连云港生物质风电秸杆直燃二台炉技术改造工程可行性研究报告(编辑修改稿)

连云港生物质风电秸杆直燃二台炉技术改造工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

赣榆县对外开放的先行区和产业发展的聚集区， 县委县政府按照工业立县的目标，举全县之力，推进开发区的经济发展，开发区的建设实现了大的突破，将成为全县经济发展的重要增长点，目前连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司 4 有榆嘉药业、瑞邦药业、中大海藻、英民电脑、高发玩具、聚脂薄膜、舜天服装等一批较大项目相继进入经济开发区落户。 连云港 **环保生物质热电 厂位于江苏省连云港市 赣榆县经济开发区 内。 现有 2 台 75t/h 次高温次高压 循环流化床锅炉 配2 台 15MW 次高温次高压 抽凝式汽轮发电机组 ，于 20xx 年全部并网运行。 工作简要过程 受连云港 **环保 生物质 热电有限 公司委托， 上海 **电力工程有限公司 编 制 工程 可行性研 究报告。 20xx 年 4 月提出了收资提纲并现场收资， 20xx 年 4 月、 5 月多次组织技术人员进行现场踏勘和调研，业主根据当地规划、农业、交通等部门的意见进行了考察。 并收集了当地的有关原始资料。 工作小组技术人员与上述单位进行了讨论和交流并对相关的内容进行了全面调查和了解。 根据对国外秸秆发电项目的考察报告文件以及对国内目前正在进行的秸秆发电的初步了解，同时学习了《中华人民共和国节约能源法》； 《 中华人民共和国可再生能源法 》 ； 《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 ； 《 省政府办公厅转发省物价局关于运用价格杠杆促进 可持续发展的实施意见的通知 》 等报告文件，基本了解了江苏省的可再生能源文件的精神。 并就有关问题与发改委相关部门进行了汇报和请教。 另一方面，我们与国内相关的设备制造厂就我国的秸秆锅炉的改造和发电的技术问题进行了探讨和研究，并对国内的配套厂商进行了调研，对国内秸秆发电的锅炉设备及辅助上料系统和除尘系统的生产配套能力有了初步的了解。 于 20xx 年 8 月 25 日完成了 可行性研究报告 的编制。 2 建设的必要性及主要技术原则 建设的必要性 在可再生能源中，除了风能、太阳能、地热能及海洋能等以外，还有一种可再生能源 ——生物质能。 生物质能是指蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。 煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。 生物质能在世界能源消费总量中约占 14％，连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司 5 居于第四位，仅次于煤炭、石油和天然气的消费量，也是人类赖以生存的重要能源，在全球整个能源系统中占有重要地位。 生物质能通常包括木材工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物以及城市和工业有机废弃物等，其优点是容易燃烧，污染较小，但是生物质能的热值及热效率低，并且不易运输 和储存。 生物质能的利用方法包括热化学转换法，分为 高温干馏、热解、生物质液化等方法，以获得木炭、焦油和可燃气体等品质高的能源产品；生物化学转换法，是指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；利用油料植物所产生的生物油；以及把生物质压制成成型状燃料以便集中利用和提高热效率。 生物质能是唯一可以转换为清洁燃料的可再生能源。 作为绿色能源，它是植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而贮存于生物质内的能量。 由于生物质的生长是依赖吸收 CO2和光合作用，从宏观上讲它的利用可以实现 CO2的零排放，不会引起温室效应，故生物质能是一种环保型的可再生能源。 不仅具有分 布广泛，可再生，可储存等优点引人注目，而且蕴藏量和产量巨大。 据统计，地球上每年经光合作用固定下来的生物质能约为目前全球能源消耗的 10 倍多，在全球能源结构中占有十分重要的地位，且其含硫量低，含氯量小，含灰量低，充分燃烧后有害气体排放极低，故为一种清洁燃料。 一些发达国家如瑞典、丹麦、德国、美国等早已开展了相关研究与开发，有些国家对生物质能的利用在其总能源结构比例中 达到约 10%。 而我国是农业大国，生物质能资源十分丰富，我国生物质废弃物的总量，约相当于我国煤炭年开采量的 50%。 生物质能的开发利用研究是我国可持续发展 技术的重要内容之一，被列入我国 21 世纪发展议程。 建设部二 ○○ 五年六月二十三日建科 [20xx]98 号文《关于建设领域资源节约今明两年重点工作的安排意见》中把 “生物质能发电技术的研究与应用 ”列为认真贯彻落实《可再生能源法》，结合实际情况，建设领域可再生能源利用的六方面重点工作之一来抓。 因此，对 连云港 **环保 生物质 热电 有限公司 的 3 号炉建设为生物质直燃锅炉和将已投运的 ＃ 2 燃煤 循环流化床炉 改造为生物质混燃炉后 按纯凝汽运行 工况 计算，每年 少 消耗原煤约 万吨 ， 年减少 S02排放约 221 吨， 有效地降低环境污染； “变 废为宝 ”的秸秆也给 当地 农民带来了实惠，年可增加收入约 3240 多万元，为 连云港 地区 的农民 增加了 收入。 并在条件成熟时将 1 号炉（ 75t/h 燃煤 循环流化连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司 6 床炉 ）也改造为 生物质 混燃炉 ，具有明显的环境效益、社会效益。 有 其 广阔的应用前景，技术改造 是极其 紧迫的 ， 是非常必要的。 主要技术设计原则 资源供应量的 3 倍原则 为使资源供应量在一定时间内保持相对稳定，必须保证秸秆资源可获得量至少是秸秆资源可供应量的 3 倍。 对此公司对连云港及其周 边地区 秸秆资源作了细致的调查。 求稳的锅炉参数设计原则 目前，我国在秸秆直燃方面锅炉容量的选择方 面尚无成熟经验。 借鉴欧洲发达国家在生物质燃烧方面的类似经验。 由于本工程原设计为次高温次高压燃煤循环流化床锅炉并且采用的是母管制因此 3 号锅炉必须选择蒸汽参数为次高温次高压， 新建的 3 号炉和改造的 2 号炉都必须 考虑到秸秆燃烧时的碱金属腐蚀和氯腐蚀，以及过热器的高温腐蚀。 工艺系统设计原则 由于原设计是按三台 75t/h 燃煤循环流化床锅炉，二台 15MW 次高温次高压抽凝机组一次完成的，并已建成二炉二机规模投产运行，本期将尚未实施的 3 号炉由一台 75t/h 燃煤循环流化床锅炉改建为一台 75t/h 次高温次高压水冷振动炉排秸秆直燃 锅炉， 并将已投运的 2 号炉由循环硫化床燃煤炉改造为秸秆混燃炉， 因此相关的工艺系统设计均应与原工艺系统相匹配，并不堵死今后对 1 号炉改造的可能性。 3 秸秆的供应 秸秆资源调查 秸秆发电项目顾名思义其主要燃料是农作物秸秆，由于农作物秸秆具有分布范围广且分散与千家万户，体积蓬松且能量密度较低等特点，另外 ,它还具有随着农作物成熟与收获呈季节性产生等重要特点，秸秆的收购、储存、运输及价格是项目建设中一项十分重要的基础性工作。 它是影响秸秆直燃发电项目正常运行和燃料成本的重要因素 , 也是秸秆发电的最具风险的因素。 因此，在项目的 前期工作中，对秸秆资源的深入调查和分析，进行可供性研究是选定项目的关键环节之一。 连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司 7 赣榆县是全国首批沿海对外开放县，城区人口 13 万，陆路有穿越境内的同 三高速公路、 204 国道、 310 国道，交通方便。 现已形成 了水产品加工、服装、化工、食品、机械、建材工业，门类较为齐全的工业体系。 县城南部， 93 年经省政府批准为省级经济技术开发区。 赣榆县位于苏鲁两省交界处，地处黄海之滨，自然条件温带半湿润大陆海洋季风气候，年平均气温 ℃ ，最高气温 39℃ ，最低气温 ℃ ，年日照时间 ，降水量 ，无 霜期 天，适于多种农作物及果林业的种植，生态环境优良。 连云港周边县区经济以农业为主，均为产粮大县，生物质资源丰富。 连云港**环保生物质热电有限公司为贯彻落实集团会议精神，指定专人负责，对赣榆县及周边地 区 的生物质秸杆 如 树枝、 棉花秆、玉米秆、小麦秆、稻壳、花生壳 等生物质进行大量的调研。 实践告诉我们当地的 生物质资源十分丰富。 秸秆资源调查原则 ① 在政府政策性支持的前提下，按照商业化运作的原则； ② 谷草比等基础性参数均通过现场采样，计算实测值的原则； ③ 在各种秸秆资源量测算和预测时，采取尽可能保守的 原则； ④ 充分考虑新生事物特点，有利于秸秆直燃发电一次成功的原则。 调查方法、调查样本和调查内容 调查本地的秸秆资源可供应量、收储运系统运营模式、秸秆收储运成本费用、秸秆到厂价格等相关问题。 调查以连云港 **为中心 50 公里为收购半径内的秸秆资源可供性问题进行调研。 调研乡镇、粮库、米厂、木材厂， 与 县、乡镇干部、农技管理人员、个体供应商 进行 访谈和问卷调查， 收集一手资料。 调查的主要内容为：如 玉米杆、棉花秆、树枝、花生壳和稻壳 等当地产量大的秸秆资源总量，秸秆资源的减量因素、减量系数和秸秆资源的可获得量，秸秆收储运模 式，秸秆到厂价格的影响因素及变化趋势等。 连云港地区秸秆资源可供性调研对象分布 连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司 8 表 3－ 1 灌云 20xx20xx 秋春播布局调查表 制表统计：灌云县农业资源开发局 单位：万亩 乡镇 夏熟 秋熟 小麦 树枝、锯末 玉米秆 棉花秆 图河、穆圩 、 四队 60 罗阳、黑林、欢墩、 陡沟沿河 15 石桥、柘汪、 陡沟、南岗、龙咀 30 罗阳、 东辛农场、图河乡、穆圩 35 1) 棉花秸秆：主要分布在斯队、鲁河、小伊、穆圩、东 辛农场、五图河农场六个乡镇和两个国营农场。 可在东辛农场、图河乡、穆圩乡设立三个收购点。 2) 树枝：陡沟等沿河线乡镇。 3) 麦秆：全县 20 多个乡镇都有。 可在图 河 、穆圩、四队分设收购点。 4) 稻草：白蚬、东王集、下车、杨集四个乡镇。 5) 大麦草：东龙港等沿海地区。 6) 玉米秆：陡沟、南岗、龙苴三个乡镇。 可在陡沟乡设点收购。 就棉花秸秆、麦秸秆和玉米秸秆收购灌云县可以设立东辛农场、 图 河 乡 、穆圩乡、四队镇、陡沟乡五个收购点。 树枝、稻草、大米草若要收购可以另行安排 调查结果 调查报告认为： （ 1）根据现场调研和目前本地经济发展现状，初 步估算秸秆等生物质燃料到厂平均价格为 240 元 /吨左右。 （ 2） 为使上述秸秆到厂价格在一定时间内保持相对稳定，必须保证秸秆在一定时间内处于供大于求的买方市场状态，即秸秆资源可获得量应达到秸秆资源可供应量的 3 倍，秸秆到厂价格稳定的目标才能够基本保证。 以本项目 50 公里收购半径内的秸秆资源可供应量为四种秸秆资源可获得总量 万吨的 1/3，约为 万吨， 能满足 二 台 75t/h 生物质锅炉的需要 量。 其中棉花秸秆 万吨，树枝 万吨，麦秸秆 4 万吨，玉米秆 6 万吨 ，稻壳 5 万吨，花生壳 万吨。 （ 3）如突破 50 公里收购半径范围，生物质资源供应格局会有以下可能的变连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司 9 化：棉花杆、玉米杆、稻壳、锯木屑、树皮、树枝、杂木会有相当大的增量可能，甚至部分可以成倍增长。 （ 4）生物质资源压缩成型处理有相当大的发展空间，此种技术的开拓，将有利于就近加工处理，便于储存、运输及使用的优点，预测最终成本会比现在上升40~50 元 /吨，收购价（到厂价）将达到 290 元 /吨左右。 开始收价可能高于此价格，但最终价可能维持在此价格之下。 （ 5）生物质资源发电在我国尚属新生事物，开始政府应给予鼓励政策，如全过程储运、加工、使用予以免税，对终端进行补贴 ，限定就地处理、禁止 外 运、规定最高限价等。 （ 6） 在运作和实施工程项目的过程中会同地方的有关部门把储运、加工场地、设备、加工机械等设施，作专题研究解决。 要求电厂就近 10 公里范围内至少 3～ 5个储存、加工中心，每个中心占地需 2~3 万平方米。 投资建设总费用（含土地使用、土建、设备、电源、环保消防等）预测 1000 万元左右。 本可研报告中 按 50％费用 计列。 调查的主要内容 连云港 市 四种秸秆资源总量 调研只对当地 种植的万亩以上 4 种主要农作物 秸秆资源进行调查。 综合实际调查、测算数据和本地农业局提供的资料， 20xx 年本地 4 种秸秆资源总量测算值见表 3－ 2。 表 3－ 2 本地主要秸秆资源总量测算表（ 20xx 度） 类别 棉花秆 树枝 小麦秆 玉米秆 合计 农作物种植面积 （万亩） 35 15 60 30 145 农作物总产量 （万吨） 70 3 30 30 133 实测谷草比系数（ %） 1∶ 2 5∶ 1 2∶ 1 1∶ 1 秸秆资源总量 （万吨） 70 3 30 30 133 秸秆资源的减量因素、减量系数和本地秸秆资源的可获得量 （ 1）未来收购过程中减量因素的确认 在未来收购过程中的减量因素进行分析确认如下： 连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司 10 雨季 损耗 ：因收获期遭遇梅雨或连阴雨天气，在秸秆收集过程中造成的损失，或因未及时回收、出现淋融等现象使秸秆断裂破碎的损耗； 收运损失 ：在收割、运输和田间到农舍的倒垛过程中因秸秆打散、遗漏和抛撒造成的损失，因收割茬口高低造成的减量已在谷草比中考虑； 家用农用 ：家庭中用于燃料等用途的秸秆，以及农户自用或出售、用于下秧时秧苗覆盖、农用大棚覆盖和编织草绳草帘等草制品的用料； 堆放损耗 ：在堆放过程中因表层的霉变和底层的沤烂所造成的秸秆损失。 （ 2）未来收购过程中减量比率的确定 根据调查数据的统计汇总，同时参考本地统计局的家 庭燃用统计数据，可得出本地区四种秸秆在收集、运输和存储全过程中的减量调查统计数据。 提出未来收购过程中本地区四种秸秆的减量比率。 具体数值详见表 3－ 3： 表 3－ 3 减量因素的调查统计数据和未来减量比率（ %） 类 型 雨季损耗 收运损耗 家用 /农用 堆放损耗 合 计 棉秆 统计数据 5~10 5~10 35 5 45~55 减量确定 5 5 35 5 50 树枝 统计数据 5 5 35 5 50 减量确定 5 5 25 5 40 麦秆 统计数据 10 10 30 10 60 减量 确定 20 10 20 10 60 玉米秆 统计数据 5 5 35 5 50 减量确定 5 10 20 5 40 需要说明的是：  根据 本地气象局提供的气象统计数据分析， 在 未来减量比率 中： “雨季损耗” 减量比率 主要因大规模的收集行为不能确保秸秆被及时有效地的收储而造成 ,不能及时入库或库房有限； “收割损耗” 减量比率 可能因收购行为的出现减少遗撒现象； “家用 /农用” 减量比率 均比往年规律递减； “堆放损耗” 的减量比率也 因大规模收集行为的出现和不能全部保障良好的存储条件而居高不下。 （ 3）本地四种主要秸秆的可获 得量 连云港协鑫环保生物质热电 有限公司 秸杆直燃（二台炉）技术改造工程 可行性研究报告 上海协鑫电力工程有限公司。