华润雪花啤酒沼气利用可研报告

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1、华润沈阳雪花啤酒有限公司沼气利用可行性研究报告一、概述1、项目名称华润沈阳雪花啤酒有限公司沼气综合利用2、项目地点沈阳市苏家屯区雪莲街 159 号3、公司简介华润沈阳雪花啤酒有限公司新厂址位于苏家屯区雪莲街南端，2008 年年初试车生产，2008 年9 月 27日新厂正式投入生产，新厂区 面积相当于近百个足球场，产能相当于10 个普通啤酒厂，占地总面 积46万平方米，年设计生产能力达到100万千升，员工1500 人，工 程分两期建成。二、生产现状华润沈阳雪花啤酒有限公司年生产能力70 万千升，其中夏季生产能力2500千升/d，冬季生产能力1700千升/d，日产废水量5000-6000/d （按

2、生产一吨啤酒产生1.78吨废水进行计算，年产废水136 万 Nma/a），COD =2000mg/L，BOD =30mg/L，沼气热值 5200 大卡CR5/m3,废水生产主要来源于麦芽车间、酿造车间和包装车间，这些生 产废水中含有大量高强度的有机污染物，污水处理技术采用美国进口 设备和技术，污水处理达标排放后，产生大量的沼气，沼气产生的工 艺采用厌氧活性污泥处理技术， IC 反应器为两座立式污水储罐，产 生的沼气通过电子自动点火火炬燃烧，不进行回收处理。三、现场调研情况分析根据现场调研数据，每立方米废水能产生1 标准立方米沼气进行 换算，年产沼气量136万Nma,夏季每天产生沼气5000-6

3、000Nm3,冬季 每天产生沼气2000-3000Nm3,按沼气中甲烷含量60%计算，使用燃气 内燃机发电每立方米沼气可发电1.8-2KWh,根据沼气量大变化情况和 燃气内燃机特性，选择1台350KW内燃机发电机组，年最大发电量可 达 260 万千瓦时。华润沈阳雪花啤酒有限公司每生产 1 千升啤酒耗电 48 千瓦时， 年耗电 3360 万千瓦时，每度电 0.58 元，每年用电费用 1948 万元， 如果采用沼气发电，每年可节约7.5%的用电费用。华润沈阳雪花啤酒有限公司每生产 1 千升啤酒需要工业用汽量0.27吨,冬季取暖每天用汽量200-300吨,蒸汽参数均为0.5MP, 160C, 年使用

4、蒸汽量约23-24 万吨，这些用汽全部由外部热源厂提供，苏家 屯区蒸汽价格按178 元/吨计算，年使用蒸汽费用 4000 万元。如果产 生的沼气不用来发电，而是经过燃气锅炉燃烧供汽，夏季每小时产气 量210-250Nm3/h，冬季每小时产气量85T25Nm3/h，估计约每小时蒸 发量 3 吨的燃气锅炉完全满足要求。工业用汽量每年需要19 万吨蒸 汽，采暖用汽4万吨，按燃气锅炉夏季每小时产生蒸汽2 吨，冬季每 小时产生蒸汽 1 吨计算，每年可提供蒸汽 1.5 万吨，回收的热量可以 满足部分冬季供热要求。四、投资分析（一）发电设备及附属系统设备投资1、本世纪以来，国内许多的设备制造厂家已经推出了一

5、系列的内燃 机，可以使用像污水沼气这样的低压低热值气体来发电，如果选择合 适的沼气发电机组，每标准立方米沼气大约可以产生1.8KWH2KWH 的电能，发电装置热效率约为30%35%，内燃机的高温尾气热量还 可以进行回收，副产低压蒸汽、热水或用于空调机组。如今，除西藏区以外，我国内地其他所有省市区均建设了大中型 沼气发电项目，仅2009年，获得发改委批复的沼气发电CDM项目就 有28个，其中大多数为垃圾填埋场的沼气发电项目，部分为养殖场 发电及工业废料（酒精厂）发电项目。除这些较大的项目申请了 CDM 项目外，国内还有众多小型沼气发电工程。目前，国内很多废水厌氧处理的沼气，CH4含量在50-60

6、%之间， 如果选用合适的沼气发电机组，每方沼气可发电2.2-2.6度，而如今 很多企业为节省投资，上容量小的机组，每方沼气只能发1.8度电。 以17000m3/天，热值为25MJ/m3沼气为例，每方沼气发1.8度电的机 组比每方沼气发2.6度电的机组每年少发300多万度电。沼气中杂质含量如 Si 、 HS 等应控制在一定的范围内，沼气的 温度为1060 C，压力为05kpa，具体见沼气的气质要求，一 般禽畜粪厌氧处理的沼气都能满足发电的气质要求，污水处理沼气需 要脱硫等处理，垃圾填埋沼气需要脱水等处理。沼气用于发电的基本流程为：厌氧反应器一沼气稳压罐一过滤一 脱水一脱硫一计量一阻火器一发电机组

7、沼气工程工艺流程机组，在气量大时，开两台机组，气量小开其中一台机组。其中净化系统投资（含压缩机）约240万元，发电机组投资约200 万元，发电 机输配电及安装投资约30 万元，土建部分投资120万元，管道、保温及其它辅助系统投资100 万元，净化系统设备及发电机组安装费用 约 100 万元，设计费总30 万元，税金（3.5%）约28 万元，年运行费 用（0.1-0.12元/千瓦时）约60 万，预计总投资在870 万元。总投资估算表序号设备名称数量金额（万元）备注1净化系统（含压缩机）1套2402发电机组1套2003发输配电设备及安装1套304保温及其他辅助系统设备21005净化系统设备及发电机

8、组安装11006土建11207设计费130其他费用208税金3.5%30合计870年运行费用60采用本方案，预期总收益计算如下：总沼气气量： 1，360,000 Nm3/a发电效能： 2 KWh/ Nm3年最大发电量：260万 KWh电单价： 0.58 元/ KWh年收益： 1,500,000 元投资回收期：870/（150-60）=9.7年2、技术风险该工艺以厌氧消化工艺技术为核心，厌氧发酵处理产生沼气用于 电力生产，是一项已经成熟的工艺技术。热电联产的沼气发电技术在欧洲已有 1000 多处示范工程在正 常运行，在中国也有不少成功实例，发电设备与配套技术成熟，不存 在技术障碍。综上所述，该项

9、目所采用的厌氧消化处理工艺技术是一项已经运 用的成熟工艺，从技术角度而言无风险。3、政策风险由于国内环境污染的日趋严重，环境保护已日益成为各地政府急 需解决的主要问题，政府和普通人群的环境保护意识也逐渐加强。随 着可再生能源法的颁布和实施，对于如啤酒废水厌氧处理这类既能消 减污染物，又能产生沼气生产电力能源的项目，国家和各地政府必将 给予大力支持。根据目前的情况，国家已经在上网电价等方面给予优 惠，并且在现在和将来都将一直大力支持和鼓励此类企业的投资与建 设。因此，该项目的建设并不存在国家政策调控的政策风险，而属于 国家政策支持与鼓励建设的项目。4、财务风险项目的投资回收期为 9.7 年，项目

10、投资收益率在 9.75% 【(150-60-150X3.5%) /870】左右，稍高于行业基准收益率， 项目的财务风险不可控，风险较大。(二) 燃气锅炉投资1、沼气用作锅炉燃料产生蒸汽投资分析上世纪 90年代后期，因为沼气发电的技术还不十分成熟，也有 一些公司采用了将沼气送入燃煤锅炉燃烧的方法来回收能源。这种方 法只需要在现有的锅炉炉膛中增加一套燃烧装置，再对锅炉进行一些 调整就可以了。投资很少，但经济效益依然十分可观，在采用新式燃 气锅炉后，锅炉热效率明显提高，如果尾部再安装一台烟气余热回收 装置，回收的余热用来给发酵罐或者锅炉给水加热，就会将部分随烟 道排出的热量回收回来。根据沼气锅炉厂家

11、沼气蒸汽锅炉选型参数表，参照华润雪花啤酒 有限公司IC反应器冬夏季节每天产生的沼气量，拟设计1台2t/h 和 1 台 1t/h 的锅炉（或者 2 台 1.5t/h 的燃气锅炉），冬季产气量 小时，只运行一台锅炉，夏季产气量大时，运行 2 台锅炉，其中 2 台锅炉系统设备投资约70 万元，土建投资约20万元，电缆及槽盒 等辅助安装材料约15 万元，设备安装费约30万元（含系统组态）， 工程管理费约 10万元，设计费 10万元，其他费用 10万元，税金 （3.5%）约 6 万元，总投资约171 万元。总投资估算表序号设备名称数量金额（万元）备注12t/h锅炉系统设备1台452lt/h锅炉系统设备1

12、台253电缆及槽盒等辅助材料1套154土建投资2205安装工程费1306工程管理费1107设计费110其他费用108税金3.5%6合计171年运行费用50含水电费人工维护维修费用如果将沼气用于锅炉燃烧，相关计算如下：沼气总燃烧值：5200x1360000 = 7 0 72x109 kcal沼气锅炉设计热效率： 89%预计夏季7 个月生产蒸汽量： 2x24x30x7=10080t预计冬季5 个月生产蒸汽量： 2x24x30x5=7200 t全年预计生产蒸汽量约： 17280 t年收益： 17280x90=1552000 元(1 吨蒸汽按 90 元计算) 投资回收期：1710000=(155200

13、0-500000) =1.63 年2、技术风险该工艺以厌氧消化工艺技术为核心，厌氧发酵处理产生沼气用于 沼气锅炉燃烧产生蒸汽，是一项已经成熟的工艺技术。IC 反应器产生沼气经过净化脱硫后送去锅炉燃烧室燃烧，相关 的环保锅炉燃烧配套技术成熟，不存在技术障碍。综上所述，该项目所采用的厌氧消化处理工艺技术是一项已经运 用的成熟工艺，从技术角度而言无风险。3、政策风险由于国内环境污染的日趋严重，环境保护已日益成为各地政府急 需解决的主要问题，政府和普通人群的环境保护意识也逐渐加强。随 着可再生能源法的颁布和实施，对于如啤酒污水厌氧处理这类既能消 减污染物，又能产生沼气生产蒸汽能源的项目，国家和各地政府

14、必将 给予大力支持。因此，该项目的建设并不存在国家政策调控的政策风险，而属于 国家政策支持与鼓励建设的项目。4、财务风险项目的 投资回收期为 1.63 年，项 目投资收 益率在 50%【(155.2-50-155.2X3.5%)/171】左右，远高于行业基准收益 率，项目的财务风险可控，风险不大，项目可行。(三) 燃气锅炉加热管换热器方案在方案二的基础上，去除锅炉尾部的烟囱，代替安装一台热管换 热器，回收锅炉尾部烟气中的余热。沼气蒸汽锅炉设计排烟温度约为 200C，设计烟气量约2000Nm3/h，热管换热器在1吨左右，即在方 案二的基础上，造价提高 1.5 万元左右。投资回收期1.65年左右， 与方案二相比，变化不大。