农场秸秆气化集中供气项目可行性研究报告.doc

I 48 农场秸秆气化集中供气 项目可行性研究报告 目 录 目 录 I 第 1 章 总 论 1 1 1 项目摘要 1 1 1 1 项目名称 1 1 1 2 主管单位 1 1 1 3 建设单位 1 1 1 4 建设地点 1 1 1 5 工程模式 1 1 1 6 建设期限 1 1 1 7 建设目标 1 1 1 8 建设内容与规模 1 1 1 9 产品方案 2 1 1 10 总投资估算 2 1 1 11 资金筹措方案 2 1 1 12 项目组织管理 2 1 1 13 经济效益 社会效益和生态效益 2 1 1 14 结论与建议 3 1 2 报告编制依据 4 1 3 主要研究内容 4 1 4 主要技术经济指标 4 第 2 章 项目建设的必要性和可行性 6 2 1 项目的由来 6 2 2 建设的必要性 6 2 2 1 保护 维持生态平衡的需要 6 2 2 2 促进农业资源综合利用 提高经济和社会效益的需要 6 2 2 3 提升企业综合竞争实力 实现可持续发展的需要 7 2 3 建设的可行性 7 2 3 1 具备建设示范性能源工程的现实条件 7 2 3 2 有相关政策的支持 8 II 48 第 3 章 市场供求分析及预测 9 3 1 燃气产量估算及供求平衡分析 9 3 1 1 燃气产量 9 3 1 2 秸秆气化工程可提供的能源预测与分配 9 3 2 农业发展循环经济的需求 9 第 4 章 项目承担单位基本情况 10 4 1 建设单位情况 10 4 2 技术依托单位情况 10 第 5 章 项目选址 11 5 1 选址原则 11 5 2 所在区基本情况 11 5 3 选址方案 11 第 6 章 生产工艺技术方案分析 12 6 1 生物质气化工程发展现状 12 6 2 常用生物质燃气发生炉介绍 13 6 3 工艺选择原则 15 6 4 工艺流程 15 6 5 工艺流程说明 15 6 6 工艺单元设计 16 6 6 1 原料预处理单元 16 6 6 2 核心单元 16 6 6 3 净化分离设备 16 6 6 4 配套设施区 17 第 7 章 项目建设目标 19 7 1 指导原则 19 7 1 1 以循环经济理念为指导 符合可持续发展生态农业的要求 19 7 1 2 排放资源化 19 7 1 3 坚持因地制宜 突出特色 实现生物质资源的充分利用 20 7 2 设计思路 20 7 3 产品方案 20 7 4 建设目标 20 7 5 建设规模 21 第 8 章 项目建设内容 22 8 1 土建工程 22 8 1 1 设计依据 22 8 1 2 设计范围 22 8 2 电气自动控制 23 8 2 1 设计依据 23 8 2 2 设计范围 23 8 2 3 设计内容 23 8 3 设备工程 24 III 48 8 4 公共工程 25 8 4 1 场区总平面布置 25 8 4 2 场区工程 25 8 4 3 安全与消防 25 第 9 章 投资估算和资金筹措 27 9 1 估算依据 27 9 2 投资估算 27 9 3 资金筹措 28 第 10 章 建设期限和实施进度安排 29 10 1 建设期限 29 10 2 项目实施进度安排 29 10 3 实施计划 29 10 3 1 工作流程 29 10 3 2 过程控制 30 10 4 技术规范及质量标准 32 第 11 章 评价 34 11 1 执行依据和标准 34 11 2 主要问题 34 11 3 保护对策和措施 34 11 4 管理和安全防护 34 第 12 章 项目组织管理与运行 36 12 1 筹建期的组织与管理 36 12 2 运营期的组织与管理 36 12 3 劳动定员与培训 37 12 3 1 劳动定员 37 12 3 2 劳动培训 37 第 13 章 财务分析与风险评价 38 13 1 经济效益 38 13 1 1 收入部分 38 13 1 2 运行成本 38 13 1 3 年经济效益 39 13 1 4 投资利润率 39 13 1 5 投资回收期 39 13 1 6 燃气运行成本 39 13 2 社会效益 39 13 3 效益 40 13 4 评价结论 40 第 14 章 招标管理 41 14 1 招标依据 41 14 2 招标范围 41 IV 48 14 3 招标方式 41 14 4 招标程序 41 14 4 1 招标准备工作 42 14 4 2 成立领导小组 42 14 4 3 发布招标公告 邀请投标人 42 14 4 4 组织投标人踏勘现场 42 14 4 5 现场开标 评标和定标 42 14 4 6 签订总承包合同 42 附 件 43 1 48 第第 1 1 章章 总总 论论 1 11 1 项目摘要项目摘要 1 1 11 1 1 项目名称项目名称 农场秸秆气化集中供气项目 1 1 21 1 2 主管单位主管单位 1 1 31 1 3 建设单位建设单位 1 1 41 1 4 建设地点建设地点 1 1 51 1 5 工程模式工程模式 能源生态型 1 1 61 1 6 建设期限建设期限 10 个月 1 1 71 1 7 建设目标建设目标 总投资 491 64 万元建设大型秸秆气化供气工程 将棉秸秆 杂木枝 木屑等生物质 废弃物转化为民用燃气 秸秆气化后的草灰可以作为钾肥返还农田 生产的木焦油等可以 成为化工原料 最终形成 废物 资源 产品 的良性循环 最大限度提高能源和资源的 利用率 为解决农田焚烧秸秆 缓解农村能源供应短缺问题开辟了一条很好的路子 1 1 81 1 8 建设内容与规模建设内容与规模 每天提供棉秸秆 1 吨 板材厂等处废料 1 吨 根据每天的进料量 建设项目如下 1 每小时产气 600 800 m 的高效生物质气化炉一座 1500m 气柜一座 日产气量为 3000m3 及配套净化设施 2 供 1500 户农户炊用供气工程及配套设备 2 48 1 1 91 1 9 产品方案产品方案 1 年产燃气 135 万 m3 2 年产生物质炭 182 吨 木焦油 36 吨 木醋液 164 吨 1 1 101 1 10 总投资估算总投资估算 本项目总投资 491 64 万元 其中包括土地征用 补偿金 30 0 万元 土建投资 85 3 万元 仪器设备投资 247 15 万元 公用工程投资 14 0 万元 间接费用 73 22 万元 不可 预见费 20 98 万元 铺底流动资金 20 98 万元 1 1 111 1 11 资金筹措方案资金筹措方案 项目建设资金主要来源于国家投资 地方配套扶持资金和企业自筹 其中申请国家投 资 120 万元 地方配套扶持资金 20 万元 企业自筹 351 64 万元 资金筹措符合国家和湖 北省农业厅关于建设项目的资金制度 1 1 121 1 12 项目组织管理项目组织管理 依据农业部 农业基本建设项目管理办法 结合当地实际情况 建立和完善项目管 理制度 使项目管理制度化 规范化 农业厅成立相应的项目领导小组 审查项目总体规划 实施计划及经费开支情况 同 时派专人全程监督项目的实施 1 1 131 1 13 经济效益 社会效益和生态效益经济效益 社会效益和生态效益 1 经济效益 1 燃气 燃气价格按照 0 7 元 m3计算 年产燃气 135 万 m3 年可获经济效益 135 0 7 94 5 万元 2 经济附加物产值 生物质炭 182 吨 按照 2600 元 吨计算 年可获经济效益 47 32 万元 木焦油 36 吨 按照 1700 元 吨计算 年可获经济效益 6 12 万元 木醋液 164 吨 按照 1100 元 吨计算 年可获经济效益 18 04 万元 3 48 2 节能效益 新建秸秆气集中供气工程 年产燃气 135 万 m3 按照热值及热值利用率推算 1m3燃 气相当于 0 25 公斤标准煤 每年可替代燃煤 338 吨 3 社会效益 本项目建成后 产生的草灰可以作为钾肥返还农田 生产的焦油可以成为化工原料 形成 废物 资源 产品 的良性循环 最大限度提高能源和资源的利用率 该工程将成 为 环境保护与资源综合利用示范工程 对当地秸秆农作物废弃物资源化利用起到带 头作用 为解决农田焚烧秸秆 缓解农村能源供应短缺问题开辟了一条很好的路子 提高 公众的环境保护意识 促进农业资源综合利用和农村经济的可持续发展 以热解气化方式实现低质生物质原料的高档次利用 可以使农民用上方便清洁的气体 燃料 生活方式发生较大进步 从而提高生活舒适文明程度 节省用于炊事的劳动量和时 间 并使环境和庭院卫生有一定改善 4 生态环境效益 生物质资源的高效利用将带来环境效益 燃烧 吨生物质会排放 1 3 1 5 吨二氧 化碳 全国农村炊事燃料二氧化碳排放量达 5 6 亿吨 年 虽然因其污染源是分散的而未 引起足够重视 但其污染总量不会亚于任何一个工业部门 通过高效率的生物质气化技术 可将此项大气污染降低 2 3 以上 带来可观的生态环境效益 立足于农村能源 自产 自用 自足 以农业经济不断增长所积聚的资金 农 村当地可资利用的丰富可再生资源为条件 我们认为 生物质气化及用作农户燃料的技术 有着良好的开发前景 1 1 141 1 14 结论与建议结论与建议 结论 本项目方案的设计依据科学合理 内容考虑全面 建立了以秸秆气化为纽带 资源综合利用的解决方案 本项目实施后 可产生巨大的经济 社会 生态 环境效益 为 乃至湖北省的秸秆气集中供气工程建设及资源循环利用工程建设起到很好的示范 作用 建议 项目主管部门应制定严格的项目保障措施 加强资金使用的监管 按照项目实 施方案及建设内容安排资金 专款专用 杜绝挪用 技术依托单位须加强技术指导 开展 4 48 技术咨询与培训 确保项目顺利实施 项目区有关部门要建立健全有效的管理机制 建议 农业局尽快立项 早日产生效益 发挥示范作用 1 21 2 报告编制依据报告编制依据 1 国家 能源中长期发展规划纲要 2004 2020 草案 2 国家 十一五 能源发展重点专项规划 3 国家 中华人民共和国节约能源法 4 国家 中华人民共和国可再生能源法 5 国家 2005 2007 年资源节约与综合利用标准发展规划 6 国家 2008 2010 年中国生物质能利用产业调查咨询报告 7 有限公司提供的相关资料 1 31 3 主要研究内容主要研究内容 1 项目建设的必要性 2 建设条件分析 3 建设内容 规模及目标 4 工艺技术方案及设备 5 项目实施计划安排 6 投资估算与资金筹措 7 效益分析及评价 1 41 4 主要技术经济指标主要技术经济指标 表表 1 11 1 主要技术经济指标主要技术经济指标 序号名 称单 位指标值 产品品种与年均产量 燃气万 m3 135 0 木焦油 t36 0 生物质炭 t182 0 1 木醋液 t164 0 5 48 投资 土地征用 补偿金 30 0 土建万元 85 30 仪器设备万元 247 15 公用工程万元 14 0 间接费用万元 73 22 不可预见费万元 20 98 铺底流动资金万元 20 98 2 总投资 491 64 万元 万元 331 03 资金筹措 国家投资万元 120 当地政府扶持资金万元 20 3 企业自筹资金万元 351 64 效益分析 年收益万元 147 94 运行成本万元 67 75 利润万元 80 19 税前内部收益率 22 01 税前动态投资回收期年 4 54 税前净现值万元 306 53 税后内部收益率 19 50 税后动态投资回收期年 5 13 4 税后净现值万元 287 41 6 48 第第 2 2 章章 项目建设的必要性和可行性项目建设的必要性和可行性 2 12 1 项目的由来项目的由来 地处长江中下游北岸 素有 吴头楚尾 之称 历为水陆交通要冲 商品集 散中心 全县国土面积面积 2398 平方公里 总人口 94 97 万人 今日蕲春南临长江 黄 金水道 京九铁路 沪蓉高速公路 鄂皖等高速公路均穿境而过 交通区位优势极其明 显 县内交通发达 形成了 两纵五横五循环 的干线公路网络 支线公路实现村村通 农场创建于 1958 年 座落沪蓉高速公路蕲春出口处 与伟大医圣李时珍的故 里蕲州镇毗邻 全场版图面积 31 9 平方公里 总人口 18300 人 职工 6000 多人 是一个 政企合一的国有农垦企业 在 2007 年全场实现社会总产值 1 2 亿元 农场现有耕地 3 万 亩 其中棉花种植面积达到一万亩以上 每年棉花采摘后剩余的棉花杆有 5000 吨以上 可以保证秸秆气化工程有充分的原料来源 2 22 2 建设的必要性建设的必要性 2 2 12 2 1 保护环境 维持生态平衡的需要保护环境 维持生态平衡的需要 1 1 空气污染空气污染 目前大部分地区农村已不再利用秸秆作为主要生活燃料 加上还田量很低 综合利用 缺乏相应的技术 设备和资金等 这些年来农村很大部分秸秆被废弃或直接焚烧 这不仅 是对资源的严重浪费 还导致对大气环境的污染 特别在秋冬季节极易引发火灾 2 2 农作物危害农作物危害 秸秆焚烧后的高温会使土壤中的有益虫体 如蚯蚓 和微生物无法生存 还会使地表 水分蒸发 造成土壤板结 不利于农作物的生长 2 2 22 2 2 促进农业资源综合利用 提高经济和社会效益的需要促进农业资源综合利用 提高经济和社会效益的需要 我国面临着巨大的能源与环境压力 国内石油 煤炭资源日渐枯竭 每年的石油进口 量达到 9100 万吨以上 同时 矿物能源的无节制使用 引起了日益严重的环境污染问题 我国天然气缺口很大 其中人均生活用气只是韩国的 1 5 尤其是农村燃气供应缺口更大 要实现 2020 年国民经济翻两番的目标 保障可靠的燃气供应是必备条件 因地制宜的利 7 48 用当地生物质能资源生产各种可再生能源成为当务之急 国际能源机构的有关研究表明 秸秆是一种很好的清洁可再生能源 每两吨秸秆的热 值就相当于一吨煤 而且其平均含硫量只有 3 8 而煤的平均含硫量约达 在我国 目前农村现有的能源结构 液化气 燃气 太阳能 电 原煤 蜂窝煤 植物燃料 中 秸秆气以其容易取得原料 操作方便等优势 完全可以取代传统柴灶 替代液化气 改变 我国农村烟熏火燎的生活方式 具有较好的经济效益 生态效益和社会效益 2 2 32 2 3 提升企业综合竞争实力 实现可持续发展的需要提升企业综合竞争实力 实现可持续发展的需要 该项目为 有限公司秸秆气化生产与综合利用工程 不仅可以改善环境 还可以 充分利用秸秆气化过程产生的能源 有利于带动地方经济的发展 秸秆气化后的草灰可以 作为钾肥返还农田 生产的焦油等可以成为化工原料 实现 废物 资源 产品 的良 性循环 由于煤炭 电力 液化气等能源价格不断上涨 能源成本不断增加 已对企业效益产 生一定影响 其次 秸秆气化目前技术成熟 发展前景广阔 属于可再生能源 可用于生 活燃气 发电和锅炉供暖等 因此 建设秸秆气化工程对企业提升综合实力 实现可持续 发展具有重要意义 2 32 3 建设的可行性建设的可行性 2 3 12 3 1 具备建设示范性能源工程的现实条件具备建设示范性能源工程的现实条件 农场创建于 1958 年 地理位置优越 场区结构有序 布局合理 场地宽阔 气候适宜交通便利 全场版图面积 31 9 平方公里 总人口 18300 人 职工 6000 多人 是 一个政企合一的国有农垦企业 在 2007 年全场实现社会总产值 1 2 亿元 农场现有耕地 3 万亩 其中棉花种植面积达到一万亩以上 每年棉花采摘后剩余的棉花杆有 5000 吨以上 此外八里湖农场还拥有木板箱厂和创花板厂 每天丢弃的边角废料 创花木屑在一吨左右 通过以上途径为秸秆气化工程提供充足的原料来源 有限公司创建于 80 年代 前 身是 燃气公司 管理规范 有雄厚的技术与资金实力 为燃气工程的建设提供了可 靠的资金保障 另外 农场周围有 3000 多户居民 可以充分保证产生的燃气销路 综上 所述湖北省 农场具备建设秸秆气集中供气工程的现实条件 本工程建成后必将达到 良好的运行效果和优良的示范性 8 48 2 3 22 3 2 有相关政策的支持有相关政策的支持 国家为了推进农村养殖业 种植业等行业的循环经济的落实 相继出台了相应的支持 政策 如果能申请到国家的扶持资金 将对项目的建设提供重要的帮助 1 国务院关于加快发展循环经济的若干意见 明确指出 加大对循环经济投资的 支持力度 各级投资主管部门在制定和实施投资计划时 要加大对发展循环经济的支持 对发展循环经济的重大项目和技术开发 产业化示范项目 政府要给予直接投资或资金补 助 贷款贴息等支持 并发挥政府投资对社会投资的引导作用 各类金融机构应对促进循 环经济发展的重点项目给予金融支持 2 中华人民共和国可再生能源法 于 2005 年 2 月 28 日第十届全国人民代表大会 常务委员会第十四次会议通过 国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域 通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施 推动可再生能源市场的建立和发 展 国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用 依法保护可再生能源开发 利用者的合法权益 3 农业部环保能源司 国家发改委交通能源司和国家科委工业科技司共同提出 关于进一步做好秸秆气化集中供气试点示范工作的意见 意见 指出 利用秸秆热能 气化开创了城乡利用低品味生物原 供应现代生活燃气的新事业 符合我国国情 意见 要求 各级有关部门要按照实施可持续发展战略和 两个根本转变 的总体要求 提高认 识 更新观念 把秸秆利用作为农业产业化的组成部分 加强领导 采取有效措施 逐步 扩大秸秆气化技术的试点示范规模 促进可持续发展 9 48 第第 3 3 章章 市场供求分析及预测市场供求分析及预测 3 13 1 燃气产量估算及供求平衡分析燃气产量估算及供求平衡分析 3 1 13 1 1 燃气产量燃气产量 本工程设计每日进料量 2 吨 日产燃气为 3000m3 年产气量为 135 万 m3 3 1 23 1 2 秸秆气化工程可提供的能源预测与分配秸秆气化工程可提供的能源预测与分配 根据业主要求 本工程所产燃气主要用于场区及周围农户炊用 本工程建成后 日产 燃气 3000 m3 按每户一天用气量为 2 0m3计算 产生燃气可满足周围 1500 户居民的自身 用能 3 23 2 农业发展循环经济的需求农业发展循环经济的需求 循环经济的本质就是物质 能量的梯次和闭路循环使用 以 整体 协调 循环 再 生 为总的指导思想 按照 无害化 资源化 生态化 的原则 以污染物的资源化利用 为切入点 促进物质和能量的循环 形成一个经济 合理 完整 多层次 多功能的良性 循环系统 最终实现资源的综合利用 该生物质能气化工程产生的燃气不仅可解决农场周围农户炊用 秸秆气化后的草灰可 以作为钾肥返还农田 生产的木焦油等可以成为化工原料 最终形成 废物 资源 产品 的良性循环 资源全面综合利用 为社会主义新农村建设提供基础 同时 该项目为解决 农田焚烧秸秆 缓解农村能源供应短缺问题开辟了一条很好的路子 10 48 第第 4 4 章章 项目承担单位基本情况项目承担单位基本情况 4 14 1 建设单位情况建设单位情况 湖北省 地处长江中下游北岸 素有 吴头楚尾 之称 历为水陆交通要冲 商品集散中心 全市国土面积面积 2398 平方公里 总人口 94 97 万人 今日蕲春南临长 江 黄金水道 京九铁路 沪蓉高速公路 鄂皖等级公路均穿境而过 交通区位优势极 其明显 县内交通发达 形成了 两纵五横五循环 的干线公路网络 支线公路实现村村 通 农场创建于 1958 年 地理位置优越 场区结构有序 布局合理 场地宽阔 气候适宜交通便利 全场版图面积 31 9 平方公里 总人口 18300 人 职工 6000 多人 是 一个政企合一的国有农垦企业 在 2007 年全场实现社会总产值 1 2 亿元 农场现有耕地 3 万亩 其中棉花种植面积达到一万亩以上 每年棉花采摘后剩余的棉花杆有 5000 吨以上 此外八里湖农场还拥有木板箱厂和创花板厂 每天丢弃的边角废料 创花木屑在一吨左右 通过以上途径为秸秆气化工程提供充足的原料来源 有限公司创建于 80 年代 前 身是 燃气公司 管理规范 有雄厚的技术与资金实力 为燃气工程的建设提供了可 靠的资金保障 本工程建成后必将达到良好的运行效果和优良的示范性 4 24 2 技术依托单位技术依托单位情况情况 湖北楚天生物质能源科技开发有限公司是专门从事农村生物质能技术研发和专用设 备制造 安装和工程施工的专业公司 并拥有自己的实验室 公司与国内有关大学和科研 院所建立了技术合作关系 使公司产品的技术水平在国内领先 目前 正在与华中农业大 学 湖北省林业科学院合作 对 20 余种农作物秸秆 林业三剩物等植物纤维进行产炭 气 油 醋等产量的测定及生物质产品的深加工 利用的研究 公司拥有自主知识产权设 备有 生物质气化机组 生物质炭气油联产机组及与之配套的燃气灶具等设备 公司拥有的 高效生物质气化炉 生物质干馏炭化炉 生物质炭化气化装置 生物质燃气灶 获得国家专利 是国家科技部 农业部重点推荐产品 同时 公司还拥 有先进的 生物质流化床技术 大型沼气工程技术 户用气化炉技术 等 在国内属 于技术领先 11 48 第第 5 5 章章 项目选址项目选址 5 15 1 选址原则选址原则 1 符合国家政策和生态能源产业发展规划 2 满足项目对原材料 能源 水和电的供应需求 3 交通方便 4 充分利用地形地貌 节约项目用地 尽量不占农田 5 25 2 所在区基本情况所在区基本情况 农场创建于 1958 年 座落沪蓉高速公路蕲春出口处 与伟大医圣李时珍的故 里蕲州镇毗邻 全场版图面积 31 9 平方公里 总人口 18300 人 职工 6000 多人 是一个 政企合一的国有农垦企业 在 2007 年全场实现社会总产值 1 2 亿元 农场现有耕地 3 万 亩 其中棉花种植面积达到一万亩以上 每年棉花采摘后剩余的棉花杆有 5000 吨以上 可以保证秸秆气化工程有充分的原料来源 5 35 3 选址方案选址方案 根据本项目特点和业主提供资料 本项目建设地点位于八里湖办事处白堰汤鱼海小山 边 规划新建了专用交通道路 交通条件得天独厚 为物料输送调运提供了良好的交通运 输条件 项目建设地地势平坦 排水方便 资源优势与气候优势利于秸秆气化供气工程的 生产实施 12 48 第第 6 6 章章 生产工艺技术方案分析生产工艺技术方案分析 6 16 1 生物质气化工程发展现状生物质气化工程发展现状 1 国外生物质气化工程应用现状 20 世纪 70 年代 国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代 开始 大规模发展生物质能源 生物质能源是以农林等有机废弃物以及边际土地种植的能源植物 为主要原料进行能源生产的一种新兴能源 欧美发达国家对生物质气化技术进行了多年的 研究 在世界上处于领先地位 生物质气化得到的可燃气体可用于发电 或者用作城市煤 气 还可用于合成便于运输和储存的液体燃料 美国及欧洲等发达国家农业生产以农场为主 生物质资源集中 合同收购额大 并且 由于其森林覆盖率高 生物质资源多为木材以及林业加工废弃物 其生物质气化朝着规模 化 自动化 集成化方向发展 所得的燃气主要用于发电 B IGCC 是应用比较广泛的生物 质气化发电技术 并建成多个兆瓦级示范工程 如美国 Battelle 63 兆瓦 和夏威夷 6 兆 瓦 项目 欧洲英国 8 兆瓦 芬兰 6 兆瓦 以及瑞典 Varnamo 示范工程等 瑞典 丹麦等北欧国家研制成功并实施了生物质气化的区域热电联产计划 使生物质 在提供高品位电能的同时满足供热的要求 瑞典的地区供热和热电联产 生物质能源占到 所消耗能源的 26 奥地利建立了燃烧木材剩余物的区域供电 供热系统 目前已有容量 为 1 2 兆瓦的区域供热站近 100 个 2 我国秸秆气化工程技术应用现状 在生物质气化技术开发方面 我国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研 究始于 20 世纪 70 年代末 80 年代初 其发展一直是在 改善农村能源 的观念和框架下 运作 较早地起步于农村户用燃气 以后在秸秆气化上部署了试点 近几年 生物质能源 在我国受到越来越多的关注 生物质能源利用取得了很大的成绩 我国目前生物质气化应用最广泛的领域是集中供气以及中小型气化发电 少量用于工 业锅炉供热 农村集中供气工程解决了农作物秸秆的焚烧和炊事用能问题 而生物质气化 发电主要针对具有大量生物质废弃物的木材加工厂 碾米厂等工业企业 生物质气化集中供气系统是 20 世纪 90 年代以来在我国发展起来的一项新的生物质能 13 48 源利用技术 它是在农村的一个村或组建立一个生物质气化站 将生物质经气化炉气化后 转变成燃气 通过输气管网输送和分配到用户 系统规模一般为数十户至数百户 目前 我国已广泛推广利用生物质气化技术建设集中供气系统 以满足农村居民炊事和采暖用气 秸秆燃气的炉具与普通的城市煤气炉具有所区别 国内此类炉具的生产厂家也较多 效果 也较好 可以满足用户要求 6 26 2 常用常用生物质燃气发生炉介绍生物质燃气发生炉介绍 1 上流式固定床气化炉 图图 6 16 1 上流式固定床气化炉上流式固定床气化炉 气化剂在炉中自下而上流动 它的优点是燃气经过热分解层 干燥层时 灰尘得到过 滤 致使出炉的燃气灰分含量较少 另外 热得燃气向上流动时有助于物料的热分解和干 燥 热量在炉内得到了有效利用媒体高转换热效率 出炉的燃气温度较低 缺点是燃气中 含焦油量较多 向炉内投料不方便 对于微型气化炉可采用间断式加料方式 即一炉料燃 尽后打开盖再加一炉料 而连续生产则需有专门的加料装置 当气闸叶片磨损后 密封不 严将导致漏气 这种炉子适于应用在燃气无需冷却 过滤便可以输送到直接燃用的场合 2 下流式固定床气化炉 气化剂在炉中自上而下流动 热分解层产出的焦油 对气化技术来说 焦油是有害的 物质 在经过氧化 还原层时 能热裂解成小分子量的永性体 再降温时不凝结成液体 所以出路的燃气中焦油含量较少 但是灰分较多 并且温度较高 需要进行冷却和去除杂 质 这种气化炉在国内外小规模 一般 400 户以下规模 生产中得到了较广泛的应用 14 48 图图 6 26 2 下流式固定床气化炉下流式固定床气化炉 3 横流式固定床气化炉 图图 6 36 3 横流式固定床气化炉横流式固定床气化炉 此种气化炉的气化剂由炉子一侧供给 燃气从炉子的另一侧流出 其原料多为木炭 它具有炉内反应温度高 气化强度大 燃气几乎不含焦油并且温度很高的特点 4 开心式固定床气化炉 图图 6 46 4 开心式固定床气化炉开心式固定床气化炉 结构和气化过程与下流式固定床气化炉类似 不同的是它没有缩口 炉箅不平 而是 中间隆起的 在工作过程中 由减速器带动它绕垂直轴非常缓慢地转动 避免草木灰堵塞 15 48 炉箅子 6 36 3 工艺选择原则工艺选择原则 1 采用先进 成熟 运行可靠的燃气工程技术 适应企业的发展 2 在保证燃气工程达到设计要求的前提下 尽量减少投资和运行成本 3 设备质量优良可靠 确保运行稳定 具有良好的性价比 创建 放心工程 4 燃气系统力求操作管理简便 降低劳动强度 6 46 4 工艺流程工艺流程 本工程工艺流程图如下所示 图图 6 56 5 工艺流程图工艺流程图 6 56 5 工艺流程说明工艺流程说明 收集好的原料 棉秸秆等 先经过破碎机破碎后达到气化反应的要求 进行晾晒烘干 后 通过上料机使原料进入高效生物质气化炉 产生的燃气通过降温除尘和净化分离后 进入低压钢式气柜 燃气通过输配管网进入用户使用 原料原料原料 粉碎 烘干气化反应 降温除尘净化分离 燃气气柜 输配管网用户 16 48 6 66 6 工艺单元设计工艺单元设计 6 6 16 6 1 原料预处理单元原料预处理单元 1 原料破碎机 数 量 1 台 处理量 1t h 2 上料机 数 量 1 台 处理量 1t h 6 6 26 6 2 核心单元核心单元 1 生物质燃气发生炉 产气量 600 800m3 h 气化效率 75 数 量 1 座 2 低压钢式气柜 容 积 1500m3 数 量 1 座 6 6 36 6 3 净化分离设备净化分离设备 1 水洗塔 型 号 非标设备 数 量 2 台 2 气水分离器 型 号 非标设备 数 量 1 台 3 燃气过滤器 17 48 型 号 非标设备 数 量 1 台 4 安全水封器 型 号 非标设备 数 量 1 台 5 阻火器 型 号 干式阻火器 数 量 1 套 6 6 46 6 4 配套设施区配套设施区 1 原料预处理间 面 积 40 5m2 结 构 砖混结构 地上式 2 生物质气化反应间 面 积 108m2 结 构 砖混结构 地上式 3 仓库 面 积 200m2 结 构 砖混结构 地上式 4 办公室 面 积 27m2 结 构 砖混结构 地上式 5 门卫室 面 积 13 5m2 结 构 砖混结构 地上式 6 电控室 18 48 面 积 13 5m2 结 构 砖混结构 地上式 7 卫生间 面 积 13 5m2 结 构 砖混结构 地上式 19 48 第第 7 7 章章 项目建设目标项目建设目标 7 17 1 指导原则指导原则 7 1 17 1 1 以循环经济理念为指导 符合可持续发展生态农业的要求以循环经济理念为指导 符合可持续发展生态农业的要求 循环经济理论是建设生态综合种养基地的支撑理论 循环经济的本质就是物质 能量 的梯次和闭路循环使用 以 整体 协调 循环 再生 为总的指导思想 按照 减量化 无害化 资源化 生态化 的原则 建设示范项目典型 由于农场种植业发达 周边有大量的农户 具备形成一个比较完善的生态循环系统的 基础 为物质 能源的可再生回收利用提供了可能 项目将以秸秆气化工程为纽带 把资 源循环利用有机的结合为一体 真正实现秸秆的无害化 资源化和商品化 形成没有污染 的可持续发展的农业生态循环经济体系 以循环经济理念为指导的生态农业 体现出现代农业 生态农业 环保农业的优势 以污染物的资源化利用为切入点 促进物质和能量的循环 形成一个经济 合理 完整 多层次 多功能的良性循环系统 7 1 27 1 2 排放资源化排放资源化 经济附加产物的利用 1 年产 182 吨生物质炭 生物质炭点火快 最高温度可达 480 度以上 可完全替代 用木材制作的木炭 广泛应用于取暖 烧烤 烘焙等领域 并可作为蚊香生产原料 2 年产 36 吨木焦油 木焦油是一种含烃类 酸类 酚类较高的有机化合物 加工 后可获得杂酚油 抗聚剂 浮选起泡剂 木沥青等产品 也可用于化工 医药 合成橡胶 和冶金等部门 3 年产木醋液 164 吨 木醋液广泛可以在应用在农业生产上 作为土壤消毒剂 改良土壤 促进植物生长 还可以制造肥料 抑制杂草的生长 减少农药用量 除了农业 应用外 木醋酸还可以应用于医疗保健行业 食品行业等 具有非常广泛的用途 20 48 7 1 37 1 3 坚持因地制宜 突出特色 实现生物质资源的充分利用坚持因地制宜 突出特色 实现生物质资源的充分利用 该设计必须突出区域性特点 突出地方性特色 在设计时必须从当地的实际出发 在 充分调查研究的基础上 正确识别影响当地经济社会环境可持续发展的有利条件和制约因 素 建设要切合实际 既具有前瞻性和科学性 又具有现实性和可操作性 通过秸秆气化工程 实现秸秆等生物质的回收利用 每年可消纳农场的棉秸秆和木屑 等 实现废弃物的综合利用 燃气用来炊用 可解决场区和周边农户用气紧张的问题 木 焦油等可以作为高附加经济产物 促进秸秆气化工程的发展 真正实现 物尽其用 地尽 其利 的循环经济模式 取得环境效益和经济效益的双赢 7 27 2 设计思路设计思路 按照循环经济的原则 依据 资源 产品 资源 的循环再生模式 针对项目区的实际 情况和排放要求 产品设计方案为 棉秸秆 杂木枝 木屑等生物质废弃物经高温厌氧发 酵转化为民用燃气 秸秆气化后的草灰可以作为钾肥返还农田 生产的木焦油等可以成为 化工原料 最大限度提高能源和资源的利用率 提高了工程的产品附加值和经济回报率 7 37 3 产品方案产品方案 表表 7 17 1 本项目产品方案本项目产品方案 序号产品数量 年产 1 燃气135 万 m3 2生物质炭 182 吨 3 木焦油36 吨 4 木醋液164 吨 该技术以农作物秸秆等生物质废弃物作原料 经粉碎 干燥 成型后送入反应釜中 在隔绝空气条件下 通过高温加热进行的还原反应 使生物质中的碳元素转化为一氧化碳 氢气 甲烷等组成的混合可燃气体 该气体经净化分离后可供周围村庄户用 7 47 4 建设目标建设目标 1 日处理物料 2t 2 年产燃气量 135 万 m3 21 48 3 供气户数 1500 户 4 年产附加经济产物 382t 7 57 5 建设规模建设规模 根据前述内容 新建燃气工程主要包括以下内容 1 40 5 m2原料预处理间 2 108m2生物质气化反应间 3 200m2仓库 4 1500m3低压钢式气柜 5 27m2办公室 6 13 5m2门卫室 7 13 5m2电控室 8 13 5 m2卫生间 22 48 第第 8 8 章章 项目建设内容项目建设内容 8 18 1 土建工程土建工程 8 1 18 1 1 设计依据设计依据 1 建筑设计规范 2 建筑设计防火规范 3 建筑及各专业提供的设计条件 8 1 28 1 2 设计范围设计范围 土建工程范围 气化炉基础 低压钢式气柜基础 原料预处理间 生物质气化反应间 仓库 办公室 门卫室 电控室 卫生间等各种建筑 构筑物 以上建筑物的耐火等级均 为一 二级 根据功能进行初级装修 建筑物地上部分外墙均采用外墙涂料装饰 涂料颜 色应与整个工程建筑相协调 构筑物具体形式 规模 数量见表 8 1 表表 8 18 1 主要构筑物明细表主要构筑物明细表 序号序号建设内容建设内容建筑形式建筑形式 单位单位数量数量 单位造价单位造价 万元万元 合计合计 万元万元 1 高效生物质气化炉基础钢砼 m37 617001 29 2 气柜基础钢砼 m3141 7170024 09 3 原料预处理间砖混 m240 512004 86 4 生物质气化反应间砖混 m2108120012 96 5 仓库砖混 m2200120024 00 6 办公室砖混 m22712003 24 7 门卫室砖混 m213 512001 62 8 电控室砖混 m213 512001 62 9 卫生间砖混 m213 512001 62 10 燃气输配工程其他 110000010 00 11 合计 85 30 23 48 8 28 2 电气自动控制电气自动控制 8 2 18 2 1 设计依据设计依据 1 建筑设计方案 2 建筑及各专业提供的设计条件 3 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 8 2 28 2 2 设计范围设计范围 1 照明系统 接地系统设计 2 各处理单体控制系统的设计 3 控制室的电气设计 8 2 38 2 3 设计内容设计内容 1 用电负荷计算 本工程电源由厂区配电室将 380 220 伏三相四线制引入控制室内 经控制室内总配电 柜供各用电点 总配电柜上安装有电压表 电流表和电度表 以监测整个处理装置的用电 情况 动力设备均采用三相 380V 供电 照明采用单相 220V 供电 对于室外电缆敷设根数较多的线路可设置电缆沟 其它电缆根数较少的线路可采用铜 芯聚氯乙烯绝缘电缆穿镀锌钢管的方式敷设或铠装电缆直埋敷设 室外照明电缆可采用铠 装电缆直埋敷设 为防止电气设备的过电压及雷电侵袭 装设过电压保护装置 在土建施工时 将构筑物中圈梁钢筋连成一体 形成环形接地网 在控制室周围做接 地极 控制室内所有盘柜及钢筋混凝土架构以及电缆外皮 接线盒 终端盒等 均和接地 系统相连 即作等电位连接 本项目主要设备功率统计表见下表 表表 8 28 2 主要设备功率统计表主要设备功率统计表 序号序号设备名称设备名称 功率功率 kWkW 数量数量 装机功率装机功率 kWkW 运行功率运行功率 kWkW 日运行日运行 时间时间 h h 日总耗电量日总耗电量 kW hkW h 1 上料机 3 0 1 台 3 03 013 0 24 48 2 搅拌机 2 2 1 台 2 22 224 4 3 气化机组 15 1 台 1515460 4 破碎机 3 0 1 台 3 03 013 0 5 真空泵 3 0 1 台 3 03 013 0 6 照明 5 1 套 55945 7 合 计 28 228 228 2118 4 8 38 3 设备工程设备工程 项目设备主要有进料系统 厌氧反应系统 内搅拌系统 燃气净化设备 燃气利用系 统等 具体设备型号 数量见表 8 3 表表 8 38 3 主要设备明细表主要设备明细表 序号序号仪器设备购置仪器设备购置产品型号产品型号单位单位数量数量单价 元 单价 元 合计 万元 合计 万元 1 破碎机 1t h 台 1180001 80 2 上料机 1t h 台 1340003 40 3 生物质燃气发生炉 JRQ II 套 126000026 00 4 搅拌机非标台 1120001 20 5 冷却水洗塔非标台 2420008 40 6 真空泵 2BV51111 台 2190003 80 7 燃气灶冷却分离器非标台 1200002 00 8 水洗塔非标台 1160001 60 9 气水分离器非标台 180000 80 10 燃气过滤器非标台 1100001 00 11 安全水封器非标台 180000 80 12 干式阻火器管道式套 1185001 85 13 低压钢式气柜 1500m3 套 156000056 00 14 输配主材 PVC U 套 150000050 00 15 普通计量表套 150010015 00 16 终端燃用灶具套 150020030 00 25 48 17 配电箱套 1200002 00 18 管材管件套 135000035 00 19 自控系统套 1200002 00 20 仪器仪表套 1200002 00 21 防雷接地套 1100001 00 22 消防设施套 1150001 5 23 合计合计 247 15247 15 8 48 4 公共工程公共工程 8 4 18 4 1 场区总平面布置场区总平面布置 项目工程的总体布置应符合该燃气工程工艺的要求 布置紧凑 便于施工 运行和管 理 结合地形 气象和地质条件等因素 经过技术经济分析确定 竖向设计应充分利用地 形 设施高度 达到排水畅通 降低能耗 土方平衡的要求 构筑物的间距应紧凑 合理 并应满足施工 设备安装与维护 安全的要求 附属建筑物宜集中布置 并应与生产设备 和处理构筑物保持一定距离 各种管线应全面安排 避免迂回曲折和相互干扰 输送污水 污泥和燃气管线布置应尽量减少管道弯头以减少能量损耗和便于清通 各种管线应用不同 颜色加以区别 8 4 28 4 2 场区工程场区工程 该燃气工程属新建工程 场区采用黑色铸铁铁艺围墙 现浇混凝土道路 建筑物与构 筑物地上部分外墙均采用蓝 白色外墙涂料粉刷 涂料颜色应与整个农场建筑相协调 并 在道路两边种植长青观赏树木 达到美观大方的效果 空地合理种植草坪与花卉 8 4 38 4 3 安全与消防安全与消防 燃气有可燃性 适量与空气混合 遇明火便会发生爆炸 因此 燃气发生炉 贮气柜 燃气净化室等场所严禁明火 本工程配有消防水路及消防栓各一个 以供消防配用 同时 备齐 CO2灭火器和干粉灭火器材 并由专人负责 定时检查 确保安全 燃气发生炉 贮 气柜 燃气净化室等设施必须设有避雷装置 并每年测试一次 保证接地良好 表表 8 48 4 公用工程估算公用工程估算 26 48 序号序号建设内容建设内容单位单位数量数量单位造价单位造价 元元 合计合计 万元万元 1 室外道路工程 m22002004 00 2 土方平整 m21300003 00 3 绿化工程 m22001002 00 4 大门 围墙套 1500005 00 5 合计合计 14 014 0 27 48 第第 9 9 章章 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措 9 19 1 估算依据估算依据 本工程投资估算主要依据 给排水工程概预算与经济评价手册 及建设部 1996 建 标字第 628 号文 市政工程可行性研究报告投资估算编制办法 同时结合类似工程实际 情况进行调整 其他工程费用费率依据 给排水工程概预算与经济评价手册 和当地经济情况而定 9 29 2 投资估算投资估算 本项目总投资 491 64 万元 其中包括土地征用 补偿金 30 万元 土建投资 85 30 万 元 仪器设备投资 247 15 万元 公用工程投资 14 0 万元 间接费用 73 22 万元 不可预 见费 20 98 万元 铺底流动资金 20 98 万元 9 19 1 工程总投资表工程总投资表 序号序号项项 目目 名名 称称构构 成成 方方 式式 费用费用 万元万元 备备 注注 本工程直接费 土建工程 85 3 仪器设备 247 15 公用工程 14 0 一本工程直接费合计 346 45 本工程间接费 1 设计费 一 1 0 3 46 2 监理费 一 1 0 3 46 3 安装费 10 24 72 4 运行调试费 一 4 0 13 86 5 人员培训费 一 1 0 3 46 6 基本预备费 一 5 17 32 7 涨价预备费 一 1 3 46 8 后期服务费 一 1 3 46 28 48 序号序号项项 目目 名名 称称构构 成成 方方 式式 费用费用 万元万元 备备 注注 二本工程间接费合计 1 2 3 4 5 6 7 8 73 22 三不可预见费 一 二 5 20 98 四铺底流动资金 一 二 5 20 98 五土地使用补偿金 30 0 六本工程总投资估算 一 二 三 四 五 491 64 9 39 3 资金筹措资金筹措 项目总投资 491 64 万元 其资金来源如下 1 申请国家投资 120 万元 2 当地政府扶持资金 20 万元 3 企业自筹资金 351 64 万元 29 48 第第 1010 章章 建设期限和实施进度安排建设期限和实施进度安排 10 110 1 建设期限建设期限 该项目总建设期限为 10 个月 10 210 2 项目实施进度安排项目实施进度安排 实施进度表如图 10 1 所示 图图 10 110 1 实施进度表实施进度表 工程阶段6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月 施工图设计 土建施工 安装工程 调试运行 竣工验收 为确保工程的顺利进行 对项目的实施有严格的管理和专业的技术支持 该阶段的主 要工作内容包括该项目的技术设计文件 图纸及提供技术服务和保证 进行设备采购 施 工 安装 调试 运行 在此请业主给予监督和配合 1 10 30 3 实施计划实施计划 该阶段的主要工作内容包括该项目的技术设计文件 图纸及提供技术服务和保证 进 行设备采购 施工 安装 调试 运行 10 3 110 3 1 工作流程工作流程 工作内容 项目设计 生产 实施工作 签订合同后执行 工作流程如下 设计 采购 生产 生产过程质量控制 设备交验 发货 土建施工 设备安装 调试