生物质气化发电联产燃气示范工程可行性研究报告

- 1 - 生物质气化发电联产燃气示范工程 项目建议单位： 技术支撑单位：中国科学院广州能源研究所 2009 2 - 第一章 总 论 目名称 项目名称： 紫金生物质气化发电联产燃气示范工程 目承办单位 项目承办单位： 项目负责人： * 目建设地址 项目建设地址： 广东省 河 源市紫金县 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 制单位 - 3 - 河南 省工程咨询公司 资格证书号：工咨甲 1030121001 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、 建议 单位概况 项目投资方和建议方： 司： 2、 河源 市 紫金县 概况 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，提供了国家扶持可再生能源产业发展的法律依据，其中把支持可再生能源发电作为重要内容之一。可再生能源法中第十四和第十六条 的规 定： 国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质能燃料，- 4 - 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 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 大气严重污染的有效途径 我国目前每年发电用煤量达 108t， 200 104t（煤的含硫量按 ），粉尘排放 490 104t。根据国家环保总局计算，我国每年燃煤 7 108t， 大气污染已经到了上限，而我国目前煤炭消耗量已达 16 108t，大气污染已经到了不可承受的地步。由于 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、林作物损失高达 220 亿元， 污染更危及人民 - 5 - 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 放，秸秆中硫的含量为 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 2550%。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 算，生物质能发电装机容量将达 4500 104右，其发展前途广阔，同时可大大减少 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 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 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 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- 6 - 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 (洁燃料。 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 口量达 950 1000万吨 ，假设 代 50%的进口 需要燃料级 400500 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 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， 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 104t，发电 108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。 - 7 - 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60谷壳气化发电系统，目前 160 200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“ 1 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。 1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 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 克（干）/度。“十五”期间，国家 863 计划在 1物质气化发电系统的基础上，研制开发出 4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 500统效率也提高到 28%，为 6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 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 初是作为合成气制汽油改良 的中间过程而研究的。从 1984 年东京大学 授首次发表了由合成气一步法制备 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 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， 化率为 65%， - 的选择性为 76%（ 并建立了 4 吨 /天的 业试验装置。日本 司，将 n/醇合成催化剂和 :1 混合后悬浮于正十六烷中，采用气泡塔为三相反应器，在 O=1， 250 280，空速为 4000条件下，得到 化率为 选择性为 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 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。 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。 从河源市的秸秆资源量来看，能够满足总装机容量 50建设规模用量。但是，秸秆比重小 (打捆后约 200 250kg/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。 综合考虑河源市 紫金 的秸秆资源量、秸秆运输条件以及供热的 - 9 - 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 20物质气 化炉、 14 台 600体内燃发电机组、 1台 1500汽发电机组、 1 套 5000 吨 /年的合成 置 ，总装机容量 建设规模进行建设。 1、从提高全厂运行可靠性 系统效率 角度考虑，按 2 套 20质气化炉、 12 台 600体内燃发电机组、 1 台 1500汽发电机组、 1 套 5000 吨 /年的合成 置进行 整体规划 和建设 。 其中发电的余热产生的蒸汽供 1500汽发电机组和 5000 吨 /年的合成置使用，而 5000 吨 /年的合成 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 主变升压后接入附近的110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 20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。 - 10 - 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。 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。 项目总投资 元 ，其中建设投资 元， 建设期利息 元，流动资金 元。 发电部分 单位 建设 投资 成 分单位建设投资 元 /吨（产品） .。 本项目总投资 元，业主计划投入资本金 元，占 其余 元（含资本化利息 元）借贷债务资金解决，占 主要技术经济指标表 序号 项 目 单位 数据 备注 1 建设规模 化发电 2 年耗秸秆量 104t 3 年发电量 1084 年供电量 1082 联产 103t 5 联产副产品 7 围墙内占地面积 5000 8 相当年节约煤 104t 9 定员 人 90 - 11 - 10 总投资 万元 建设投资 万元 11 建设期利息 万元 12 铺底 流动资金 万元 13 达产年平均成本 万元 14 达产年平均销售收入 万元 15 项目投资融资前税前财务内部收益率 (% 16 项目投资融资前税前财务净现值 (万元 % 17 项目投资融资前税前投资回收期 (年 含建设期 1 年 18 总投资收益率 (% 静态 - 12 - 第二章 电力系统 源市电网现状 河源市供电区电网是以 110电站为中心， 35骨架， 10前河源市电网有装机容量 76220电站一座（省局）， 110电站 2 座（其中项城变属于粤北市局），主变 4 台，容量 14335电站 10座，主变 17 台，容量 89110路 4 条 35路15 条 10路 65 条，总长 18 个乡镇供电。 项城供电区 2003 年全社会用电量 108大 负荷 130004 年项城供电区全社会用电量 108大负荷 1072005年项城供电区全社会用电量 108大负荷 122电站一览表见 35110路一览表见 项城热电厂装机明细详见表 力负荷预测及电力平衡 由于河源市生物质发电厂的装机容量较小，并且企业性质为地方公用电厂。本报告仅对河源市进行电力平衡。 力电量预测 河源市电力负荷 2001 年 1052002 年 115长率 20%；2003 年 130长率 2004 年 1072005 年 122长率 20012005 年负荷增长 7递增负荷 - 13 - 右，年均递增率 25%。 通过分析河源市最大负荷变化的历史，结合河源市 十一五 期间的发展规划，以及河源市近几年用电负荷的发展趋势，确定河源市十一五 期间负荷的增长率为 十二五 预测河源市 2006 年 2010 年负荷分别为 1614215663172 河源市用电量 2005 年为 1082006 年 1082007年 108 2008 年 108 2009 年 1082010年 108十一五 期间电量年均递增率 十二五 期间电量年均递增率 力平衡 河源市电力电量主要有两大部分组成，一是项城热电厂，一是省网供给。项城电厂装机容量 76有发电机 7 台，其中 3 台， 6组 1 台， 组 2 台， 15组 1 台， 台，可以通过 11035个电压等级 进行并网。该厂受地理环境限制，今后增容的可能性不大，且 2010 年以后可能退出运行。除去自用电外，只能有一部分电能参与平衡，其余省网供给。 根据河源市电力电量预测和河源市生物质发电厂的装机情况，进行河源市供电区 2005 年 2015 年的电力电量平衡。结果见下表22 目标容载比定为： 由上表可知， 十一五 、 十二五 期间河源市供电区电力将由基- 14 - 本平衡转变为存在大量缺额的情况，在河源市热电厂达到电力自我平衡的基础上，省网将成为其主要的供电电源。 十一五 期末，河源市供电区负荷 为 172 110用变电站网供负荷为 137需 110电容量 现状相比，需新增 110电容量 十二五 期末，河源市供电区负荷为 215 110用变电站网供负荷为 215需 110电容量387现状相比，需新增变电容量 244 感性分析 河源市供电区负荷预测时考虑了大用户的影响，这些大用户生产用电水平较高，受政策、资金、市场影响都比较大，具有一定的不确定性， 因此，本次电力平衡对其进行敏感性分析，考虑大用户达到其规模 70%的情况。 河源市供电区电力平衡敏感性分析 表 表 2 单位： 份 内容 2005 年 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年 2010 年 2015 味精用电负荷 42 它负荷 62 68 74 83 91 99 142 供电区总负荷 104 电厂出力 40 38 35 35 35 35 0 需 110供负荷 64 110电容量 - 15 - 由上表可知，在味精负荷达到其规划负 荷 70%的情况下， 十一五 期末，项城供电区负荷 110用变电站网供负荷为 需 110电容量 2004 年现状相比，需新增 110电容量 十二五 期末，项城供电区负荷 110用变电站网供负荷为 需 110电容量 现状相比， 因此，在考虑味精负荷达到其规划水平 70%的情况下， 十 一五 期间河源市供电区仍需要进行电源点的建设。本电厂的建设，对满足河源市电力负荷的需求是必要的。 分利用生物质能发电，具有良好的社会综合效益 2006 年 1 月 1 日中华人民共和国可再生能源法正式实施，为可再生能源产业发展提供了法律依据。可再生能源法第十四和第十六条规定： 国家鼓励清洁、高效的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 。 广东作为农业大省，秸秆资源非常丰富，河源市生物质热电厂利用秸秆发电，可充分利用 当地资源，变废为宝，具有良好的社会综合效益。 足 河源市 电力负荷增长的需要 随着 河源市 经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，其用电负荷在逐年上升。因此，有必要建设 河源市生物质发电厂，以满- 16 - 足河源市 电力负荷增长的需要。 河源市是粤北供电区负荷增长较为快速的区域，根据电力平衡结果，近年内有大量电力缺额。位于河源市的河源市生物质热电厂所发电力可以就近在河源市电网内消化。 境效益显著 由于秸秆的含硫量很低，通过建设秸秆发电机组，可有效降低二氧化硫排放量。因此，秸秆发电示范意义重大，环境效益显著 。 利以发展山区经济，推动当地新农村建设 高到 2020 年的 今后大部分农村地区将以高质煤和石油液化气（ 为主要的生活燃料。目前，我国液化石油气消费总量巨大，而且需求不断增长，导致大量进口。 2002 年我国 产量为 1190 万吨，消费量为 1620 万吨， 1992液化气消费量年均增长率达 2002 年 口量为 626 万吨。我国 费量居世界第 3，产量却位居世界第 4，主要是城市中的生活用气，其次 是 车。鉴于国内 产能力有限， 量依赖进口，已经成为仅次于日本的第二大 口国。随着我国农村生活水平的提高，部分比较富裕的地区，也开始从燃用秸秆和柴草等农作物废弃物，转向使用清洁的液化气作为生活用能。故 为农村生活能源的销量将越来越大。 根据河源市 十一五 电网规划，对发电厂接入系统 进行潮流、短路、稳定计算、负序电流校核，以及从安全性、可靠性以及经济 - 17 - 性等方面进行综合的技术经济分析，并征得供电部门、项目委托方协商一致，建议如下： 河源市生物质发 电厂 6组以发电机 变压器组接入厂内35电装置，出线 2 回接入 城东 110电站 35电装置，导线型号取 20，长度不足 电厂具体的接入系统方案将在电厂接入系统设计工作中进一步论证，并以接入系统审查意见为准。 电气主要接线： 方案 1：电厂与系统的连接电压采用 1012 台 600电机分三组。 方案 2：电厂与系统的连接电压采用 3512 台 600电机分三组。 电保护配置 1、继电保护配置原则 (1) 河源市生物质 发电厂 接入系统继电保护配置原则按照继电保护和安全自动装置技术规程中的有关条款进行。 (2)保护采用远后备方式 对于相间短路， 10路应装设电流、电压速断保护和过电流保护； 断路器应装设自动重合闸装置。 2、继电保护配置方案 选用业绩好的微机型线路保护装置。 - 18 - 统调度自动化 1、设计原则 河源市生物质发电厂 调度自动化的主要设计原则是按照能源部颁发的电力系统调度自动化设计技术规程、电力部颁发的电力系统联网可行性研究内容深度规定进行设计。 2、调度自动化要求 将远动信息量和电能信息量送至 调度。 3、调度管理 河源市生物质发电厂 的主设备包括发电机、联络线断路器均可由调度所调度。 4、调度自动化系统 河源市生物质发电厂 远动信息，具体内容如下： (1)遥测量 发电机出口有功功率、无功功率、电压、电流、有功 /无功电能； (2)遥信量 所有断路器的位置信号及重要隔离开关位置信号； 发电机保护动作信号； 安全自动装置动作信号； 机组开停机信号； 线路保护动作信号。 (3)遥调、遥控：预留 本期应装设变送器屏 1 面，遥信转接屏 1 台； 电能量计量，电厂联络线应装关口表，推荐采用 ； - 19 - 电厂配置电量采集器 一台。 统通信 1、概述 电厂建成投运后，应接受地调调度。系统通讯应满足电力调度电话、通讯调度电话、生产管理电话、调度自动化、继电保护对通讯的要求。 2、主干通讯回路 电厂的系统通讯，拟采用光纤通讯，电厂的信息可通过变电所的光纤或载波将电厂信息传至地调。 3、保护专业对通讯的要求需要 根据保护专业需要，在电厂至变电所线路上需开设一条保护通道，拟采用电流差动保护方式。 4、通讯电源 目前，电力系统通讯设备，均采用 48V 直流电源，作为通讯设备的备用电源。拟与电厂内通讯设备共用电源设施。 - 20 - 第三章 秸秆资源 本情况 河源市地处豫东平原，位于广东省之东南隅，行政上隶属粤北市。河源市历史上是一个以种植小麦、玉米、豆类、棉花、芝麻等农作物为主的传统农业区。全市初步形成了一批各具特色的种植区域。全市耕地面积 亩，其中：粮食种植面积 亩，经济作物 亩，种植小麦 亩、玉米 亩、豆类 料作物 亩、棉花 亩，年平均产小麦秸秆 玉米秸秆 吨，产豆秆 吨，油料作物秸秆 花秆 吨。每年可产黄色秸秆总量为 吨。 河源市森林绿化良好，全市林业种植面积 20 多万亩，林木总株数近 3000 万株，活立木蓄积量 150 万立方米， 每年约采伐林木 每立方米提供杨树枝 、刺槐枝 计算，可提供枝薪材 吨，全市种植紫穗槐面积 3 万亩，每年亩产干枝 可供干枝 吨、椿树面积 2 万亩，每年亩产干枝 1 吨，年可供干枝 2 万吨，白蜡条面积 2 万亩，每年亩产干枝 ，年可供干枝 3 万吨，桃、柿、苹果等果树种植面积 亩，每年亩产干 ，年可供干枝 吨。每年可产黑色秸秆总量为 吨。 河源市主要农作物面积、产量及秸秆量表（丰年） 表 物名称 种植面积 平均亩产 总产量 秸秆亩产 秸秆总产 - 21 - （万亩） （公斤） （万吨） （公斤） （万吨） 小麦 60 米 40 类 50 料作物 70 花 80 计 源市主要农作物面积、产物及秸秆产量表（欠年） 表 物名称 种植面积 （万亩） 平均亩产 （公斤） 总产量 （万吨） 秸秆亩产 （公斤） 秸秆总产 （万吨） 小麦 00 米 20 50 类 16 料作物 20 花 80 计 生物质燃料种类、可利用性 河源市生物质燃料可利用种类表 表 物种类 小麦 玉米 豆类 油料 棉花 - 22 - 生长期 10 6 月 5 9 月 5 9 月 6 10 月 7 10 月 收获期 6 月 9 月 9 月 10 月 10 月 小麦收割后，麦秸基本干燥，不用晾晒；玉米、豆类、油料、棉花秸秆收获后需要经过一段时间晒干。 电厂半径 50 公里区域秸秆资源 距电厂半径 50 公里共有小麦面积 亩，亩产秸秆 380 公斤，总产为 吨；玉米面积 亩，亩产秸秆 690 公斤，总产为 吨；豆类面积 亩，亩产秸秆 590 公斤，总产为 吨；油料作物面积 亩，亩产秸秆 470 公斤，吨，棉花面积 亩，亩产秸秆 650 公斤，总产为 电厂半径 50 公里内总计每年可产黄色秸杆 吨。详见下表 距电厂 50 公里半径范围内秸秆资源分布表（丰年） 表 物名称 种植面积 （万亩） 平均亩产 （公斤） 总产量 （万吨） 秸秆亩产 （公斤） 秸秆总产 （万吨） 小麦 60 米 40 类 50 料作物 70 花 80 计 电厂 50 公里半径范围内秸秆资源分布表（欠年） 表 物名称 种植面积 平均亩产 总产量 秸秆亩产 秸秆总产 - 23 - （万亩） （公斤） （万吨） （公斤） （万吨） 小麦 00 米 20 50 类 16 料作物 20 花 80 计 距电厂半径 30 公里区域内秸秆资源 距电厂半径 30 公里内 共有小麦面积 亩，亩产秸秆 380公斤，总产为 吨；玉米面积 亩，亩产秸秆 690 公斤，总产为 吨；豆类面积 亩，亩产秸秆 590 公斤，总产为 吨；油料作物面积 亩，亩产秸秆 470 公斤，吨，棉花面积 亩，亩产秸秆 650 公斤，总产为 吨，距电厂半径 30 公里内每年总计可产黄色秸杆 吨。详见下表 距电厂 30 公里半径范围内秸秆资源分布表（丰年） 表 物名称 种植面积 （万亩） 平均亩产 （公斤） 总产量 （万吨） 秸秆亩产 （公斤） 秸秆总产 （万吨） 小麦 60 米 40 类 50 料作物 70 花 80 计 电厂 30 公里半径范围内秸秆资源分布表（欠年） 表 物名称 种植面积 平均亩产 总产量 秸秆亩产 秸秆总产 - 24 - （万亩） （公斤） （万吨） （公斤） （万吨） 小麦 00 22 玉米 20 50 类 16 料作物 20 花 80 计 农作物秸秆资源消耗情况 通过对河源市乡村的走访和 随机抽样调查，由于近年来国家对农业的重视和大力支持，农用机械普及较快，减少了牲畜对秸秆饲料的消耗，加上农村对煤炭和液化气的广泛使用，也进一步减少了做饭对秸秆的依赖。目前，当地各种农作物秸秆利用率很低，真正能够商业化利用的基本为零。 通过实地走访，基本掌握清楚了河源市农村居民对各种农作物秸秆的利用情况，主要消耗方式如下： 小麦秸秆：由于河源市及周边县区等没有利用秸秆作原料的工业企业，所以麦秸的利用率极低，仅有 30%用于返田沤肥或牲畜饲料外，其它均丢弃或直接焚烧掉。 玉米秸秆： 5%用于返田或沤肥， 25%用于焚烧 或作部分牲畜饲料，其余丢弃或闲置。 豆秆： 30%用于饲料外，其余闲置。 油料作物秸秆： 30%用于饲料，其余焚烧或丢弃。 棉花秸秆： 30%用于焚烧，其余全部丢弃或闲置。 秆资源富余量情况 - 25 - 河源市区域范围秸秆资源富余量情况表 表 称 秸秆总产 (吨 /年 ) 被利用量 (万吨 ) 富余量（万吨） 丰年 欠年 丰年 欠年 小麦秸秆 米秸秆 秆 料作物 花 计 电厂 50 公里区域范围秸秆资源富余量情况表 表 称 秸秆总产 (吨 /年 ) 被利用量 (万吨 ) 富余量（万吨） 丰年 欠年 丰年 欠年 小麦秸秆 1 米秸秆 秆 料作物 花 计 电厂 30 公里区域范围秸秆资源富余量情况表 表 称 秸秆总产 (吨 /年 ) 被利用量 富余量（万吨） - 26 - 丰年 欠年 (万吨 ) 丰年 欠年 小麦秸秆 2 米秸秆 秆 料作物 花 计 源市黑色秸秆资源可利用情况表 表 称 规 模 单位干枝产量 干 枝总量 （万吨） 被利用量 (万吨 ) 富余量 （万吨） 枝薪材 年采伐 杨树 ) /立方米 采伐 刺槐 ) /立方米 穗槐 3 万亩 /亩 树 2 万亩 1 吨 /亩 2 蜡条 2 万亩 /亩 3 0 3 林果枝条 亩 /亩 计 源市是典型的农业大市， 区域范围的农作物秸秆资源丰年富余量为 吨，欠年富余量为 吨。距电厂 50 公里区域范围的农作物秸秆资源丰年富余量为 吨，欠年富余量为 电厂 30 公里区域范围内的农作物秸秆丰年富余量为 年富余量为 吨。同时，年产黑色秸秆 吨，年富余量 吨。 从以上情况看，以电厂 30 公里区域范围内，黄色秸秆欠年富余量为 吨，完全可以满足秸秆电厂每年约 8 万吨的消耗量，燃料资源十分充足。通过对资源情况分析，河源市林业生物质资源量 - 27 - 比较大 ，该项目以黄色秸秆为设计燃料。 综合分析，河源市生物热电项目对于农业作物资源的循环再利用，变废为宝，节约能源，符合国家当前产业及环保政策，具有积极意义。 、运输管理 秆的收储模式大致有如下三种 : 第一种 (A 模式 )：合同契约下的联办模式。秸秆电厂根据区域情况，确定具体收购点的位置范围，由电厂与相关的经营实体共同建立秸秆收购点，电厂负责购买主要设备（如：秸秆打包机和装卸车等），按照一定合同约定租赁给经营实体，经营实体根据收购点建设的各项要求，负责投资建设和独自运营管理各自的收购点，电 厂与收购点经营实体间是一定纽带下的买卖关系。这种模式的好处在于可以相互利用各自的优势（比如资金投入的优势）；利用当地人力、场地资源和管理方便的优势（收购点可以利用农村废旧的工矿地来建设等）；充分调动各方面的积极性，最快最好的建立起秸秆收购点。 第二种（ B 模式）：电厂独自经营模式。这种形式是电厂独自投资建设和运营管理收购点。这种模式的相对优势是便于掌握秸秆市场情况，但是最大的弊端是对于分散的 5 个收购点的整个投入建设和运营管理将会是电厂本身牵涉巨大的精力，存在着潜在的管理和运营风险。 第三种（ C 模式）：全权委托 的模式。电厂把秸杆收购和市场运作完全委托给相关物流公司，电厂与物流公司间单单是秸秆成品的买卖关系，对于整个秸秆收购点的投资建设、市场收购和运营管理- 28 - 则完全由物流公司自已操作。这种形式只有对于具有较强经济实力的公司才有可能。这种模式可以前期节省电厂对于收购点建设的投入，减小电厂对秸秆市场运作管理的精力和风险，但是，其不利因素是难以掌握秸秆市场，在秸秆燃料的供应方面有可能存在着被动风险。 秆收储点的设置方案 综合分析电厂的实际秸秆燃料市场的运作模式，认为可以多种模式并存在的方式，建议在电厂厂区范围内建 设 1 个 B 模式的收购点，主要把厂区 8 公里范围内的秸杆田农户直接送到电厂收购点，避免了农民舍近求远的把秸秆送到距电厂的收购点，该部分秸秆可以节省运输费用等，对于厂外的各个秸秆收购点，建议利用 A 模式来进行投资建设和运营管理，厂外收购点数量按 5 个设置。 河源市秸秆收储点拟设地点 表 号 拟设区域 距电厂距离（公里） 1 河源市李寨镇 30 2 河源市付集镇 30 3 河源市范集乡 15 4 河源市高寺镇 15 5 河源市郑郭镇 10 6 厂址点 8 公里范围内 购点的基本配置 每 个收购点占地约 2025 亩。区域分为厂前区、原料区和成品区，厂前区主要建筑物有办公室、计量室、结算室、餐厅、消防泵房及消防水池、车库等；原料区主要是原料堆放；各个区域有路分 - 29 - 隔，并形成环行消防通道。厂区排水排于围墙边的排水沟，集中排至场外。基本配置见下表。 秸秆收购点主要设备配备情况 表 号 设备名称 型号 数量 单价 （万元） 总投资 （万元） 1 秸秆打包机械 40 40 2 装卸叉车 8 8 3 电子衡器 5 5 4 干式变压器 箱式变电站200 15 15 5 粉碎机 2 3 6 合 计 74 秸秆收储点主要工作人员情况 表 号 岗 位 人 数 1 经理 1 2 计量员 1 3 财务结算人员 1 4 工作人员 （包括打包工、装卸工及后勤人员等） 4 合 计 7 为保证电厂燃用秸秆的供应，由河源市政府首先制订全市范围内的秸秆收集、储存、运输管理办法，即采用政府支 持、协调，企业运作的办法进行。 秸秆储运公司在资源较为集中、交通道路枢纽的乡镇设立收储站 5 个。每个站设有能收购秸秆 5000 8000 吨规模的储存库。储存- 30 - 库可用雨布遮盖也可建成防雨棚。四周设排水沟，并设防火灾设施，与居民居住设有百米左右的安全距离。 秸秆打捆与收购：由秸秆储运公司统一购置打捆设备，采用流动秸秆打捆机在田间打捆，打捆后可放在田边或运至乡镇收储站，打捆后称量即可向农民支付秸秆费。农民也可自动运至收储站自行销售。 秸秆运输：从农田至乡镇收储站由板车运输，板车可由拖拉机拖运，也 可由汽车改装而成。 秸秆调运：由乡镇收储站运至热电厂的秸秆，按公司统一调度，调度预先编制时间运输计划，计划按照乡镇轮流供应，近远结合，道路运输平衡，夏、秋两季储存适当等原则编制。 秸秆价格的确定：小麦秸秆收购 120 元 /吨，打包 30 元 /吨， /吨 米秸秆收购价 85 元 /吨，运输费 /吨 包 30 元 /吨，黑色秸秆收购价 160 170 元 /吨，加工费用 35 元 /吨，运输费 /吨 碎包装运输；各种作物秸秆收获后一月内最低，其它季节变化在 10%以内，年季间变化随市 场行情变化。 综上所述，河源市及周边地区县市农林业发达，交通便利，自然灾害较少，有足够的能力满足秸秆燃料的供应。对于充分利用起农村富余的秸秆资源为燃料发电，既能够节约对燃煤的消耗，减轻大气污染，同时又使农民增加收入，具有良好的经济效益和社会效益，是具有资源节约综合利用和绿色环保功能的循环经济模式。 - 31 - 第四章 装机方案 该项目采用的系统流程如图 示。本技术方案包括生物质气化及气体净化、气体内燃机发电系统、余热利用系统和蒸汽轮机发电系统四部分。 化炉 的选择 生物质气化发电的核心设备是气化炉，目前国内在市场上应用的气化炉的型式主要有两种，一种是固定床式，一种是循环流化床式，前者较适合小型气化发电站（一般容量在 200内），且生产