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1、XX县生物质发电和配套能源林基地建设项目建议书XX县发展和改革局二O一二年十一月目录第1章总论3第2章项目建设的必要性和条件5第3章技术方案和设备方案8第4章投资估算及资金筹措18第5章效益分析18第6章市场分析19第7章生物质与煤的两种燃料特性对比分析20第8章结论与建议21第1章总论1.1项目名称XX县生物质能热电厂和配套能源林基地建设1.2项目背景近年来，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、液化气等化石能源使用比例不断上升，秸秆作为生活燃料和饲料的比例大量减少。随着化肥的大量使用，秸秆堆沤还田量也在大量减少。中国每年的秸秆生产量约6.5亿吨,2010年达到
2、7.26亿吨，相当于约34亿吨标煤。薪柴和林业废弃物数量也很大。目前每年约有1亿吨以上的剩余农作物秸秆无法处理，不得不在田间直接焚烧，造成严重的大气污染。利用农作物秸秆发电，成本较低，具有很强的市场竞争力，而且具有产业规模。1.3项目简介生物质是传统的可再生资源，在工业革命以前，一直是支撑人类社会发展的主要能源。由于化石的出现，目前生物质能利用量已经很小。随着资源和环境问题的日益突出，生物质能利用又重新成为人类的选择，但利用技术将更加先进，生成的产品将可替代目前的电力、石油、天然气等所有现代能源。事实上，我国生物质资源主要集中在农村，开发利用农村丰富的生物质资源，可以缓解农村及边远地区的用能问
3、题，显著改进农村的用能方式，改善农村生活条件，提高农民收入，增加农民就业，发展生物质发电，是构筑稳定、经济、清洁、安全能源供应体系，突破经济社会发展资源环境制约的重要途径。我国生物质能资源非常丰富，全国生物质能的理论资源总量接近15亿吨标煤。如果到2020年，生物质能开发利用量达到5亿吨标煤，就相当于增加15%以上的供应。并且生物质能含硫量极低，仅为3%，不到煤炭含硫量的1/4。发展生物质发电，实施煤炭替代，可显著减少二氧化碳和二氧化硫排放，产生巨大的环境效益。增加就业机会，开辟农业经济和县域经济新的领域。近年来国家大力提倡再生能源综合利用，并先后出台一系列政策，鼓励开发生物能源。我国作为秸秆
4、生产大国，每年约有农作物秸秆10亿吨，由于种种原因没能得到很好的开发利用。开发利用农村丰富的生物质资源，可以缓解农村及边远地区的用能问题。1.4项目拟建用地规划占地300亩。1.5项目建设内容与规模XX县生物质发电项目总投资人民币约5亿元。主要建设内容为：投资人民币2.5亿元新建一座以农作物秸秆和薪炭林为燃料的25MW的生物质能热电厂，占地面积约300亩，以农作物秸秆和薪炭林为燃料，建成后年发电约1.68亿度；投资人民币2.5亿元，新建1015万亩能源林基地，为生物质电厂提供可靠原料供应。1.6项目建设年限建设周期：3年第2章项目建设的必要性和条件2.1项目建设的必要性分析近年，中国一次能源消
5、费总量已跃居全球超级用户的行列。据国际权威机构按折算油当量最新统计，美国一次能源消费总量占全球的25%，名列第一；我国一次能源消费总量占全球的10%，名列第二；独联体占7%，名列第三；以下依次排序分别是日本、德国、印度、法国、英国、加拿大和韩国。堪称能源消费巨头的中国，在全球能源市场中的位置日趋显赫。中国经济的高速发展，必须构筑在能源安全和有效供给的基础之上。目前，中国能源的基本状况是：资源短缺，消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻。2009年，中国一次能源消费结构中，煤炭占72.9%，石油占22.5%，天然气占2.06%，水电等占2.5%；一次能源生产总量中，煤炭占75.6%，石油
6、占13.5%，天然气占3.O%，水电等占7.9%。这种能源结构导致对环境的严重污染和不可持续性。中国石油储量仅占世界总量的2%，消费量却是世界第二，且需求持续高速增长，1990年的消费量刚突破1亿吨，2000年达到2.3亿吨，2004年达到3.2亿吨。中国自1993年成为石油净进口国后，2005年进口原油及成品油约1.3亿吨， 2010年进口石油2.5亿吨，进口依存度超过50%。进口依存度越高，能源安全度就越低。中国进口石油的80%来自中东，且需经马六甲海峡，受国际形势影响很大。因此，今后在厉行能源节约和加强常规能源开发的同时，改变目前的能源消费结构，向能源多元化和可再生清洁能源时代过渡，已是
7、大势所趋，而在众多的可再生能源和新能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。随着西部地区经济迅猛发展，对能源的需求越来越大，在使用化石能源时产生的废气废料对环境的污染日趋严重，且化石能源日渐枯竭，生物质能源是清洁的可再生能源，生物质发电在欧美许多国家所占的比重达25%以上。发展可再生、环保的生物质能源是未来的发展趋势，是解决日趋紧张的能源需求的重要途径。2.2项目建设的条件分析生物质产业是以农林产品及其加工生产的有机废弃物，以及利用边际土地种植的能源植物为原料进行生物能源和生物基产品生产的产业。生物基产品和生物能源产品不仅附加值高，而且市场容量几近无限，生物质能源生产不仅可以使有
8、机废弃物和污染源无害化和资源化，从而有利于环保和资源的循环利用，可以显著改善农村能源的消费水平和质量，净化农村的生产和生活环境，而且为农民增收提供了一条重要的途径；生物质产业的这种多功能性使它在众多的可再生能源和新能源中脱颖而出和不可替代。生物质能源又是国家鼓励发展项目，中华人民共和国可再生能源法提出，“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料、鼓励发展能源作物，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系”。国家“十一五”规划纲要也提出，“加快开发生物质能源，支持发展秸秆、垃圾焚烧和垃圾填埋发电，建设一批秸秆发电站和林木质发电站，扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生产能力。发展生物质
9、能源前景广阔，有良好的经济和社会效益”。XX县是一个林业大县，拥有2886平方公里的国土面积，拥有86%的植被覆盖，树木在生长的过程中所产生的枝桠材就能达到数亿吨之多。农作物秸秆原材料来源也十分广泛，XX县常年玉米面积约12万亩，各种农作物每年产生秸秆20多万吨。林木总生物量非常丰富，可为建设运行提供可靠的原料保障。同时，XX还是水电大县，完善的电力网络也可为该项目的实施提供可靠的基础。第3章技术方案和设备方案3.1技术方案3.1.1生物质发电系统目前，我国多采用直燃式发电系统，其工艺流程为：原料收购一原料加工（粉碎或粉碎压缩呈粒状）-原料运输卸料料仓上料炉前料仓锅炉（化学能转化为热能）汽轮机
10、（热能转化为机械能）发电机（机械能转化为电能）变压器电力输出。采用生物质气化发电系统。有两种技术路线，一种是整体气化联合循环技术（IGCC），其流程为：物料予处理气化（循环流化床或加压流化床）净化（陶瓷滤芯过滤器、焦油裂解及焦油水洗塔）换热（余热锅炉等）燃气轮机蒸汔轮发电等组成。该系统的特点是原料处理量大、自动化程度高、系统效率高，功率范围在7-30MW。热空气气轮机发电系统：系统包括原料入料、空气流化床或移动床气化炉、净化、燃烧器、热交换器及燃气轮机发电系统。系统功率范围在0.5-3MW之间。生物质直接燃烧发电原理及生产过程：生物质原料预处理存贮仓库上料生物质锅炉烟气处理系统汽轮发电机组烟囱
11、供电供热大气灰渣处理3.1.2生物质直接燃烧发电生产过程将生物质原料从附近各个收集点运送至电站，经预处理（破碎、分选）后存放到原料存储仓库，仓库容积要保证可以存放五天的发电燃料；然后由燃料输送系统将预处理后的生物质送入锅炉燃烧，通过锅炉换热将生物质燃烧后的热能转化为蒸汽，为汽轮机发电机组提供汽源进行发电和供热。生物质燃烧后的灰渣落入除灰装置，由输灰机送到灰坑，进行灰渣处置烟气经过烟气处理系统后由烟囱排放入大气中。3.2 生物质直接燃烧发电主要生产系统生物质直接燃烧发电主要生产系统包括燃烧系统、汽水系统和电气系统。3.2.1 燃烧系统生物质直燃发电燃烧系统由锅炉的燃烧部分、生物质加工及传输系统和
12、除灰、除尘、除渣等部分组成，见下图12热空气输送系统秸秆粉4753冲灰水6冷空气烟气炉渣细灰灰场98大气1.生物质现场储存区 2.生物质粉碎系统 3.排粉风机 4.锅炉5.空气预热器 6.送风机 7.除尘器 8.引风机 9.烟囱。3.2.2 汽水系统生物质直燃发电汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、给水泵以及化学水处理和冷却水系统组成，见下图：给水泵省煤器炉膛过热器给水过热蒸汽发电机汽轮机冷却水凝结水凝汽器循环水泵低加热器补给水除氧器水化学处理系统高压加热器锅炉3.2.3 电气系统生物质直接燃烧发电电气系统由发电机、变压器、高低压配电装置等组成，见下图：厂用低压电气设备励磁系统发电机主变压器输电线
13、高压电气设备厂用变压器3.3原料收购加工体系生物质发电需要收购大量的生物质原料，每万千瓦需8万吨左右的原料。由于农林废异物具有分布广泛性，产出季节性，质地泡松软、易发烧自燃、霉变、易燃、脱水干燥不一致、燃烧值不一致等特点。因此，建立生物质发电厂、科学构建原料收购加工体系是企业取得经济效益的关键。3.3.1收购的组织体系目前我国生物质发电的原料收购的组织体系有三种：3.3.1.1项目自主经营形式由项目单位自主投资、自主经营。3.3.1.2项目经济人形式由项目单位投入部分设备或收购资金，组织农民经纪人进行经营。3.3.1.3委托经营由项目单位委托其它独立企业进行经营。3.3.2原料收购加工的运作体
14、系原料收购加工的运作体系主要也有3种：3.3.2.1固体成型燃料加工体系在原料主产地，建立原料加工专业户，由专业户购置4万/台的小型生物质燃料压缩成型机（产量为0.5-1吨/小时），将干燥后的原料加工成固体成型燃料。采用这种形式可有效地解决生物质原料的收购难、储存难、运输难、防火防潮难、燃料入炉难等五大难题，是生物质电厂原料组织的最佳方式。尽管加工成本会有所增加，但可明显减少原料的贮存场地，减少原料的运输、称量、打捆、码垛、防火、防雨、防潮、防自燃以及消防设施，还可减少收购人员及其费用。3.2.2.2产地收购粉碎加工后再集中的形式在原料收购网点建立中间小料场，收购干燥原料加工粉碎后，再集中到中
15、心大料场。3.3.2.3散装收购中心场地加工形式在发电厂建立中心大料场，将农民或中间人送来的散装原料堆垛贮存，折垛加工后直接输送入炉。整个卸车、抓运、堆垛折垛、粉碎、输送全部实行机械化，并建立严格的防火防潮措施。这种形式一次性投入较大，但运转成本较低。3.4技术方案生物质直接燃烧发电燃烧系统由锅炉的燃烧部分、生物质加工及传输系统和除灰、除尘、除渣等部份组成。生物质直燃锅炉主要有炉排锅炉及循环流化床锅炉两种。3.4.1 振动炉排锅炉锅炉采用自然循环汽包锅炉，以小麦秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆等生物质为燃料，采用振动炉排的燃烧方式，燃料在炉排上方呈悬浮燃烧状态。锅炉主要包括以下几个系统：空气预热系统、蒸汽系统、给料系统
