【正文】 能源的需求壓力。生物質(zhì)氣化技術(shù)為廢棄的農(nóng)作物秸稈和蔗渣、中藥渣等工業(yè)垃圾的利用帶來了新出路，一方面可減輕秸稈直接焚燒產(chǎn)生的大氣污染，在已建的氣化集中供氣工程的村莊中，焚燒秸稈的現(xiàn)象已基本杜絕，另一方面，可解決蔗渣、中藥渣、糠醛渣等工業(yè)垃圾堆放、挖坑填埋等造成的環(huán)境污染，從而產(chǎn)生較大環(huán)境效益。經(jīng)濟(jì)效益：① 直接經(jīng)濟(jì)效益：生物質(zhì)氣化技術(shù)的大力發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)包括設(shè)備生產(chǎn)和系統(tǒng)建設(shè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最終每年可形成年產(chǎn)值數(shù)十億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，形成新的社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。② 采用生物質(zhì)氣化燃?xì)庾鳛樯钅茉椿蚬I(yè)燃料，可節(jié)約大量的商品能源，如一個(gè)200戶的村莊，全部采用生物質(zhì)燃?xì)?，?jīng)折算每年可比省柴灶節(jié)省秸稈資源200噸，替代商品能源，如煤炭190噸或液化氣36噸，而且每戶農(nóng)民每月只需3040元左右的燃?xì)赓M(fèi)用，比采用煤或液化氣節(jié)約數(shù)十元的費(fèi)用。而在造紙廠或蔗糖廠、中藥廠等企業(yè)，若將企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體生物質(zhì)垃圾通過熱解氣化后，作為工業(yè)燃料，一方面可替代部分商品能源，另一方面可省掉搬運(yùn)垃圾的人工及運(yùn)輸費(fèi)用，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，增加企業(yè)利潤(rùn)，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。由于生物質(zhì)氣化項(xiàng)目有著良好的社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，因而有著良好的市場(chǎng)前景。 7秸稈氣化集中供氣經(jīng)濟(jì)效益分析及安全問題 秸稈氣化集中供氣經(jīng)濟(jì)效益分析隨著科技的發(fā)展和政府的大力支持，近年來以固定床下吸式氣化爐為代表的秸稈氣化技術(shù)已在少數(shù)農(nóng)村地區(qū)得到推廣應(yīng)用，全國(guó)現(xiàn)在已建成秸稈氣化集中供氣380多處，取得了良好的社會(huì)效益，但是也存在不少問題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，有一半以上的氣化站處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)，造成這一狀況的原因是多方面的，其中一個(gè)重要的原因就是經(jīng)濟(jì)效益分析不夠透徹，從而導(dǎo)致投資決策和氣化站管理出現(xiàn)失誤。為了更好地促進(jìn)秸稈氣化集中供氣技術(shù)的推廣應(yīng)用，本文對(duì)其中經(jīng)濟(jì)效益特作如下分析。[14]（1）項(xiàng)目投資建設(shè)秸稈氣化集中供氣站的投資主要有土建和設(shè)備兩個(gè)方面，土建資金大約需要5萬元，包括土地征用和站房建設(shè)，設(shè)備主要包括三部分：氣化機(jī)組、儲(chǔ)氣柜和輸氣管網(wǎng)，所需資金與供氣規(guī)模和農(nóng)戶密集程度有關(guān)，由此可知，如將前期費(fèi)用都包括在內(nèi)，建設(shè)一處供氣規(guī)模為400戶的氣化站總投資大約需要55萬元。（2）燃?xì)鈨r(jià)格秸稈燃?xì)鈨r(jià)格應(yīng)根據(jù)其它同類商品的市場(chǎng)價(jià)和農(nóng)民的接受程度來確定，表9是其它幾種能源的性能和價(jià)格，比價(jià)越小，購(gòu)買同等金額下的能源發(fā)的熱量越多。由此可見，為了讓農(nóng)民得到實(shí)惠，如其熱值按5MJ/m3計(jì)。 表9 其它常用能源的性能和價(jià)格品 種理論發(fā)熱量單價(jià)比價(jià) 元/MJ管道煤氣12500kJ/m3液化天然氣43000 kJ/m3天然氣35000 kJ/m3柴油42500 kJ/kg汽油44000 kJ/kg電3600 kJ/kWh（3）成本核算氣化站的產(chǎn)氣成本大致可以分為兩部分：一是與產(chǎn)氣量基本無關(guān)的固定成本（如表10所示）；二是與產(chǎn)氣量有關(guān)的可變成本（如表11所示）。400戶供氣規(guī)模的氣化站，兩種成本的核算如下兩表，需要說明的是，秸稈氣化集中供氣一般由國(guó)家、集體和個(gè)人共同投資興建，由于該項(xiàng)目在農(nóng)村是公益事業(yè)，故核算其成本時(shí)也可只考慮個(gè)人投入的一部分，固定成本列表括號(hào)中的數(shù)據(jù)即為假設(shè)個(gè)人投資為20萬元情況下的相應(yīng)費(fèi)用。類別費(fèi)用 (元/日)備注設(shè)備折舊投資利息人員工資正常維護(hù)日常管理合計(jì)（55）（16）502010257（151）設(shè)備費(fèi)48萬元，折舊期10年總投資55萬元年利息按3%計(jì)3名工作人員月薪僵計(jì)1500元表10 氣化站固定成本 表 11 氣化氣可變成本 類別費(fèi)用(元/1000 m3)備注原料60考慮開爐停爐等損耗,產(chǎn)1000 ，秸稈（100元/t）產(chǎn)1000 m3氣約需3h，耗電45kWh（）電費(fèi)27合計(jì)87（4）效益分析以400戶的供氣規(guī)模為例：① 產(chǎn)出效益如農(nóng)戶炊事用能完全依賴于秸稈燃?xì)?，則一個(gè)四口之家日用氣量約為5m3，400戶共計(jì)日用氣2000 m3，則氣化站日產(chǎn)氣值為 Q = 2000 = 500（元）日成本 W1 = 257+872 = 431（元）如國(guó)家集體投入不計(jì)成本則日成本 W2 = 151+872 = 325（元）日利潤(rùn) r1 = 500－431 = 69（元）如國(guó)家集體投入不計(jì)成本則日利潤(rùn) r2 = 500－325 = 175（元）年總利潤(rùn)（以365天計(jì)） R1 = 69365 = 25185（元）國(guó)家集體投入不計(jì)成本則年總利潤(rùn) R2 = 175365 = 63875（元）② 盈虧平衡點(diǎn)假設(shè)用氣量為X1m3時(shí)氣化站既不虧損也不盈利，則稱此X1為氣化站的盈虧平衡點(diǎn)。計(jì)算如下： =257+87X1/1000 X1 =1575(m3)國(guó)家集體投入不計(jì)成本時(shí)，則氣化站的盈虧平衡點(diǎn)為X2=151+87X2/1000 X2 =925(m3)由此，盈虧平衡點(diǎn)戶數(shù)分別為 N1 = 1575/5 =315（戶） N2 = 925/5 =185（戶）為了便于比較，現(xiàn)將把國(guó)家集體投入計(jì)入成本和不計(jì)入成本的情況列表如下：表12 國(guó)家和集體投入計(jì)入成本與否的比較項(xiàng)目國(guó)家集體投入計(jì)入成本國(guó)家集體投入不計(jì)入成本日產(chǎn)氣值500500日成本431325日利潤(rùn)69175年利潤(rùn)2518563875盈虧平衡點(diǎn)1575925盈虧平衡戶數(shù)315185③ 投資與效益成本核算全部計(jì)入投資額時(shí)的投資回報(bào)率太低，管理者難以有足夠的積極性將氣化站長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)好，而若只計(jì)個(gè)人投資的20萬元，則相應(yīng)投資回報(bào)率能夠達(dá)到管理者期望值，氣化站因此也能夠得以長(zhǎng)期正常運(yùn)行。為了不致于虧本經(jīng)營(yíng)，氣化站的實(shí)際用戶數(shù)必須在盈虧平衡點(diǎn)之上，如要獲得更多的利潤(rùn)，則必須千方百計(jì)開辟其它用途，以提高氣化站的規(guī)模效益。 秸稈氣化供氣安全問題近幾年來，在農(nóng)作物秸稈過剩的地方相繼興建了秸稈氣化集中草藥供氣系統(tǒng)。這對(duì)于改善農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)民生活質(zhì)量改善環(huán)境起到了重要作用，但是也存在一些值得注意的安全問題。由于農(nóng)村管理水平及人員素質(zhì)等因素，農(nóng)村地區(qū)的燃?xì)夤?yīng)的安全尤顯重要，隨著秸稈氣化技術(shù)的推廣應(yīng)用，這個(gè)問題越來越突出。[15] 秸稈氣化供氣的不安全隱患目前，用于秸稈氣化供氣有兩條工藝路線，一是間接加熱的干餾氣化路線，二是空氣氧化氣化路線，這兩條路線都存在不安全因素，主要有以下幾方面：（1）開工前，設(shè)備及管網(wǎng)內(nèi)的氣體置換不徹底　氣體置換中存在兩個(gè)隱患，一是燃?xì)庵脫Q空氣過程中，存在引起爆炸的臨界濃度階段，這時(shí)遇火種，就會(huì)引起爆炸；二是置換不徹底，設(shè)備及管網(wǎng)中殘存氧氣，容易引起爆炸。（2）燃?xì)馀潘蜋C(jī)—羅茨風(fēng)機(jī)失控羅茨風(fēng)機(jī)為定容設(shè)備，回路量大小要根據(jù)入口壓力隨時(shí)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，一旦疏忽，入口負(fù)壓較大，空氣就會(huì)進(jìn)入氣柜中，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)引成氣柜整體爆炸?！。ǎ常┰O(shè)備泄漏、破損加工制作質(zhì)量不高、選材不當(dāng)、防腐措施不當(dāng)?shù)榷寄茉斐稍O(shè)備漏氣。（4）熱備開爐時(shí)爆炸采取做飯時(shí)間開爐供氣，其它時(shí)間處于熱備停爐時(shí)段，一旦風(fēng)機(jī)吸入空氣的一瞬間，容易產(chǎn)生爐膛爆炸。（5）開爐時(shí)，示火孔引起爆炸示火孔是用于檢驗(yàn)燃?xì)馐欠窈细?，燃?xì)饽芊裣驓夤裰信潘偷拈L(zhǎng)明點(diǎn)火孔。熱備時(shí)，火焰熄滅，開爐時(shí)重新點(diǎn)燃，在氣體從不可燃到可燃之間的可爆階段，點(diǎn)燃它必然引起爆炸。（6）燃?xì)馐褂弥械闹卸竞捅ㄈ細(xì)庑孤┑娇諝鈨?nèi)就會(huì)使人中毒或引起爆炸。（7）檢修燃?xì)庠O(shè)備時(shí)引起殘存氣爆炸檢修燃?xì)庠O(shè)備時(shí)，可能由于沒有把燃?xì)廒s盡，而在動(dòng)火時(shí)引起爆炸（8）供氣管網(wǎng)被損引起中毒、著火通到用戶的供氣管網(wǎng)，線路長(zhǎng)，范圍大，一旦損壞，燃?xì)庑孤┖茈y及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)引起中毒事件或火災(zāi)。 安全保障措施任何不安全隱患都可以采取科學(xué)的手段加以消除，本文就秸稈氣化供氣的安全保障措施歸納為以下幾點(diǎn)：（1）開工前，所有要與燃?xì)庀嗤ǖ脑O(shè)、管路都必須進(jìn)行嚴(yán)格的氣體置換，置換是否合格要通過氣體成分分析，要做“爆鳴試驗(yàn)”（2）燃?xì)馀潘瓦\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要有專人看管，并配有壓力、流量指示儀表，最好配有自動(dòng)報(bào)警裝置（3）燃?xì)庠O(shè)備必須按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作、安裝、防腐（4）熱備開爐時(shí)，不但要按操作規(guī)程進(jìn)行，而且要具備燃?xì)獬煞址治鰞x器和溫度、壓力指示儀表，向氣柜送氣前要做“爆鳴試驗(yàn)”（5）開爐后，示火孔點(diǎn)燃之前要做“爆鳴試驗(yàn)”家庭使用燃?xì)獾牡胤揭３滞L(fēng)良好（6）檢修燃?xì)庠O(shè)備時(shí)，一定要用空氣將設(shè)備內(nèi)的燃?xì)鈴氐状蹈蓛簦笮驮O(shè)備動(dòng)火前，要取氣樣做“爆鳴試驗(yàn)”（7）供氣管網(wǎng)要進(jìn)埋于防凍層以下，必須采用符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材質(zhì)和施工方法。8結(jié)論（1） 生物質(zhì)秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)目前在農(nóng)村的建立與運(yùn)行，由于其財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是可行，因此具有商業(yè)化潛力。 （2）該項(xiàng)目具有良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益，所以值得在我國(guó)農(nóng)村推廣。（3）該項(xiàng)目技術(shù)發(fā)展時(shí)間短，技術(shù)上尚存在不少問題，尤其是如何提高煤氣的熱值和焦油的降低。（4）以將氣化氣罐裝的方法來拓寬其產(chǎn)品市場(chǎng)，是一個(gè)很好的研究方向。參考文獻(xiàn)：[1] 。[2] 張無敵，夏朝鳳，1998（3）：3740。[3] 崔永章， ,2001,（1）：2324。[4]中國(guó)生物質(zhì)能技術(shù)開發(fā)中心：《中國(guó)生物質(zhì)能技術(shù)研究與開發(fā)》，中國(guó)科學(xué)出 版社。[5]楊立中， 楊均錫，：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1994。[6]唐春福，,2003,（5）：2427。[7]任永志，,2000，（4）：1618。[8]趙勇，. 可再生能源,2003，（4）：3132。[9],2001，（2）：2021。[10],1999，（6）1720。[11],2002，（1）：58。[12]，2002，（5）：8791。[13]張無敵，丁昆，1996（4）2225。[14]Golob R， amanac of York；Henry Hot and Company，1992.[15]Maggi R，Delmon beteen slow and flash pyrolysis oils from ，1994，37（5）：671676。致謝到此為止，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本上完成了任務(wù)。在整個(gè)設(shè)計(jì)的完成過程中，胡明旭老師給予了我精心的指導(dǎo)，并還在百忙之中陪同我到永川萬壽鎮(zhèn)秸稈氣化站進(jìn)行氣化爐的實(shí)物參觀，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成。在此，我特向胡老師表示衷心的感謝！同時(shí)也真誠(chéng)的感謝西南農(nóng)業(yè)大學(xué)培養(yǎng)過我的所有老師！在此說一聲：老師，辛苦了！謝謝！37