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利用水泥、碳酸鈣等行業的生產余熱烘干糧食利國利民

來源:環球糧機網發布時間:2015-08-12 11:05:16

常山縣是浙江省建材基地,水泥、碳酸鈣企業多、產能大,由于這些企業是高耗能企業,電、煤消耗是產品成本的主要構成,減少能源消耗就成為企業追求利潤最大化的必然選擇。當前,國家面臨的節能節耗任務也很繁重,作為高耗能企業,所承擔的節能降耗指標也迫使企業想方設法降低能耗。由于水泥和碳酸鈣行業生產的特性,生產過程中會產生大量的尾氣,而這些尾氣帶有大量的熱能,過去這些尾氣就直接排放了,既污染了環境,能量也直接浪費了。為響應國家提出的循環經濟、低碳經濟的要求,水泥企業利用尾氣進行余熱低溫發電,而碳酸鈣企業則將余氣余熱用于消化、碳化等生產環節。目前水泥、碳酸鈣企業余熱的利用方式,是比較先進的,卻有可能不是最科學的。隨著糧食生產方式的改變,散戶種植比例越來越少,種糧大戶的比例卻在增加,我縣2009年百畝以上的種糧大戶為39戶,2010年發展到52戶,整整增長三成。由于規模種植,糧食產量大大增加,糧食整曬成了種糧大戶最大的難題。加上糧食在國民經濟中的特殊地位,儲備一定的糧食就成了確保社會穩定的基石。國家每年安排大規模的糧食儲備,就是為了確保社會的穩定。而承擔這些儲備任務的企業,面臨眾多散戶和種糧大戶的高水份糧食時,承儲企業也相當的困惑,高水份糧食收進來,不光要承擔水份減量的損失,也面臨變質、霉爛的可能。降低糧食水份,使其在安全水分以下就成為承儲企業需要克服的難題。而目前用于糧食烘干的設備也是燃煤或燃油的,能源消耗高,能效等級差,新增了能源消耗。糧食烘干作為一項社會意義大于經濟意義的項目,做到盡量小的新增能源消耗是比較科學的選擇,利用水泥、碳酸鈣企業的生產尾氣進行糧食烘干,是件利國利民的大事和好事。

  一、基本情況。

  常山縣水泥產業現有企業6家,年熟料設計生產能力585萬噸(水泥968萬噸)。4家回轉窯水泥熟料生產企業基本都配置了純低溫余熱發電,合計裝機容量為3.5萬(千瓦)。目前全縣石灰燒制、碳酸鈣企業共90多家,其中石灰燒制企業70家左右(2008年數據);常山縣11家規模以上鈣類生產企業年鈣類產品產能約60萬噸,2009年度11家企業產量累計達到58.66萬噸(接近60萬噸),鈣產業中純石灰燒制企業的余熱都是直排的,沒有回收利用,而碳酸鈣企業的余熱也相當豐富,除自身需要外,也可以循環利用。

  糧食方面,2010年全縣糧食種植恢復性增長,早晚稻種植面積擴大,農民種糧積極性提高,隨著糧食生產政策的落實到位,種糧效益也相當可觀,激發了農民對糧食生產的投入。目前,縣內100畝以上的糧食生產大戶有52戶,面積約為15000畝,早稻訂單達4700余噸,平均每戶訂單90噸,如遇連續陰雨天氣,農戶整曬糧食就現難題,1998年連續低溫陰雨曾致廣大農戶嚴重受損,現在,糧食生產方式與過去又發生了更大變化,大戶率提高,單戶糧食生產量大增,糧食整曬更加困難。縣內已有4個大戶購置了糧食烘干機,最大烘干能力10噸,最小的5噸,按大戶平均產量及烘干能力計算,這些小型烘干設備只能用于救急,卻難入糧農機械化規劃中。因為,目前種糧大戶的烘干機,直接的油電成本每噸超過100元,加上人工費,用烘干的辦法農民接受度低。

  近幾年來國有糧食企業各季糧食收購時或多或少發生了質量問題,尤其是稻谷的水份問題。一方面是儲存對水份的要求,一方面是農民的整曬意愿不強,加上加工企業違規收購,使得收購企業與糧農之間形成了一種不可調和的矛盾。隨著勞動力成本上升,這種矛盾將更加激烈。國家規定的儲存早稻谷安全水分為13%以內,晚稻谷為13.5%以內,而國家的收購標準又比安全水分高,分別為13.5%和14%,這種收購要求低,儲存要求嚴的矛盾已經讓儲存企業傷腦筋,然而農民提供的的糧食質量與國家標準還有一定的距離,一般早稻的水份在14-15%,雜質在2%以上,晚稻水分在15-16%,雜質在2%以上,在市場供應偏緊的年份,一旦出現搶購風,糧食水份就更高。由于加工企業可以收購這種質量狀態的糧食,糧農進一步整曬的愿望就非常低。國有收購企業如果直接收購這種糧食,不經過處理入庫,就很容易發生儲糧事故,糧食質量也得不到保證。現在儲存企業主要采取的是入庫后強排風措施,由于能效低,儲存成本大幅度上升。如果收購季節遇到國家的停限電保生活,就有可能出現重大儲糧事故。

  二、糧食整理方式的選擇 面對糧食生產及儲存環節的情況,選擇合理的糧食整理方式,是生態文明建設的必然要求,是綠色生活的需要,也是提高糧食生產集約化水平的需要。由于勞動力成本越來越高,從事糧食生產的人數也在下降,希望農民整理出符合國家標準的糧食已不現實,把糧食整理環節社會化和產業化是今后發展的方向。要推進糧食整理產業化、社會化,存在一個難點是運營時間短。從過去的糧食三熟制演變為現在的單季稻生產,糧食整理業務總量下降,時間縮短,單從投入產出角度看,發展糧食整理是得不償失的,沒有政府的參與支持,這種產業化難有建樹,社會化服務也就是一句空話。因此,選擇由國有企業設立糧食整理、烘干點不僅可以把握好入庫糧食質量,也可以為農開展服務,真正做到一舉兩得。顯然,這種項目的設立更多的是社會價值和效益,因此,各級的支持是非常重要的。正因為本項目突出的是社會效益,因此,包裝碳減排、循環經濟和支農幫農是本項目主要優勢。要利用常山建材基地的余熱優勢,做好項目包裝申報工作,爭取國家和省級循環經濟或碳減排項目落戶我縣。

  三、利用余熱烘干糧食的方式 糧食整理中烘干是最重要的項目,也是影響糧食收益的主要內容。烘干成本高于自然晾曬,這是一個不爭的事實,但,自然晾曬要有勞動力保證,要有場地保證,遇有不利天氣,即便有此保障,也難保糧食的安全。目前,我縣種糧大戶中已有四人購置了烘干機,全部為燃油的,直接成本一般均在每噸糧食100元以上。利用我縣水泥和碳酸鈣行業豐富的余熱優勢,進行余熱烘干糧食實踐,不僅可以節能減排,節約資源,也將催生農業特別是糧食生產新的經營新方式形成。確立利用余熱進行糧食烘干后,其運營方式有以下幾種可供選擇: 1、由國有糧食收儲企業集中設立烘干場所,開展糧食烘干。由國有糧食企業設立專門的糧食烘干場所,有利于大型輸送設備投入使用,可以降低人工費用,加上烘干場所設立在倉庫邊,減少了二次搬運,大大節約了費用支出。由于是集中烘干,需要大量的尾氣余熱,可以考慮就近從水泥或碳酸鈣企業接入尾氣。通過管道進入烘干場所。目前,縣中心糧庫新庫區周邊有南方水泥的天馬水泥廠、江山虎水泥廠、虎躍水泥廠,碳酸鈣企業有金雄碳酸鈣、雪海碳酸鈣,這些企業的生產尾氣量大,適宜于上大容量的烘干設備。應該說季節性地從這些企業購入生產尾氣進行糧食烘干也是可行的。

  2、在各余熱企業設立分散烘干點,開展糧食烘干。由于水泥企業和碳酸鈣企業多,從縣域角度看是相對集中的,但從設立烘干場所來說,收集尾氣的熱量損失還是存在的,離烘干場所的距離超過500米,收集尾氣就不合理了,因為水泥和碳酸鈣的尾氣溫度在200-400℃,距離遠熱量損失就大,加上長距離供熱,線路投資也是一筆巨大數字。因此,在各余熱生產點就近設立烘干設備也是一種選擇。分散各點設立烘干設備有這樣幾方面好處。一是余熱能得到充分利用;二是烘干規模比集中烘干大;三是烘干操作余地大;四是農民也有更多的選擇。

  不管用哪一種方式,一個目的是充分利用能源,充分考慮兩者之間運營的科學性。只有一切從實際出發,從可持續發展出發,才能真正選出好的方式。

  四、用余熱烘干糧食面臨的幾個問題 整合社會資源,共建生態文明這是我們今后經濟社會發展的方向,但從目前的情況看,要著手利用水泥和碳酸鈣行業的余熱進行糧食烘干還有相當長的路要走,目前也面臨著諸多困難。

  1、烘干設備及集熱管道投資額大,沒有資金來源。建設日處理能力為200噸的烘干機及配套設備,投資約在200萬元以上,加上輸氣管道的鋪設,總投資約為500萬元。目前,國有糧食企業要完成這項投資難度較大。

  2、余熱分享還需建立新的機制。利用余熱烘干糧食,不管是集中設點還是分散設點,都存在與供熱企業協商余熱分享問題。糧食烘干時間短,時間性強,主要集中在夏秋兩季,時間全長約為80-100天。與供熱企業訂立供熱協議,建立余熱分享新機制。

  3、烘干運營費用貼補政策有待明確。現在糧食生產環節的政府補貼很高,用于農機具的補貼也相當可觀,但就是缺少糧食產后整理方面的補貼。政府應考慮在糧食整理方面對糧農進行一定補貼,鼓勵糧農開展糧食烘干、整理工作。按目前的烘干費用,建議政府對設立烘干機的企業或農民按處理量進行適當的補貼,建議每噸補貼40元。

  4、糧農參與意愿還需進一步提高。糧食烘干是糧食產業化鏈條上的重要一環,對于小規模糧食生產戶來說,糧食烘干的參與度低,群眾的認可度也不高。傳統生產方式的改變需要有一個時間過程,只有生產環境發生了根本性的變化,才會促使生產方式的變革,提高生產效率。

  五、當前擬先行實施的工作 1、積極先行試點。利用余熱烘干糧食是新課題,沒有現成的模式可以套用,也沒有有益的經驗可以借鑒。必須先行試驗,總結經驗。目前縣糧食局與浙江雪峰碳酸鈣公司進行了合作,先行進行余熱利用試點,雪峰公司的專利烘干機已經完成制作,將進行糧食烘干試驗。由于所需投資額較大,試驗項目又主要依賴供熱企業,時間跨度將會較長。

  2、進行數據采集,麟選出最佳方案。余熱烘干糧食試驗過程,各種參數的收集和采集至關重要,只有通過幾種不同烘干方式的比較,才能佐證余熱烘干的意義。加上企業的余熱狀態也是一個可變的、動態的,利用這種不穩定的熱源烘干糧食,面臨著操作合理性選擇問題,需要不斷探索,獲得最佳的操作參數和指標。最終確立一個最好的方案。

  3、積極宣傳,爭取省市各級的政策支持。循環經濟、低碳經濟、生態文明,這些都是當今的主流詞匯,也是政府主抓的工作,利用余熱烘干糧食是低碳經濟、循環經濟的有效益實踐,是具有更多社會意義的事情,加大宣傳力度,讓更多的經濟元素參與其中,讓更有力政策為其保駕護航是確保余熱烘干糧食項目盡快實施的關鍵。鑒于我縣獨特的產業格局現狀,爭取省市更多的政策支持是可能的,因此,利用各種有效的手段展開宣傳刻不容緩。

  4、加強組織領導,爭取盡早進入實質性運營。余熱烘干糧食作為縣糧食局的創新工作已醞釀了幾年,今年啟動了前期的調查研究工作。為確保該項工作的順利開展,成立了相應的組織,為前期調研提供了強有力的人、財、物保證。縣糧食局計劃由縣糧食收儲公司作為余熱烘干糧食的主導企業,與合作方進行余熱烘干糧食試點。總結經驗后,作出進一步的規劃。
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