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利用水泥、碳酸钙等行业的生产余热烘干粮食利国利民

来源:环球粮机网发布时间:2015-08-12 11:05:16

常山县是浙江省建材基地,水泥、碳酸钙企业多、产能大,由于这些企业是高耗能企业,电、煤消耗是产品成本的主要构成,减少能源消耗就成为企业追求利润最大化的必然选择。当前,国家面临的节能节耗任务也很繁重,作为高耗能企业,所承担的节能降耗指标也迫使企业想方设法降低能耗。由于水泥和碳酸钙行业生产的特性,生产过程中会产生大量的尾气,而这些尾气带有大量的热能,过去这些尾气就直接排放了,既污染了环境,能量也直接浪费了。为响应国家提出的循环经济、低碳经济的要求,水泥企业利用尾气进行余热低温发电,而碳酸钙企业则将余气余热用于消化、碳化等生产环节。目前水泥、碳酸钙企业余热的利用方式,是比较先进的,却有可能不是最科学的。随着粮食生产方式的改变,散户种植比例越来越少,种粮大户的比例却在增加,我县2009年百亩以上的种粮大户为39户,2010年发展到52户,整整增长三成。由于规模种植,粮食产量大大增加,粮食整晒成了种粮大户最大的难题。加上粮食在国民经济中的特殊地位,储备一定的粮食就成了确保社会稳定的基石。国家每年安排大规模的粮食储备,就是为了确保社会的稳定。而承担这些储备任务的企业,面临众多散户和种粮大户的高水份粮食时,承储企业也相当的困惑,高水份粮食收进来,不光要承担水份减量的损失,也面临变质、霉烂的可能。降低粮食水份,使其在安全水分以下就成为承储企业需要克服的难题。而目前用于粮食烘干的设备也是燃煤或燃油的,能源消耗高,能效等级差,新增了能源消耗。粮食烘干作为一项社会意义大于经济意义的项目,做到尽量小的新增能源消耗是比较科学的选择,利用水泥、碳酸钙企业的生产尾气进行粮食烘干,是件利国利民的大事和好事。

  一、基本情况。

  常山县水泥产业现有企业6家,年熟料设计生产能力585万吨(水泥968万吨)。4家回转窑水泥熟料生产企业基本都配置了纯低温余热发电,合计装机容量为3.5万(千瓦)。目前全县石灰烧制、碳酸钙企业共90多家,其中石灰烧制企业70家左右(2008年数据);常山县11家规模以上钙类生产企业年钙类产品产能约60万吨,2009年度11家企业产量累计达到58.66万吨(接近60万吨),钙产业中纯石灰烧制企业的余热都是直排的,没有回收利用,而碳酸钙企业的余热也相当丰富,除自身需要外,也可以循环利用。

  粮食方面,2010年全县粮食种植恢复性增长,早晚稻种植面积扩大,农民种粮积极性提高,随着粮食生产政策的落实到位,种粮效益也相当可观,激发了农民对粮食生产的投入。目前,县内100亩以上的粮食生产大户有52户,面积约为15000亩,早稻订单达4700余吨,平均每户订单90吨,如遇连续阴雨天气,农户整晒粮食就现难题,1998年连续低温阴雨曾致广大农户严重受损,现在,粮食生产方式与过去又发生了更大变化,大户率提高,单户粮食生产量大增,粮食整晒更加困难。县内已有4个大户购置了粮食烘干机,最大烘干能力10吨,最小的5吨,按大户平均产量及烘干能力计算,这些小型烘干设备只能用于救急,却难入粮农机械化规划中。因为,目前种粮大户的烘干机,直接的油电成本每吨超过100元,加上人工费,用烘干的办法农民接受度低。

  近几年来国有粮食企业各季粮食收购时或多或少发生了质量问题,尤其是稻谷的水份问题。一方面是储存对水份的要求,一方面是农民的整晒意愿不强,加上加工企业违规收购,使得收购企业与粮农之间形成了一种不可调和的矛盾。随着劳动力成本上升,这种矛盾将更加激烈。国家规定的储存早稻谷安全水分为13%以内,晚稻谷为13.5%以内,而国家的收购标准又比安全水分高,分别为13.5%和14%,这种收购要求低,储存要求严的矛盾已经让储存企业伤脑筋,然而农民提供的的粮食质量与国家标准还有一定的距离,一般早稻的水份在14-15%,杂质在2%以上,晚稻水分在15-16%,杂质在2%以上,在市场供应偏紧的年份,一旦出现抢购风,粮食水份就更高。由于加工企业可以收购这种质量状态的粮食,粮农进一步整晒的愿望就非常低。国有收购企业如果直接收购这种粮食,不经过处理入库,就很容易发生储粮事故,粮食质量也得不到保证。现在储存企业主要采取的是入库后强排风措施,由于能效低,储存成本大幅度上升。如果收购季节遇到国家的停限电保生活,就有可能出现重大储粮事故。

  二、粮食整理方式的选择 面对粮食生产及储存环节的情况,选择合理的粮食整理方式,是生态文明建设的必然要求,是绿色生活的需要,也是提高粮食生产集约化水平的需要。由于劳动力成本越来越高,从事粮食生产的人数也在下降,希望农民整理出符合国家标准的粮食已不现实,把粮食整理环节社会化和产业化是今后发展的方向。要推进粮食整理产业化、社会化,存在一个难点是运营时间短。从过去的粮食三熟制演变为现在的单季稻生产,粮食整理业务总量下降,时间缩短,单从投入产出角度看,发展粮食整理是得不偿失的,没有政府的参与支持,这种产业化难有建树,社会化服务也就是一句空话。因此,选择由国有企业设立粮食整理、烘干点不仅可以把握好入库粮食质量,也可以为农开展服务,真正做到一举两得。显然,这种项目的设立更多的是社会价值和效益,因此,各级的支持是非常重要的。正因为本项目突出的是社会效益,因此,包装碳减排、循环经济和支农帮农是本项目主要优势。要利用常山建材基地的余热优势,做好项目包装申报工作,争取国家和省级循环经济或碳减排项目落户我县。

  三、利用余热烘干粮食的方式 粮食整理中烘干是最重要的项目,也是影响粮食收益的主要内容。烘干成本高于自然晾晒,这是一个不争的事实,但,自然晾晒要有劳动力保证,要有场地保证,遇有不利天气,即便有此保障,也难保粮食的安全。目前,我县种粮大户中已有四人购置了烘干机,全部为燃油的,直接成本一般均在每吨粮食100元以上。利用我县水泥和碳酸钙行业丰富的余热优势,进行余热烘干粮食实践,不仅可以节能减排,节约资源,也将催生农业特别是粮食生产新的经营新方式形成。确立利用余热进行粮食烘干后,其运营方式有以下几种可供选择: 1、由国有粮食收储企业集中设立烘干场所,开展粮食烘干。由国有粮食企业设立专门的粮食烘干场所,有利于大型输送设备投入使用,可以降低人工费用,加上烘干场所设立在仓库边,减少了二次搬运,大大节约了费用支出。由于是集中烘干,需要大量的尾气余热,可以考虑就近从水泥或碳酸钙企业接入尾气。通过管道进入烘干场所。目前,县中心粮库新库区周边有南方水泥的天马水泥厂、江山虎水泥厂、虎跃水泥厂,碳酸钙企业有金雄碳酸钙、雪海碳酸钙,这些企业的生产尾气量大,适宜于上大容量的烘干设备。应该说季节性地从这些企业购入生产尾气进行粮食烘干也是可行的。

  2、在各余热企业设立分散烘干点,开展粮食烘干。由于水泥企业和碳酸钙企业多,从县域角度看是相对集中的,但从设立烘干场所来说,收集尾气的热量损失还是存在的,离烘干场所的距离超过500米,收集尾气就不合理了,因为水泥和碳酸钙的尾气温度在200-400℃,距离远热量损失就大,加上长距离供热,线路投资也是一笔巨大数字。因此,在各余热生产点就近设立烘干设备也是一种选择。分散各点设立烘干设备有这样几方面好处。一是余热能得到充分利用;二是烘干规模比集中烘干大;三是烘干操作余地大;四是农民也有更多的选择。

  不管用哪一种方式,一个目的是充分利用能源,充分考虑两者之间运营的科学性。只有一切从实际出发,从可持续发展出发,才能真正选出好的方式。

  四、用余热烘干粮食面临的几个问题 整合社会资源,共建生态文明这是我们今后经济社会发展的方向,但从目前的情况看,要着手利用水泥和碳酸钙行业的余热进行粮食烘干还有相当长的路要走,目前也面临着诸多困难。

  1、烘干设备及集热管道投资额大,没有资金来源。建设日处理能力为200吨的烘干机及配套设备,投资约在200万元以上,加上输气管道的铺设,总投资约为500万元。目前,国有粮食企业要完成这项投资难度较大。

  2、余热分享还需建立新的机制。利用余热烘干粮食,不管是集中设点还是分散设点,都存在与供热企业协商余热分享问题。粮食烘干时间短,时间性强,主要集中在夏秋两季,时间全长约为80-100天。与供热企业订立供热协议,建立余热分享新机制。

  3、烘干运营费用贴补政策有待明确。现在粮食生产环节的政府补贴很高,用于农机具的补贴也相当可观,但就是缺少粮食产后整理方面的补贴。政府应考虑在粮食整理方面对粮农进行一定补贴,鼓励粮农开展粮食烘干、整理工作。按目前的烘干费用,建议政府对设立烘干机的企业或农民按处理量进行适当的补贴,建议每吨补贴40元。

  4、粮农参与意愿还需进一步提高。粮食烘干是粮食产业化链条上的重要一环,对于小规模粮食生产户来说,粮食烘干的参与度低,群众的认可度也不高。传统生产方式的改变需要有一个时间过程,只有生产环境发生了根本性的变化,才会促使生产方式的变革,提高生产效率。

  五、当前拟先行实施的工作 1、积极先行试点。利用余热烘干粮食是新课题,没有现成的模式可以套用,也没有有益的经验可以借鉴。必须先行试验,总结经验。目前县粮食局与浙江雪峰碳酸钙公司进行了合作,先行进行余热利用试点,雪峰公司的专利烘干机已经完成制作,将进行粮食烘干试验。由于所需投资额较大,试验项目又主要依赖供热企业,时间跨度将会较长。

  2、进行数据采集,麟选出最佳方案。余热烘干粮食试验过程,各种参数的收集和采集至关重要,只有通过几种不同烘干方式的比较,才能佐证余热烘干的意义。加上企业的余热状态也是一个可变的、动态的,利用这种不稳定的热源烘干粮食,面临着操作合理性选择问题,需要不断探索,获得最佳的操作参数和指标。最终确立一个最好的方案。

  3、积极宣传,争取省市各级的政策支持。循环经济、低碳经济、生态文明,这些都是当今的主流词汇,也是政府主抓的工作,利用余热烘干粮食是低碳经济、循环经济的有效益实践,是具有更多社会意义的事情,加大宣传力度,让更多的经济元素参与其中,让更有力政策为其保驾护航是确保余热烘干粮食项目尽快实施的关键。鉴于我县独特的产业格局现状,争取省市更多的政策支持是可能的,因此,利用各种有效的手段展开宣传刻不容缓。

  4、加强组织领导,争取尽早进入实质性运营。余热烘干粮食作为县粮食局的创新工作已酝酿了几年,今年启动了前期的调查研究工作。为确保该项工作的顺利开展,成立了相应的组织,为前期调研提供了强有力的人、财、物保证。县粮食局计划由县粮食收储公司作为余热烘干粮食的主导企业,与合作方进行余热烘干粮食试点。总结经验后,作出进一步的规划。
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