我国户用生物质炉灶的开展和使用

 我国是世界最大的展开我国家，2006年乡村人员总数达7.37亿人，占全国总人员的比重为56.1%。2008年我国乡村居民日子用能消费构造中，秸秆占26%，薪柴占15%，煤占27%，电力占2%，沼气占1%，液化石油气占22%。农作物秸秆是我国首要的生物质能资本，全国年产约6亿吨，除有些作为造纸质料和饲料外，大约有3亿吨可作为燃料运用，折合1.5亿吨规范煤，林木枝桠和林业抛弃物年可获得量约9亿吨，约有3亿吨可作为动力运用，折合2亿吨规范煤。

       传统的乡村炉灶大多是手艺堆砌的砖石构造，缔造技能粗糙，煤炭或生物质因为焚烧不充沛，释放出很多浓烟，湖北炉具导致的室内空气污染现已成为要挟人类健康的一大祸患。很多研讨也显现室内空气污染与人患肺结核、哮喘、白内障有联系。在世界范围内，2.5%的全球性疾病发生与室内空气质量（Indoor Air Quality）有关，以人数核算，相当于每年有160万人逝世。依据世界卫生安排的陈述，我国每年1.6%的疾病发生与家庭运用固体燃料有关，每年形成超越380,000人的过早逝世和320万伤残调整寿数年的丢失。
       跟着世界各国对动力功率和空气污染的越来越重视，以及我国乡村的城镇化和农人日子水平的进步，传统的伙食供暖炉灶和其低效的焚烧办法现已不能满足需求。户用高效低排放生物质炉具不只能够削减煤炭的耗费，削减污染物排放，改善室内空气质量，并且能够运用抛弃的生物质资本，节约燃料，变废为宝；一起能够进步农人的日子质量，增进身体健康；完成节能减排，推进社会主义新乡村建设。
       2.生物质炉灶展开前史
       我国户用生物质炉灶的展开阅历了初始期间、改善及推行期间、技能立异期间和加快展开期间等四个期间。
       2.1生物质炉灶展开的初始期间（~1980）
       上世纪80年代以前，我国乡村绝大多数农户运用手艺垒砌的传统旧灶，灶台大多是砖石构造，首要问题是吊火高度高，灶门大、炉膛大，无炉箅、无通风道、无烟囱。以至于在运用中各种燃料的焚烧不充沛。释放出很多浓烟。不光污染环境，严峻损害人的身体健康，也丢失了很多的热能，热功率只要12%摆布。
       2.2生物质炉灶改善及推行期间（1980～90年代中期）
       2.2.1推行省柴灶
       上世纪80年代前期,我国政府有计划地在乡村展开改灶节柴试点县作业，并把“改灶节柴”纳入了第六个五年计划，由政府出资用于宣扬和培训，在全国掀起了改灶的高潮。
       到90年代后期成功推行了2亿台改善炉灶。与老式柴灶比较，省柴灶优化了灶膛、锅壁与灶膛之间相对间隔、吊火高度、烟道和通风等的规划，增设了保温办法和余热运用设备，以到达热功率20％以上的请求。省柴灶的特点是省燃料、省时间，运用便利，安全卫生。
       2.2.2炕连灶
       大有些北方区域对传统火炕进行改造，将省柴灶与节能炕连接起来，即形成了节能炕连灶。按其与地上触摸的办法，可分为落地式和架空式。前者与地上触摸，炕洞也设在地上上，它是如今运用较多的一种炕；而后者炕洞不直接与地上触摸，这不只能够节约不少建炕材料，并且还能够削减热量从地上的直接丢失，并添加了炕在室内的散热面，让更多的热量散到室内。
       2.3生物质炉灶技能立异期间（90年代中期～2005年）
       2.3.1炉灶分离的秸秆气化炉
       这种气化炉选用炉灶直接相连办法，气化条件不易
       操控，发生的可燃气没有经过任何处理，气体中的可燃气成分不稳，并且不接连，影响燃用甚至有安全问题。更首要的问题是焦油和含焦油的水无序排放，形成土地和地下水的污染。在焚烧进程中，排放富含很多有害气体的成分，特别是一氧化碳（CO）气体很多超支，农户长期在这种环境下运用，对人领会形成极大的损伤，现期间不宜推行。
       2.3.2高效低排放生物质炉具
       这种炉具，生物质燃料在炉膛里焚烧，为了添加焚烧功率，一次风从炉排底部进入，在炉具上部出口处添加了二次风喷口，这么将固体生物质燃料和空气的气固两相焚烧转化为单相气体焚烧，这种半气化的焚烧办法使燃料得到充沛的焚烧，削减了颗粒物和一氧化碳排放，显着的改善了室内空气质量。运用时燃料通常从炉子的上部点燃，自上而下焚烧和空气的流动方向相反。从开端焚烧到燃尽都能够做到不冒黑烟，能够把焦油、生物质炭渣等彻底焚烧殆尽，并且在伙食功能上和煤炉具有较强的竞争力。高效低排放户用生物质炉具应到达下列技能目标：
       热功率：伙食炉：＞35%；
       伙食采暖炉：＞60%；采暖炉：＞65%
       烟尘排放浓度：＜50mg/m3
       SO2排放浓度：＜30mg/m3
       NOx排放浓度：＜150mg/m3
       CO排放浓度：＜0.2%
       2.4加快展开期间（2005年至今）
       这个期间炉灶公司出产规模不断扩大。北京、山东、河南、重庆的一些生物质炉具公司年出产能力已超越3万台，出产速度持续增长，商品化程度逐步增强。并且研制力度不断加强，很多燃煤炉具公司也着手研制生物质炉具，使得技能快速展开。
       一起世界协作不断加强。2005年，由壳牌基金会赞助，中美协作的我国优异生物质炉灶评选项目中，共有46家公司参加，19家经过预选，4家获优异奖。2006年8月，我国的15台生物质炉具出口到印度，由美国和我国的研讨生构成团队，在印度中西部Pune市的Phaltan镇进行实地演示和市场剖析；2007年开端，农业部施行“一炉一灶”项目，在四川、甘肃等藏区大规模试点推行生物质炉灶；2007年美国环保署空气协作伙伴安排（PCIA）也赞助我国乡村动力行业协会进行优异生物质炉灶在我国西部的推行。2005-2009年期间，我国炉灶领域专家先后应邀在美国、印度、印度尼希亚、泰国、乌干达等国家参加了屡次生物质动力世界会议，介绍我国生物质炉灶技能和展开，推进国家沟通与协作。
       3.新式生物质炉灶技能的归纳评价
       3.1民用柴灶（炉）热功能测验办法
       在上个世纪80年代，国家计划委员会和农业部安排了三次全国性的省柴灶评比活动。农人技工在评比现场手艺垒砌柴灶，然后用一致的测验办法进行测验。1984年在此办法的根底上拟定了“民用柴炉、柴灶热功能测验办法”国家规范（GB 4363-84），2006年修订为行业规范（NY/T 8-2006）。
       这种办法选用煮沸开水实验，给必定分量的柴草，对定量的水加热、蒸腾，获取柴灶（炉）的有关热功能目标，首要有升温段供热强度、蒸腾段供热强度和热功率。美国PCIA近来发布了炉灶煮水测验办法征求意见稿（The Water Boiling Test,Version4.1.2，2009.10），其首要内容和我国规范相似，但测验进程较为杂乱，并添加了室内污染排放的测验。
       3.2大气污染物排放和室内空气质量的有关规范
       国家对以生物质为燃料的炉具还没有污染物排放和室内空气质量规范。能够依据和学习有关燃煤大气污染物排放和测定的规范，来拟定高效低排放生物质炉灶的测验办法。大气污染物排放和室内空气质量的有关环保规范有：
       GB/T 16157-1996固体污染源排放中颗粒物测定与气态污染物采样办法；
       HJ/T 57-2000固定污染源排气中二氧化硫的测定，定电位电解法；
       GB 13271-2001锅炉大气污染物排放规范；
       GB/T 18883-2002室内空气质量规范；
       GB 9801-88空气质量中一氧化碳的测定的非涣散红外法；
       GB/T 17095-1997室内空气中可吸入颗粒物卫生规范。
       3.3排放规范的评价
       我国的户用生物质商品化炉灶都有烟囱。因而对我国户用生物质炉灶排放目标的评价分为两有些。一有些是户用炉灶的室外烟气排放，其排放目标选用北京市锅炉污染物归纳排放规范（DB11/139-2002）。该规范与世界接轨，是如今我国最严厉的与炉具有关的大气污染物排放规范，该规范涉及到烟尘、SO2、NOX、烟气黑度等多项排放规则。另一有些是户用炉灶在运用和添加燃料时对室内空气质量的影响，其室内排放目标可运用我国国家规范室内空气质量规范（GB/T 18883-2002）。该规范首要是关于室内空气质量的规则，适用于住宅和作业建筑物，其室外和室内排放气体的取样与检查在上述规范中都有具体的规则，可参照规范中的有关规则履行。
       3.4归纳评价事例
       2006年，为推进我国户用高效低排放生物质炉灶技能立异，并向展开我国家推行，由壳牌基金会赞助，我国乡村动力行业协会和美国加州大学世界健康和展开公司家基地协作，共同完成了“推进我国和世界高效低排放户用生物质炉灶技能立异和推行”项目。该项目中，中美专家初次选用了炉灶归纳评价的办法。归纳评价办法包含了技能目标、实际运用作用和公司状况三个大类和许多目标与要素。

       3.4.1技能目标
       (1)检查目标
       a.热功能目标：热功率(%)
       b.烟气污染物排放：烟尘排放浓度(mg/kg燃料)、CO/CO2（%）
       c.室内空气质量：一氧化碳CO(ppm)。
       (2)产品质量
       参照GB 16154—2005《民用水暖煤炉通用技能条件》的有关规则查核炉灶外观规划、制作质量、安全、牢靠性、运用寿数等。
       (3)技能立异
       依据技能立异的水平，如构造规划、材料挑选等，由专家评判打分。
       3.4.2实际运用作用
       (1)操作功能
       炉灶应焚烧简单，操作便利、安全卫生，并有具体的运用说明书。
       (2)运用作用评价
       依据专家考察陈述、用户意见、售后服务等进行归纳评价。
       3.4.3公司状况
       依据专家考察陈述和公司请求材料进行评价。
       依据上述的归纳评价办法，对我国不一样的生物质炉灶进行了归纳评价，评选出了我国最优异的炉灶，为进一步推行供给了牢靠的保证。
       3.4.4测验结果
       经过环保和热功能测验，我国优异的高效低排放户用生物质炉灶的热功率是35%～41%，远远高于传统炉灶的10%～12%，排放量也显着下降。下表是这些优异的高效低排放户用生物质炉灶环保和热功能的均匀数据。


       4．开发生物质炉灶CDM项目
       4.1生物质炉灶CDM项目展开现状
       我国的碳买卖市场潜力无穷。截止到2009年9月11日，国家发改委同意的CDM项目为2205个。生物质炉灶因为其具有显着的节能减排作用和额定性，且有威望的办法学参阅，其碳买卖的潜力是无穷的。在世界上，乌干达、马里、柬埔寨三国已成功的开发了户用生物质炉灶的碳买卖项目，但悉数是自愿减排碳买卖项目。如今我国乡村动力行业协会、北京化工大学与美国加州大学伯克利分校、美国世界健康与展开公司家基地等安排协作从事生物质炉灶CDM项目的研讨和开发，初次对我国多个生物质炉灶在北京、重庆、山西等地进行了大规模的基准线调研和节能减排测验作业，取得了很多的材料，为我国成功请求生物质炉灶CDM项目供给了首要的数据保证。
       4.2生物质炉灶小规模CDM项目开发要害
       4.2.1项目鸿沟断定
       关于小规模CDM项目，项目鸿沟内的项目总功率应低于小规模项目的最大限额为45MW。因为生物质炉灶是户用的、涣散的，所以科学的断定项目鸿沟，有利于项目的顺畅施行。
       4.2.2基准线断定
       基准线情形即是合理地代表在没有CDM项目活动时所呈现的人为的温室气体排放情形。基准线办法是核算CDM项目减排量的根底。生物质炉灶CDM项目选用的基准线办法学是小规模CDM项目办法学“Thermal energy production with or with out electricity AMS-I.C/Version15”，规则关于代替化石燃料技能的可再生动力技能，简化的基准线是没有项目活动时选用炉灶运用的燃料耗费量乘以被代替的化石燃料的排放因子。
       具体进程包含事前查询与燃料运用测验。项目鸿沟内的居民应具有附近的人员状况与经济特征，被查询的农户在所有户主的名单中恣意挑选。查询内容包含用户的家庭人员、本地典型的伙食习气、动力运用与不一样燃料的混合、炉灶类型和用户动力运用的季节性影响。依据查询信息与用户动力运用研讨结果，预算运用生物质炉灶前后的总燃料运用量。
       4.2.3额定性剖析
       (1)资金妨碍
       市场上，每台生物质炉灶的报价通常在500～1000元人民币，相关于贫穷区域农户的2000～3000元人民币的年收入水平往往较高。假如没有施行CDM项目，农户不能担负炉灶的报价，炉灶的推行无法大规模进行。成功施行CDM项目后，其碳买卖的收入能够补助农户采购生物质炉灶，协助农户向清洗、高效、经济的伙食办法改变。一起还能够改善贫穷用户的社会经济状况。
       (2)习气妨碍
       因为贫穷区域农户长期以来的日子习气，运用煤炉的农户通常会一向运用煤进行伙食活动。我国的大有些乡村家庭，仍在运用20世纪70年代及80年代时推行的由砖块和水泥手艺制成的煤炉。这些家庭的几代人都在运用这些煤炉，形成了引进新式伙食技能的习气妨碍。此外，如山西这么煤资本丰富的区域，大家也不会容易改用别的办法的燃料。2007年，山西省的悉数农户有80%运用煤作为燃料。除非供给有力的经济影响使农户改用别的燃料，不然煤仍然是大家运用的首要燃料。
       4.2.4节能作用测验
       在项目鸿沟内挑选经过查询的农户，随机抽取必定数目的运用新式生物质炉具和传统煤炉的农户，进行厨房功能测验（KPT），即对3天内燃料耗费量进行测验取均匀值。经过基准线查询信息记载的炉灶类型、燃料类型、每日三餐和每餐人数等多个要素，了解用户的煮饭习气与炉灶运用状况，得出用户运用新旧炉灶前后燃料运用量的精确数据。
       4.3减排量
       4.3.1减排量核算
 
       5.主张
       气候改变是如今公认的全球和各国的一个首要要挟。相关于别的动力来说，户用燃料的焚烧相关于人类运用其它动力更显着的增强了温室效应。不只因为烧煤发生CO2，如今炉子用煤和生物质的不彻底焚烧还会发生黑炭和别的非CO2的温室气体。大力推行高效低排放生物质炉灶在我国广阔乡村区域将来一段时期内将是改善乡村动力构造、进步农户室内空气质量、削减温室气体排放、推进生物质动力运用的首要手法。
       5.1持续施行国家改灶节柴项目
       国家在上世界80年代施行的推行省柴灶作业，取得了无穷的成功。国家如今应当思考为完成更多的好处，持续施行这项作业，在条件适合的区域大力推行新式的高效低排放生物质炉灶，到2020年乡村将会大大削减煤的运用和空气污染，这么能够进步国家动力运用功率，维护冰山和减缓气候的改变，改善乡村人员的健康与日子状况。
       5.2进步炉灶热功率
       进步焚烧功率，需求从炉灶本身的构造上完成改善。要合理安置和充沛运用炊具受热面，并安装小型风机进行恰当配风。炉灶应选用陶瓷或优异的金属材料，这么不只构造坚固，并且能够充沛运用释放出的热能。炉灶的制作必须选用规模化出产的办法和运用现代化加工技能，保证杰出的质量。
       5.3添加炉灶功能性
       开发多功能性炉灶，一起完成户用伙食及供暖，使余热得到有用运用。增强自动化程度，削减人为操控，便利运用。美化外观规划，使表面漂亮、实用。
       5.4加快成型燃料展开
       好的改善型炉灶关于燃料巨细和湿度改变的适应性不是很强，因而到达最佳功能需求运用成型燃料，这就需求本地生物质燃料成型工业及其配套设备的展开，生物质成型燃料加工设备（成型机）的老练程度最为要害，因而应下大力气处理如今成型机存在的一系列技能问题。
       5.5加强宣扬演示作业
       进一步宣扬高效低排放生物质炉具对节能和改善室内空气质量的首要作用，以及进步用户身体健康水平的首要意义，充沛调动潜在用户采购高效低排放生物质炉具的活跃性。在我国西部贫穷区域，经过典型演示和政府补助的办法推行优异的生物质炉具。
       5.6活跃展开世界协作
       活跃联合世界安排及世界专家，尽力组成炉灶及乡村室内空气质量世界沟通网络渠道，向别的展开我国家宣扬我国生物炉具立异技能和产品，一起增强信息同享、推进彼此沟通的作业，将优异生物质炉灶展开面向世界化。进一步和世界专家协作展开炉灶功能、排放以及室内空气质量的监测和评价，而这种监测和评价是证明完成一个项目成功的要害。一起活跃请求世界碳买卖项目，为农人采购生物质炉灶争夺更多的补助资金，推进生物质炉灶的大规模推行。