥在經(jīng)濟性和環(huán)保性方面是目前最有效的辦法。在非建成區(qū)可采用清潔煤燃燒技術，實現(xiàn)煤炭的清潔利用，在脫硫脫硝和除塵方面要依照法規(guī)標準嚴格執(zhí)行。

4.我省是產(chǎn)糧大省，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎雄厚，土地、農(nóng)作物種植豐富集中，其中水稻4千多萬畝、玉米8千多萬畝、大豆5千多萬畝，僅以上三大作物每年秸稈產(chǎn)生量約1.36億噸，目前的綜合利用率不足60%，尚有5千多萬噸消耗不了。加大對這些農(nóng)作物秸稈的利用，替代燃煤作為新型環(huán)保烘干能源，既解決了農(nóng)民秸稈焚燒問題，也解決了烘干能源替代問題。同時，積極爭取國家環(huán)?！半p碳”政策支持，把糧食烘干作為重點，在糧食產(chǎn)后服務中心“烘干系統(tǒng)”中采用生物質(zhì)清潔能源進行烘干先行示范，加大示范引領力度；項目資金重點支持烘干、傾斜烘干，利用這個資金對烘干機系統(tǒng)燃煤熱風爐進行改造，適當增加環(huán)保投入。對于采用生物質(zhì)清潔能源的企業(yè)給予一定的補貼，逐步推廣。

5.在不受電力限制地區(qū)，水稻干燥和大米加工廠可優(yōu)先考慮使用熱泵干燥機進行干燥，提高糧食干燥品質(zhì)。