生物质气化发电联产燃气示范工程可行性报告

　 生物质气化发电联产燃气示范工程

　可行性报告

　第一章 总 论 7

　1.1 项目名称与承办单位 7

　1.2 编制依据及编制单位 7

　1.3 编制范围 8

　1.4 承办单位及 ** 市概况 8

　1.5 项目实施的意义 8

　1.6 技术来源 11

　1.8 主要技术设计原则 14

　1.9 项目建设进度 14

　1.10 投资估算及资金筹措 15

　1.11 主要技术经济指标 15

　第二章

　电力系统 17

　2.1 电网现状 17

　2.2 电力负荷预测及电力平衡 17

　2.3 项目建设的必要性 20

　2.4 电厂接入系统方案初步拟定 22

　2.5 电力系统继电保护及安全自动装置 22

　第三章

　秸秆资源 25

　3.1 秸秆资源状况 25

　3.2 秸秆收、储、运输管理 32

　第四章

　装机方案 36

　4.1 主要流程 36

　4.2 装机方案 36

　4.3 主机技术规范 41

　4.4 主要经济技术指标 43

　第五章

　厂址条件 45

　5.1 厂址概况 45

　5.2 气象条件 47

　5.3 水文条件 48

　5.4 工程地质 49

　5.5 电厂水源 52

　5.6 灰渣处理 53

　第六章

　工程设想 54

　6.1 全厂总体规划 54

　6.2 厂区总平面布置方案 55

　6.3 原料的贮存及运输 57

　6.4 气化发电系统装置构成 58

　6.5 气化合成系统装置构成 60

　6.6 主厂房布置 61

　6.7 除灰渣系统 62

　6.8 供排水系统 63

　6.9 化学水处理系统 65

　6.10 电气主接线 68

　6.11 热力控制 69

　6.12 主厂房及主要建（构）筑物结构 70

　6.13 采暖通风与空气调节 71

　第七章

　环境保护 73

　7.1 厂址地区环境现状 73

　7.2 三废排放及其治理 73

　7.3 环境影响分析结论 75

　第八章

　劳动安全及工业卫生 77

　8.1 电厂在生产过程中主要的安全和卫生问题 77

　8.2 设计原则及拟采取的措施 77

　8.3 劳动安全部分结论 78

　第九章

　节约和合理利用能源 79

　9.1 概述 79

　9.2 节约和合理利用能源措施 79

　第十章

　生产组织和定员 81

　10.1 劳动组织及管理 81

　10.2 人员配置 81

　第十一章

　工程实施条件和轮廓进度 83

　11.1 工程项目实施的条件 83

　11.2 工程建设的轮廓进度 84

　第十二章

　投资估算 85

　12.1 投资估算 85

　12.2 资金使用计划 89

　第十三章

　资金来源和融资方案 91

　13.1 资金筹措方案 91

　13.2 资本金的落实 91

　13.3 融资方案分析 91

　第十四章

　财务评价 95

　14.1 分析与评价的依据 95

　14.2 销售收入及税金 96

　14.3 成本估算 96

　14.4 利润总额及分配 97

　14.5 财务盈利能力分析 98

　14.6 清偿能力分析 99

　14.7 不确定性分析

　 14.8 财务评价结论

　 第十五章

　结论及存在的问题

　 15.1 结论

　 15.2 问题及建议

　100

　 101

　 102

　 102

　 104

　 第一章

　总

　论

　1.1 项目名称与承办单位

　1.1.1项目名称 项目名称：某生物质气化发电联产燃气示范工程

　1.1.2项目承办单位 项目承办单位：

　项目负责人：***** 1.1.3项目建设地址 项目建设地址：

　1.2 编制依据及编制单位

　1.2.1编制依据 1、《中华人民共和国可再生能源法》 2、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 3、国家计委、经贸委、建设部联合发布的《热电联产项目可行性研究技术规定》 4、《小型火力发电厂设计规范》 5、《火力发电厂可行性研究报告内容深度规定》 6、设计有关的法令、法规、标准及专业设计技术规程等 7、项目可行性研究报告编制委托书 8、委托方提供的秸秆分布、产量等原始资料

　 1.2.2编制单位 1.3 编制范围

　本可行性研究报告主要编制范围包括：

　本项目建设的必要性论证； 电力负荷分析及市场前景； 建厂条件及厂址选择； 装机方案及工程方案初步设想； 环保安全节能； 企业组织定员及项目进度设想； 投资估算及经济评价； 项目建设必要性和可行性结论性意见。

　1.4 承办单位及 ** 市概况

　1、建议单位概况 项目投资方和建议方：XXXX公司：

　2、某县概况

　 1.5 项目实施的意义

　1、落实国家对可再生能源发电项目的政策具有重要意义 2006年1月1日，《中华人民共和国可再生能源法》正式颁布实施，为国家支持可再生能源产业发展提供了法律依据，其中支持可再生能源发电是重要内容之一。《可再生能源法》第14条和第16条的规定:

　 国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质能燃料，鼓励发展能源作物 ，全额收购电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量 。同时2006 年1月4日《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》也正式配套实施。

　而作为可再生能源的生物质能，是世界第四大能源，它们对全世界一次能源的贡献占14%。我国是农业大国，作为农业生产的副产品，农作物秸秆是生物质能的重要组成部分。从可持续发展的角度看，秸秆是可再生而且洁净的能源，将在未来的能源结构中起到重要作用。

　2、利用可再生能源─农林废弃物发电是解决能源短缺的有效途径世界一次能源缺乏，我国一次能源更是非常紧缺，各国都在寻找开 发可再生能源，如太阳能、风能、水能、垃圾废料、生物质能等。利用生物质能-秸秆发电是**市可再生能源利用的迫切需要，也是解决能源出路的有效途径之一。我省是农业大省，有着丰富的秸秆资源，利用秸秆发电潜力巨大。

　3、生物质能发电是节约煤炭资源并直接解决燃煤SO 2 对大气严重污染的有效途径 我国目前每年发电用煤量达8.5× 10 8 t，SO 2 的排放量达到1200× 10 4 t（煤 的含硫量按 0.8% 计），粉尘排放 490× 10 4 t 。根据国家环保总局计算，我国每年燃煤7× 10 8 t，SO 2 对大气污染已经到了上限，而我国目前煤炭消耗量 已达16× 10 8 t，大气污染已经到了不可承受的地步。由于SO 2 污染，产生酸雨已危害30%国土面积。2003年统计，仅酸雨危害这一项使农、林作物

　2

　2

　2

　2 2

　 损失高达220亿元，SO 的污染更危及人民身体健康。

　利用生物秸秆（玉米、小麦、棉花、豆类、油类秆等）发电可以大量减少SO 排放，秸秆中硫的含量为0.08%～0.25%左右，相当于燃煤含量的1/10左右。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%。按照国家近期出台的对于再生能源发展的规划，到2020年生物质能发电装机容量占火电总容量的6.4%测算，生物质能发电装机容量将达4500× 10 4 KW左右，其发展前途广阔，同时可大大减少SO 的排放量。

　目前我国多数地区秸秆利用率低，农民以焚烧方式处理积存秸秆， 造成烟气污染空气、公路和机场，酿成不少交通事故，也发生过机场关闭等事件。

　利用秸秆发电，既可减少燃煤发电带来 SO 2 对大气的污染，又减少粉煤灰、粉尘的排放，也不致随地焚烧秸秆造成交通事故，是变废为宝、利在当代、功在千秋的大好事。可有效节约煤炭资源并减少CO 、SO 的 排放，对改善环境有立竿见影的效果。体现了循环经济对建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

　4、对保护环境发展循环经济有明显作用 秸秆是一种很好的清洁可再生能源，根据有关单位对秸秆成份分析及工业分析，含硫量只有1.1‰左右，而煤的平均含硫量达1%。与燃煤火电厂相比，节约大量煤炭、减少二氧化硫排放量。秸秆发电不仅具有较好的经济效益，还有良好的生态效益和社会效益。但目前我国绝大部分

　 这类资源被白白焚烧或低值利用。秸秆野外焚烧产生的烟雾不仅污染环境，还影响交通，酿成事故。

　秸秆在气化炉中经高温热解气化生成可燃气体，气化后生成的灰分是优质的农家肥，含钾量较高，可以返还给农民用于还田。

　5、为本地区提供清洁生活燃料，对促进新农村建设有重要意义 本项目在利用农林废弃物发电的同时，可以联产二甲醚 (DME)清洁 燃料。DME是石油液化气的理想替代燃料。在各种替代燃料中，醇、醚等含氧化合物燃料引起了人们的极大关注，其中二甲醚燃料尤为受宠。二甲醚与液化气性能近似，且具有很高的十六烷值，可用作清洁柴油以及液化气的替代燃料，因此，被誉为二十一世纪的燃料 和 绿色能源 。预计2010年我国LPG进口量达950－1000万吨，假设DME替代50%的进口LPG，则需要燃料级DME约400－500万吨。因此，二甲醚作为民用燃料的替代品发展前景十分光明。由于DME具有其它代用燃料不可比拟的优势， 也将会成为柴油的主要替代燃料。同时二甲醚也可做燃料电池、制氢和热电厂燃料等，因此，DME作为替代能源的开发与应用具有难以估量的市场前景。

　6、对农民增收，发展农村经济具有重要促进作用 如果按照每年燃烧秸秆8.15× 10 4 t，发电0.54× 10 8 kwh，每吨秸秆300元的收购价测算，将带动农户增收2000多万元。

　综上所述，本电厂的建设是一个很好的资源综合利用项目，是循环经济的具体实践，完全符合我国能源产业政策，并且是国家大力提倡、

　 具有很好发展前途的可再生能源项目。它可以补充向本地供电，把解决能源短缺、环保和农民增收的问题很好地结合起来，是利国利民的一件大好事，因此项目建设意义重大。

　1.6 技术来源

　本项目的技术支持单位为中国科学院广州能源研究所。

　中国有着良好的生物质气化发电基础，在六十年代就开发了60kW的谷壳气化发电系统，目前160kW和200kW的生物质气化发电设备在我国已得到小规模应用，显示出一定的经济效益。

　九五 期间进行了 1MW生物质气化发电系统 的研究，旨在开发适合中国国情的中型生物质气化发电技术。1MW的生物质气化发电系统已于1998年10月建成，2000年7月通过科学院鉴定后投入小批量使用。该系统在很多方面比200 kW气化发电有了改善，但由于受气化效率与气体机效率的限制，简单的气化—气体机发电循环系统效率很难高于18%，所以单位电量的生物质消耗量一般大于1.2 千克（干）/度。

　十五 期间，国家863计划在1MW生物质气化发电系统的基础上，研制开发出4MW的生物质气化燃气—蒸汽联合循环发电系统，建成了相应的示范工程，燃气发电机组单机功率达 500kW，系统效率也提高到28%，为6MW生物质气化发电联合循环发电技术的产业化奠定了良好的基础。

　生物质合成气具有规模小和CO2高的特点，比较适合于采用一步法合成工艺。合成气一步法合成DME最初是作为合成气制汽油改良MTG法的中间过程而研究的。从1984年东京大学Fujimoto教授首次发表了由合成

　 气一步法制备DME的研究报告以来，经过了近二十年的研究开发，各国已形成各具特色的反应工艺。如：美国Air Products and Chemicals Inc 采用铜基甲醇合成催化剂＋氧化铝＋氧化硅沸石固体酸作为催化剂，在三相浆 态 床 反 应 器 中 ， CO 转 化 率 为 65% ， DME 的 选 择 性 为 76% （DME/DME+MeOH），并建立了4吨/天的LPDME工业试验装置。日本NKK 公司，将Cu/Zn/Al甲醇合成催化剂和Cu/Al2O3催化剂充分磨细以2:1混合后悬浮于正十六烷中，采用气泡塔为三相反应器，在H2/CO=1，3.0～7.0MPa、250～280℃，空速为4000h-1的条件下，得到CO转化率为53.9%，DME的选择性为72.4%的结果，已建立了1000吨/年的工业化示范装置。

　国内对合成气一步法合成DME也有多年的研究与开发经验，并建成了一些中试装置。由中国科学院 百人计划 项目和国家 十五 863项目的支持，广州能源研究所首次建成了一套从生物质催化气化、焦油裂解、组分调整与净化到液体燃料合成的小型试验装置，正在开展生物质制备液体燃料的应用基础与工业示范前期研究。

　本项目在可研编制过程中，项目工作组与技术支持方进行了多次交流，特别是厂址选择、建设规模、技术方案、资金来源等重大问题进行了及时沟通，取得了一致意见，保证了可行性研究工作的顺利进行。

　1.7建设规模 秸秆资源量、秸秆运输条件是制约本工程建设规模的基本条件。从这两个条件分析，秸秆电厂建设规模应该小型化。尤其是目前国内尚无同类电厂投入运行，从稳妥可靠的原则出发，规模不宜太大。

　 从**市的秸秆资源量来看，能够满足总装机容量 50MW的建设规模用量。但是，秸秆比重小(打捆后约200～250kg/m3)、体积大，运输条件相对较差，称重、卸料及检测工作量也相当大。

　综合考虑某的秸秆资源量、秸秆运输条件以及供热的需要，并充分考虑本工程的实际情况，本着稳妥、可靠的原则，考虑采暖供热条件， 按照机炉匹配的要求和目前国产设备情况，本项目按2套20MWt生物质气化炉、14台600kW气体内燃发电机组、1台1500kW蒸汽发电机组、1套5000 吨/年的合成DME装置，总装机容量8.5MW的建设规模进行建设。

　1.8 主要技术设计原则

　1、从提高全厂运行可靠性系统效率角度考虑，按 2套20MWt生物质气化炉、12台600kW气体内燃发电机组、1台1500kW蒸汽发电机组、1套5000 吨/年的合成DME装置进行整体规划和建设。其中发电的余热产生的蒸汽供1500kW蒸汽发电机组和5000吨/年的合成DME装置使用，而5000吨/年的合成DME过程中产生的合称尾气通到燃气发电机组中进行集中发电。

　2、电力系统：发电机出线电压6.3KV经主变升压后接入附近的110KV 城东变电站。

　3、原料供应：秸秆、林业废弃物由收购站按要求打包、晾干用汽车运至厂内，在厂内破碎。

　4、原料仓库：容量按2台20MWt循环流化床气化炉使用15天设计。

　5、灰渣：除灰渣系统按干除灰渣系统设计。。

　6、秸秆破碎处理：在厂外设收购站，在厂内设破碎设备，将秸秆

　 破碎成满足入炉要求的碎段。

　7、机组控制：气化炉和发电机设集中控制室，控制设备为国产先进水平。

　8、采用循环供水、自然通风塔冷却系统。

　9、主厂房等建筑采用钢筋混凝土结构。

　1.9 项目建设进度

　本项目建设工期，根据资金来源情况，场地准备、土建施工、设备订货及安装、材料准备等综合因素并结合同类工程建设经验，拟定建设期为1年。

　1.10 投资估算及资金筹措

　项目总投资9037.8...