近年來，我國的糧食年總產(chǎn)量約為6.5億噸，同時產(chǎn)生大量的秸稈。糧食烘干是防止其在儲存環(huán)節(jié)產(chǎn)生霉變的有效途徑。糧食烘干作業(yè)需要熱源，用秸稈作為烘干燃料能夠降低碳排放，秸稈燃料化的方式主要有兩種：一是將秸稈機(jī)械加工壓制成顆?；驂簤K；二是將秸稈機(jī)械化收集打成草捆。隨著秸稈打捆機(jī)械的普及，將秸稈捆包作為燃料的技術(shù)應(yīng)用廣泛。

一、秸稈打捆直燃技術(shù)

秸稈打捆直燃技術(shù)是指將農(nóng)作物秸稈經(jīng)機(jī)械化打壓成圓捆或方捆，直接作為燃料供給專用鍋爐燃燒提供熱源的技術(shù)。其可應(yīng)用于農(nóng)村社區(qū)集中供暖、設(shè)施農(nóng)業(yè)種植、畜禽養(yǎng)殖和糧食烘干等。

目前，秸稈打捆直燃鍋爐熱效率可達(dá)80%左右，相當(dāng)于與同等噸位的燃煤鍋爐。秸稈打捆直燃鍋爐屬于常壓鍋爐，無爆炸隱患，且煙氣除塵脫氮后可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，能有效降低大氣污染。

與秸稈成型燃料相比，秸稈打捆燃料無秸稈成型二次耗能，加之其節(jié)約運(yùn)輸環(huán)節(jié)的成本，因此價格遠(yuǎn)低于秸稈成型燃料。

二、糧食烘干的主要熱源

糧食烘干機(jī)常見的熱源有煤、柴油、天然氣、電、秸稈成型燃料等（見表1），其中燃煤經(jīng)濟(jì)性最好，但排放的污染物（顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等）也最高；電和天然氣排放的污染物較少，但經(jīng)濟(jì)效益較差。用戶注重經(jīng)濟(jì)效益，因此燃煤熱風(fēng)爐最為常見。

表1 不同熱源的主要指標(biāo)比較

近年來，政府提倡清潔能源、節(jié)能環(huán)保，發(fā)展可再生資源，限煤相關(guān)政策實施力度也不斷加大，使用經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益均較好的秸稈作為糧食烘干熱源的潛力巨大。
三、秸稈打捆直燃鍋爐效益分析

糧食烘干機(jī)的種類和型號較多，為方便比較，選擇日處理量200噸的連續(xù)式糧食烘干機(jī)進(jìn)行熱源效益對比。

（一）燃料成本

從燃料的發(fā)熱值看，燃煤熱風(fēng)爐適宜的煤低位發(fā)熱值為21-25MJ/kg,秸稈成型燃料和秸稈捆的發(fā)熱值約為煤的1/2。就價格而言，煤的價格最高，約為秸稈成型燃料的2~3倍；秸稈捆包無需成型的二次耗能，離田運(yùn)輸成本也較低，因此價格最低。燃料基本情況比較見表2。

表2 燃料基本情況比較

（二）設(shè)備運(yùn)行成本

煤的發(fā)熱值高，糧食烘干作業(yè)時燃料消耗量較低；秸稈鍋爐燃料的使用量約為燃煤鍋爐的2倍。但燃料價格低于煤，因此運(yùn)行成本較低；運(yùn)行成本為秸稈捆包＜秸稈成型燃料＜煤。秸稈捆包燃料比煤節(jié)省約7800元/天。如果按每年一個糧食烘干作業(yè)季90天來計算，每年可以節(jié)省約70萬元。鍋爐運(yùn)行成本比較見表3。

表3 不同熱風(fēng)爐運(yùn)行成本比較

（三）鍋爐性能

以3種類型燃料為熱源進(jìn)行糧食烘干作業(yè)，由于主塔和換熱器等主要部件類型一致，且鍋爐均可提供符合糧食干燥要求的穩(wěn)定熱風(fēng)，因此干燥后的糧食品質(zhì)無明顯差別。鍋爐主要優(yōu)缺點對比如表4所示。

表4 各類燃料熱風(fēng)爐優(yōu)缺點對比

燃煤鍋爐的設(shè)備價格低、節(jié)省空間，自動化程度一般，安全性較好。但煤是不可再生資源，殘渣不易資源化利用，煙氣含顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物。

秸稈成型燃料鍋爐的燃料秸稈是可再生資源，經(jīng)壓塊后外形接近煤，可連續(xù)進(jìn)料，因此設(shè)備自動化程度與燃煤鍋爐相仿，且生態(tài)效益好。然而，原料制作耗電大，且壓模等易損件需定期更換，設(shè)備運(yùn)行成本較高。

秸稈打捆直燃鍋爐的燃料秸稈是可再生資源，量大面廣。加之糧食烘干場所常設(shè)在糧食產(chǎn)地附近，節(jié)約運(yùn)輸成本，因此設(shè)備運(yùn)行成本低。殘渣草木灰可制作肥料，生態(tài)效益好。然而，受打包作業(yè)方式、工作壞境影響，部分原料含水率、土雜率較多（可達(dá)10%，嚴(yán)重的20%），導(dǎo)致燃燒值降低，殘渣增加。

四、秸稈打捆直燃技術(shù)應(yīng)用前景

從國家政策角度看，《2030年前碳達(dá)峰行動方案的通知》《關(guān)于做好2022年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》《加快農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型發(fā)展助力鄉(xiāng)村振興的實施意見》》《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》《“十四五”推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃》《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》《鄉(xiāng)村建設(shè)行動實施方案》《關(guān)于促進(jìn)新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展實施方案》《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》《農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳實施方案》等，均明確鼓勵和支持秸稈綜合利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展和秸稈打捆直燃清潔供熱。

從實際效果看，使用秸稈打捆直燃熱風(fēng)爐進(jìn)行糧食烘干，供熱原理與燃煤一致，可以保證烘干糧食品質(zhì)不降。隨著秸稈打捆機(jī)械的大量應(yīng)用，秸稈捆包原料供應(yīng)充足，且秸稈收獲季與糧食烘干季完全契合，可就近就地隨收隨用。

從使用成本看，雖然秸稈打捆直燃熱風(fēng)爐建設(shè)成本略高，但秸稈價格低，能大幅降低熱風(fēng)爐的運(yùn)行成本。

從環(huán)保角度看，秸稈作為生物質(zhì)資源，具有清潔、可再生和低排放的特性，配備除塵裝置，污染物排放量符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，殘渣（成分草木灰）可以作為加工肥料原料，形成良性的生態(tài)循環(huán)鏈。

綜合分析利弊可知，秸稈打捆直燃技術(shù)是緩解燃煤壓力較為理想的選擇，在秸稈資源豐富地區(qū)有較好的應(yīng)用前景。