生物质能发电项目可行性分析报告.pdf
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1、生物质能发电项目可行性研究报告目录1概述.11.1 项目概况及编制依据.11.2 研究范围.21.3 城市概况.21.4 农业发展及农林生物质利用概述.21.5 项目建设必要性.21.6 主要技术设计原则.51.7 工作简要过程.62农作物秸秆资源状况.82.1 生物质资源情况.82.2 燃料成分分析.92.3 燃料收购价格.103 电力系统.123.1 概述.123.2 与电网的联接.123.3 电力平衡.124机组选型.144.1 秸秆发电方式的选择.144.2 建设规模.154.3 装机方案.164.4 主要设备相关参数的确定.174.5 主要设备的选型.174.6 热经济指标.215
2、厂址条件.235.1 厂址概述.235.2 交通运输.245.3 电厂水源.246工程设想.266.1 全厂总体规划及厂区总平面规划布置.266.2 燃料供应系统.316.3 燃烧系统.346.4 热力系统.386.5 主厂房布置.416.6 除灰、渣部分.426.7 供、排水系统.446.8 化学水处理系统.486.9 电气部分.516.10 热力控制部分.596.11 土建部分:.637环境保护.677.1 概述.677.2 气象、水文条件.677.3 生态环境现状.687.4主要污染物及执行标准.707.5 污染物的防治.707.6 绿化.757.7 监测与管理.757.8 环保投资估算
3、.757.9 环境影响评价.768 消防、劳动安全与工业卫生.788.1 设计依据.788.2 消防.808.3 防爆、防重大事故措施.838.4 防尘、防毒、防化学伤害.848.5 防电伤、防机械伤害.858.6 防暑与防寒.858.7 防噪声、防振动.858.8 抗震.868.9 其它安全措施.868.10 劳动安全及工业卫生机构与设施.868.11 综合评价.869节约和合理利用能源.889.1 年节标煤量.889.2 主要节能措施.8910 劳动组织及定员.9110.1 秸秆供应系统.9110.2 发电厂部分.9110.3 人员定额.9111工程项目实施的条件和轮廓进度.9312投资估
4、算及财务评价.9512.1 投资估算.9512.2 财务评价.9613 工程招标.10013.1 设计依据.10013.2 项目招标初步方案.10013.3 招标的组织和工作.10313.4 评标的组织和工作.10514风险分析.10614.1 风险因素.10614.2 风险程度.10814.3 控制风险的对策.10815 结论.11015.1 结论.11015.2 建议.112附图目录序号图名图号1厂址地理位置图2006-9R143K-012厂区总平面布置图(方案一)2006-9R143K-023厂区总平面布置图(方案二)2006-9R143K-034原则性热力系统图2006-9R143K-
5、045原则性燃烧系统图2006-9R143K-056主厂房底层平面布置图2006-9R143K-067主厂房运转层及以上各层平面布置图2006-9R143K-078主厂房横断面布置图2006-9R143K-089主要设备明细表2006-9R143K-0910燃料输送系统工艺流程图2006-9R143K-1011上料系统布置图2006-9R143K-1112除灰系统图2006-9R143K-1313原则性电气主接线图2006-9R143K-1414原则性化学除盐水系统图2006-9R143K-1515原则性供水系统及水量平衡图2006-9R143K-16发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告
6、(报批稿)1概述1.1 项目概况及编制依据1.1.1 项目概况项目名称:生物质能发电项目;项目主办人:地址:生物质能发电项目是利用农作物秸秆作为燃料,通过秸秆锅炉产生蒸汽 然后进入汽轮发电机组发电的项目。项目拟建规模为2x75t/h中温、中压 秸秆锅炉+2xC15MW抽凝式汽轮发电机组。预留增加一台75t/h中温、中压 秸秆锅炉的条件。受发电有限公司的委托,对该公司秸秆发电项目进行可行性研究报告的 编制。1.1.2 编制依据1)设计委托书;2)热电联产项目可行性研究技术规定,国家发展计划委员会,国家经贸委、建设部计基础2001 26号,2001年1月11日;3)中华人民共和国可再生能源法,20
7、05年3月1日;4)现行国家有关的规程、规范、规定;5)农林生物质直燃及气化发电项目可行性研究和可行性研究报 告编制内容要求(讨论稿)。东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所1发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)1.2 研究范围本可行性研究报告论证范围包括:项目厂址选择、建设规模的确定、厂 区总平面布置、厂内交通、机组选型、工艺系统、燃料供应系统、除灰渣系 统、电气系统、供排水系统、化学水处理系统、热工自动化及环境保护、消 防、安全等方面进行论证,并作出相应的投资估算和经济效益分析。1.3 城市概况1.4 农业发展及农林生物质利用概述是个传统农业大市。农业基础比较雄厚,先后两
8、度进入全国农村综合实 力百强市(县)行列,农林牧渔总产值居全国前列,盛产粮、棉、油、茧,农业经济水平居全国领先位置,被列为国家优质商品粮基地、全国优质棉生 产基地和全国首批无公害农产品生产基地。在发电厂收购半径20公里范围内,粮棉种植面积为36749公顷,秸秆 年生产总量551235吨,秸秆可获得量413832吨,占生产量的75.1%,其中 麦子种植面积占45.7%、油菜占4.3%、水稻占41.4%、棉花占6.4%、玉米、大豆占2.2%.除棉花杆、大豆杆用于作燃料外,其余秸秆均可获得。当收购半径扩大到30公里,年可提供秸秆100万吨。1.5 项目建设必要性1.5.1 是缓解“能源危机”、实现能
9、源可持续发展的需要随着社会、经济的不断发展和人口数量的不断增长,世界各国对于能源 的消费和需求不断攀升,就世界煤、石油、天然气储量而言,煤只能用230 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所2发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)年,石油只能用44年,天然气只能用62年。“能源危机”引起了能源进口 国家对能源安全供应的高度关注,可再生能源技术的研发受到广泛重视,并 且取了突破性进展。自上个世纪90年代始,发达国家提出减少(%排放以应 对全球气候变化问题,进一步成为发展可再生能源的巨大驱动力,使可再生 能源大规模产业化得到了迅速发展。我国是世界上最大的发展中国家,也是目前经济发展
10、最为迅速的国家,能源发展战略始终在我国的经济发展中占有重要地位。在世界的总储量中,我国的煤炭占11%,天然气占0.7%,石油占1.8%。能源的相对短缺和能源 结构的不合理以及在能源开发与利用过程中的低效率所造成的能源浪费和 环境污染,正成为我国经济与社会可持续发展的重要制约因素。我国政府一 直关心、重视可再生能源的开发和利用,尤其是“八.五”计划以来,政府 又把它作为一项重要的战略措施列入“中国21世纪议程”和国民经济发展 的“九.五计划和远景目标纲要”。1995年,我国政府批准了国家有关部门提 出的“关于新能源和可再生能源发展报告”和“19962010年新能源和可再 生能源发展纲要”。200
11、5年2月28日,第十届全国人大常委会第十四次会议通过了中华 人民共和国可再生能源法,并于2006年1月1日起施行。该法第三章第十 二条明确指出:国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列 为科技发展与高技术产业发展的优先领域,纳入国家科技发展规划和高技术 产业发展规划,并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用 示范和产业化发展,促进可再生能源开发利用的技术进步,降低可再生能源 产品的生产成本,提高产品质量。东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所3发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)1.5.2 是环境保护的需要生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能
12、,是一种典型的可 再生能源。据估计,植物每年贮存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍。而作为能源的利用量还不到其总量的1%,最有可能成为21世纪主要的新能 源之一。利用生物质能源替代石油、煤炭和天然气等燃料生产电力,可减少 对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。我国SO2排放空间有限,全国每年燃煤7亿吨,SO2的排放量就已达到上 限。由于SO2的污染,酸雨已危害30%的国土面积。2003年仅酸雨危害这一 项使农、林作物损失高达220亿元,SO2的污染更危及人民身体健康。由于生 物质中硫的含量仅是煤的1/10左右,故利用秸秆发电可以大大减少SO?的排 放。秸秆发电产生
13、的co2,在农作物生长过程中通过光合作用又被农作物吸 收,循环使用。因此,利用秸秆发电CO2排放量可视为零,可以大量地减少 温室气体C()2对环境的影响。目前,世界上瑞典、葡萄牙、丹麦、芬兰等国家大量利用可再生能源发 电,其发电量占电力消费总量的25%50%,丹麦目前已建立了 130家秸秆发 电厂。1.5.3 是实现秸秆资源综合利用的需要农作物秸秆是生物质能源的重要组成部分,长期以来,农作物秸秆的利 用并未引起人们的高度重视,浪费现象十分严重,主要用于炊事,部分用于 饲料和造纸原料,一部分用于堆退还田。改革开放以来,由于农业机械化及 农村生活水平提高,农村能源结构迅速改变,电、油、煤、液化气等
14、化石能 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所4发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)源使用比重不断上升,随着农业机械化的发展,大牲畜饲养量不断减少,加 上本地区肉畜饲养规模不大,秸杆作为生活燃料和饲料的比重大幅度减少,随着化肥的大量使用,秸秆堆返还田量也在大量减少,每年农作物秸秆大量 剩余。多年以来,每到夏收季节,村村点火,处处冒烟,危及交通安全,危 害居民健康,田野焚烧秸秆已成为社会一大公害。因此,秸秆利用问题已不 仅仅是一个环境保护和资源综合利用问题,而且已关系到了人民群众的健康 及生命财产安全。农村能源的发展与农民生活水平的提高密切相关,当地生态环境的保护 和整个农村经
15、济的可持续发展也是紧密联系在一起的。为了解决能源的日益 紧张和生物质能源的大量浪费并造成环境污染这一矛盾,各级政府采取了不 少措施,鼓励农民开展秸秆的综合利用。无奈秸秆量太大,每年仍有大量秸 秆积存,需要通过工业化方式利用。因此,在 市 建设的秸秆发电厂,清洁、高效地利用被废弃的秸 秆进行发电,是实现秸秆工业化方式综合利用的有效途径。此举既为当地经 济发展提供了电力能源,又减轻了大气污染,更增加了农民收入,改善了城 乡面貌,化害为利,一举多得。1.6 主要技术设计原则根据国家能源政策,结合具体情况,为达到节约能源、改善环境,合理控制工程造价、提高经济效益的目的,确定以下设计技术原则:1)报告内
16、容及深度符合中华人民共和国国家发展和改革委员 会令2004第19号的要求。2)在拟定厂区总平面布置方案时,除满足工艺流程需要外,尚东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所5发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)需考虑与周边环境的总体协调。3)工艺系统采用可靠、先进的技术设备。4)控制系统采用DCS控制系统,控制设备国内采购。5)厂址区域地震基本烈度为7度。本工程按抗震设防烈度7度设 计。6)大件运输方案考虑以公路为主。7)发电设备年利用小时数按5300小时。8)烟气排放按火电厂大气污染物排放标准(GB13223 003)中资源综合利用电厂的第in时段要求执行。9)努力降低造价,提
17、高经济效益。10)严格遵循国家颁布的有关规程、规范。1.7 工作简要过程2006年9月12日,我院接受 发电有限公司对“发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告”进行编制的委托,随即组成了该 项目的工程设计组,开始进行本项目可行性研究报告的编制工作。工程组设 计人员踏勘了拟建的 发电有限公司生物质能发电项目现场,在有关领导和 发电有限公司有关人员的组织下,对项目所在区域的生物质资源、交通、水资源、电网接线和地形等进行了详细认真的考查和调研,在 收集、整理资料和分析、比较的基础上,根据中华人民共和国国家发展和 改革委员会令2004第19号和中华人民共和国可再生能源法的要求,编制了本项目可行性研
18、究报告。发展和改革委员会在 主持召开了项目可行性研究报告评审会,根据专 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所6发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)家评审意见进行了修改完善,出版了本项目可行性研究报告(报批稿),供 上级部门审批。东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所7发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)2农作物秸秆资源状况2.1 生物质资源情况发电有限公司拟在 市 投资建设一座秸秆发电厂。为确保燃料收购供应,保障发电厂正常运行,合理确定建设规 模,市农业局以 为中心,对20Km半径内周边农户、乡镇 秸秆资源进行了全面详细的调研统计。在调查的20公里半径范围
19、内。调查结果表明:秸秆主要以麦杆、稻杆为主,油菜杆、棉杆不超过生物 总量的5%o在收购半径20公里范围内,粮棉种植面积为36749公顷,秸秆生产总 量551235吨,秸秆可获得量413832吨,占生产量的75.1%,其中麦子种植 面积占45.7%、油菜占4.3%、水稻占41.4%、棉花占6.4%、玉米、大豆占2.2%.除棉花杆、大豆杆用于作燃料外,其余秸秆均可获得。农作物秸秆的可收购 比例决定了原料供应的可靠性和原料供应价格,可收购比例过低会造成生物 质能源利用不足和浪费,过高则造成原料供应紧张和原料价格的上涨。本项 目农作物秸秆的可收购比例根据收购的难易程度确定。农作物机械收脱率达到97.3
20、%,周边8镇的机收率约在35%左右,人工收割率65%左右。随着 的示范推动,周边镇的机收率,到“十一五”期末,可望达到75%以上。按乡、镇划分的秸秆收购量见表2.1-L表2.1-1 供应范围内各乡、镇秸秆收购量表(吨)序号乡、镇粮食种植面积秸秆生产总量秸秆生产可收东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所8发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)(公顷)(吨)购总量(吨)133475020537653235635344540083332844926036945427364104031190530774615534616632544881036607735815371540286834
21、42516303872293397509553821610351952785395881135495323539926总计367495512354138322.2 燃料成分分析燃料成分分析见表2.2-1表2.2-1 燃料成分分析表项目符号单位稻草小麦设计燃料全水Mt%13.414.113.75空气干燥基水分Mad%7.979.318.64干燥无灰基挥发分Vdaf%79.1379.7379.43收到基灰分Aar%8.326.837.58收到基碳car%37.9838.8238.4收到基氨Har%4.724.754.74收到基氧Oar%34.7535.1234.93收到基氮脂%0.730.270.
22、50收到基全硫St.ar%0.100.110.10氯Clar%0.6810.928收到基高位发热量Qgr.arMJ/kg14.9615.31收到基低位发热量Qnet.arMJ/kg13.6814.0113.845灰熔点DT10201090东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所9发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)项目符号单位稻草小麦设计燃料ST10501110HT10701120FT10901130灰成分SiO2%60.2344.51A12O3%5.348.93Fe2O3%1.033.14CaO%5.629.27MgO%5.997.08Na2O%1.792.00K2O%12.
23、9918.74TiO2%0.01 0.01SO3%2.264.00MnO2%0.1190.153P2O5%4.2651.5572.3 燃料收购价格燃料收购价格的测算以现状调查为基础,考虑一定的涨价因素为 原则。据调查,秸秆的田间收购价为85100元/吨,打捆人员工资 和企业利润60-80元/吨,运费在收购半径20公里范围内水路为 20-40元/吨,考虑到运输距离和收购难易程度不同,秸秆送到电 厂加权平均价定为210元/吨。根据项目所在地区域的调查论证,结论如下:1、以发电厂为中心的20公里范围内燃料资源丰富,总可利用燃 料数量约为41.4万吨。收购半径扩大到30公里,年可提供秸秆100 万吨。
24、发电厂年耗秸秆17.36万吨,秸秆数量能满足电厂需求,资 源供应保障系数 0.18。2、在 市镇及周边区域,种植能源植物是调整农业结构,实 现订单经济农业的措施。东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所10发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)3、依靠 市镇及周边区域自然资源优势,有效地利用丰富的秸秆资源,能改变生态环境,同时能解决部分农民的就业。4、实施规模化设点收购,实行订单农业形式,形成良性循环,农作物秸秆市场化,减少中间环节让农民得到经济实惠,可保障电厂 燃料有计划供应。东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所11发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告(报批稿)3电力
25、系统3.1 概述发电有限公司生物质能发电项目位于 市 工业园,该地区电网属华东电力系统江苏电网。电厂附近有一座青蒲变,此变电所在电厂 建成前由35kV变电所改造为llOkV变电所。为了保证电厂安全可靠运行,电厂需与系统并列运行,因此本期在厂内新建升压站一座,两回联络线接入 系统。3.2 与电网的联接发电有限公司生物质能发电项目装机容量为2 x 15MW,考虑本工 程装机容量和附近接入点的情况,电厂以HOkV的电压等级接入系统。本期 一回(终期两回)110kV联络线互为备用的并网方式,供电可靠性较高。本期 一回联络线接入HOkV青蒲变(2007年建成)HOkV母线。电厂内建设一座 llOkV升压
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