生物质发电可研报告

*生物综合利用发电工程 可 行 性 研 究 报 告 二零零七年三月 目 录 1 概述 . 1 1.1 项目概况及编制依据 . 1 1.2 研究范围 . 4 1.3 建设必要性 . 4 1.4 主要技术设计原则 . 4 1.5 项目建设的有利条件 . 5 2 电力系统 . 6 2.1 电力系统现状 . 6 2.2 *电力系统概况 . 6 2.3 电力负荷预测及电力平衡 . 6 2.4 接入系统设想 . 7 2.5 电气主接线 . 7 2.6 电厂建设的必要性 . 7 3 燃料供应 . 8 3.1 秸秆量 . 8 3.2 秸秆成份分析 . 10 3.3 秸秆收集 . 13 3.4 锅炉点火燃料 . 14 4 建设规模 . 15 5 机组选型 . 15 5.1 机组选型 . 15 5.2 主机技术条件 . 16 5.3 热经济指标 . 17 6 厂址建设 条件 . 17 6.1 厂址概述 . 17 6.2 交通运输 . 19 6.3 供水水源及其可靠性分析 . 20 7 工程设想 . 21 7.1 全厂总体规划及总平面布置 . 21 7.2 秸秆运输及厂内输送 . 24 7.3 燃烧系统 . 25 7.4 热力系统 . 30 7.5 主厂房布置 . 31 7.6 灰、渣处理系统 . 32 7.7 供、排水系统 . 35 7.8 化学水处理系统 . 43 7.9 电气部分 . 47 7.10 热力控制 . 50 7.11 通信 . 52 7.12 采暖通风 . 53 7.11 土建部分 . 56 8 环境保护 . 60 8.1 环境概况 . 60 8.2 烟气治理及其影响分析 . 63 8.3 废水治理及其影响分析 . 65 8.4 灰渣治理及其影响分析 . 66 8.5 噪声治理及其影响分析 . 66 8.6 绿化 . 67 8.7 环境管理和监测 . 67 8.8 结论和建议 . 67 9 劳动安全与工业卫生 . 68 9.1 电厂在生产过 程中主要的安全和卫生问题 . 68 9.2 设计原则及拟采取的措施 . 68 9.3 劳安部分结论 . 68 10 节约和合理利用能源 . 69 10.1 概述 . 69 10.2 节约和合理利用能源措施 . 69 11 劳动定员及组织 . 69 11.1 劳动组织及管理 . 69 11.2 人员配置 . 70 12 工程项目的实施条件和轮廓进度 . 71 12.1 工程项目实施的条件 . 71 12.2 工程项目实施的轮廓进度 . 72 13 招投标 . 74 14 投资估算及财务评价 . 76 14.1 编制原则 . 76 14.2 编制依据 . 76 14.3 工程 投资估算 . 78 14.4 财务评价 . 78 14.5 敏感性分析 . 79 14.6 经济评价结论 . 79 14.7 综合评价 . 79 15 结论及建议 . 80 15.1 主要结论 . 80 15.2 建议 . 81 15.3 主要技术经济指标 . 81 附 件 1、 *发展和改革委员会关于同意 *秸秆 发电项目开展前期准备工作有关问题的函冀发改函 2006348 号。 2、 *发展和改革委员会关于同意 *经贸有限公司原拟建矸石发电工程调整为 秸秆 发电项目的函。 3、 *发展改革局关于呈报 *经贸有限公司 秸秆 发电项目开展前期准备工作的请示。 4、 *建设局关于装机 2 24 万千瓦 秸秆 发电项目规划选址预审意见 。 5、 *人民政府关于 *经贸有限公司 秸秆 发电项目所需燃料供应问题的批复。 6、 *电力局 *生物综合利用发电有限公司发电并网协议。 7*国土资源局关 于 *生物综合利用发电工程项目用地的初审意见 。 8、 *生物综合利用发电有限公司和 *委会签订的储存原料占地租赁协议。 9、 *文物保管所关于 *秸秆 发电项目工程拟选厂址有关文物事宜的意见。 10、 *发展改革局关于 *秸秆 发电工程项目所需燃料供应的报告。 11、 *人民武装部关于 *生物综合利用发电有限公司发电项目拟选厂 址有关军事事宜的批复。 12、水质全分析表。 13、同意用地证明。 附图： 1、 厂区总平面布置图 2、电气主接线图 3、原则性热力系统图 4、主厂房零米平布置图 5、主厂房运转层平面布置图 6、主厂房横断面布置图 1 1 概述 1.1 项目概况及编制依据 1.1.1 城市概况 *为 *省辖扩权市，位于 *市西部，太行山东麓，晋、冀、豫三省交界地带，隶属 *市管辖，地处东经 113 45 114 22，北纬 36 2837 01之间， 东与 *县和 *县毗邻，西与 *县和 *省左权县接壤，南靠 *县和峰峰矿区，北接 *市和 *市。境域面积 1806 平方公里，全市人口 74 万人，城区人口 12 万人，林区 5 万人。 1989 年撤 *县建立 *，现辖 22 个乡镇， 502 个行政村。全市耕地 59000公顷，水浇地占 50%，林地 200 多公顷。 全市农作物主要品种是小麦、玉米、棉花、大豆，西部以玉米、大豆、棉花为主，东部、南部和北部以小麦、玉米和棉花为。 全市林区主要分布在西部山区和东南部丘陵地带，树种主要有桐树、杨柏、松树、花椒树和果树等。 *交通运输十分便利，邯长铁路和 309 国道贯穿东西，邢都公路纵穿南北。 *城区现有两座小型区域性热电厂，总装机 4.8 万 kW。 *顶峰热电厂位于*城西，承担 *城西工业区的供热； *热电厂位于 *东南部，承担 *东南部老工业区的供热。 1.1.2 企业概况 *生物综合利用发电工程由 *经贸有限公司 承建。*经贸有限公司是一家以铁矿石生产、矿产品加工、铁 精粉和生铁销售为一体的民营企业， 2003 年注册资本 200 万元，流动资金 2500 万元，年营业收入 5000多万元，年利润总额 600 万元。 该公司现有职工 250 余人，其中高中级工程技术人员 20 人，立足于丰富的矿产资源，常年向邯钢、太钢、 2672 钢厂和天津铁厂等钢铁企业提供铁矿石、铁精粉和生铁，业务渠道畅通。 1.1.3 项目概况 *经贸有限公司 原拟在 *东建设一座 2 24MW 煤矸石发电厂，厂址位于 *以东 1.5 公里处，厂址 东侧为 *煤矿生活区，南侧 为*煤矿生产区，西侧为 *，北侧为 309 国道。 *经贸有限 2 公司 与 *委会签订占地租赁协议。 *发展和改革委员会于 2006 年 11 月 29日以冀发改函 2006348 号文（关于同意 *秸秆 发电项目开展前期准备工作有关问题的函）同意 *秸秆 发电项目开展前期准备工作。 *发展和改革委员会在致省国土资源厅关于 *经贸有限公司 原拟建矸石发电工程调整为 秸秆 发电项目的函中明确指出，“ *经贸有限公司 原拟建的 2 24MW 矸石发电工程，我委曾于 2004 年批复了项目建议书”，“经研究，我委以冀发改函 2006348 号文件同意 *矸石发电工程调整为 秸秆 发电项目，并在原项目基础上进一步开展下步前期工作”。据此，本可行性研究在原煤矸石发电工程基础上，对调整为 秸秆 发电项目进行研究论证，主要对 秸秆 资源、可供利用的 秸秆 资源、 秸秆 的收集加工运输、建设规模及装机方案的调整、建设条件的适应性、对环境的影响等进行论证。 为使 *农作物 秸秆 得到充分利用，实现资源化、减量化、无害化， 减少桔杆堆放或焚烧对市容市貌和大气质量的破坏，充分利用可再生能源的优势，将生物发电开发成为 *能源结构的有益补充， *经贸 有限公司拟在 * *东建设 秸秆 发电 项目 。 本工程年处理棉花、玉米 秸秆 19 万吨，采用焚烧减量方式，用于发电，其灰渣含钾量较高，可直接供农民作为农家肥还田使用。同时，该工程还可利用项目所在地*煤矿矿井 排水，提高运行经济性。 1.1.4 任务来源及工作过程 1）任务来源 2007年 2月 15日 *经贸 有限 公司 关于 *生物综合利用 发电项目 秸秆 的 委托函 2）工作过程 2002 年 2 月 25 日接到项目委托函后，我院设计人员地方有关人员到 *进行了选厂踏勘和收资调研，并即着手进行可行性研究工作。我院根据业主要求， 对拟建 厂址， 按照采用炉排炉、 2 130t/h 级高温高压 秸秆 直接燃烧锅炉配 2 25MW 凝汽式汽轮发电机组方案 , 正式开展了本项目可行性研究工作，于 2006 年 3 月完成 可行性研究报告 。 1.1.5 建设规模 从 *及其周边县的 秸秆 资源量来看，能够满足 2 25MW 机组用量。但是， 3 秸秆 比重小（ 挤压成块 后约 800-1000kg/m3）、体积大，运输条件相对较差。经计算， 2 25MW 高温高压 发电 机组配 2 130t/h 级锅炉年需 秸秆 量 19 万吨，日用量约 690 吨（按20h 计）。以载重量 6t 的车辆计算，每日需 115 车次。以每日 12 小时进料考虑，车流量为 9.58 辆 /小时。考虑 *及周边县 具体道路情况和本工程厂址位置， 秸秆 运输压力相对较大。另外，以载重量 6t 的车辆计算， 2 25MW 高温高压 冷凝式汽轮发电 机组配 2 130t/h 级锅炉，每小时厂内平均卸车 9.58 辆，称重、 卸料及检测工作量也相当大。 综合考虑 *的 秸秆 资源量、 秸秆 运输条件，并充分考虑本工程的示范性质，本着稳妥、可靠的原则，按照机炉匹配的要求，本项目的建设规模定为： 本工程安装 2 25MW 凝汽式 汽轮发电 机组配 2 130t/h 级 秸秆 燃烧锅炉， 扩建端 预留 扩建的可能 。 1.1.6 编制依据 1) *经贸 有限公司关于 *生物综合利用 发电项目 可行性研究报告 的 委托函 2) 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 。 3） *发展和改革委员会关 于同意 *秸秆 发电项目开展前期准备工作有关问题的函 4） *发展和改革委员会关于同意 *经贸有限公司原拟建矸石发电工程调整为 秸秆 发电项目的函 5） *发展改革局关于呈报 *经贸有限公司 秸秆 发电项目开展前期准备工作的请示 6) *建设局关于装机 2 24 万千瓦 秸秆 发电项目规划选址预审意见。 7） *人民政府关于 *经贸 有限公司 秸秆 发电项目所需燃料供应问题的批复。 8) *电力局 *生物综合利用 发电 有限公司发电并网协议。 9) *国土资源局关于 *生物综合利用 发电 工程项目用地的初审意见。 10) *生物综合利用 发电 有限公司和 *委会签订的储存原料占地租赁协议。 11) *文物保管所关于 *秸秆 发电项目工程拟选厂址有关文物事宜的意见。 4 12) 设计有关的法令、法规、标准及专业设计技术规程等。 1.2 研究范围 1) 建设 2 25MW 凝汽式 汽轮发电 机组配 2 130t/h 级 秸秆 燃烧锅炉的各项建设条件 。 2) 主机设备的选型及各工艺系统的确定 。 3) 本项目的建设轮廓进度 。 4) 工程投资估算及经济效益评价 。 1.3 建设必要性 *为 *省辖扩权市，位于 *市西部，太行山东麓，晋、冀、豫三省交界地带，隶属 *市管辖，东与 *毗邻，西与接壤，南靠，北接。境域面积 1806 平方公里，全市人口 74 万人，城区人口 12 万人，林区 5 万人。 1989 年撤 *县建立 *，现辖 22 个乡镇， 502 个行政村。全市耕地 59000 公顷，水浇地占 50%，林地 200 多公顷。 全市农作物主要品种是小麦、玉米、棉花、大豆，西部以玉米、大豆、棉花为主，东部、南部和北部以小麦、玉米和棉花为。 全市林区主要分布在西部山区和东南部丘陵地带，树种主要有桐树、杨柏、松树、花椒树和果树等。 *是农业大县 （市） ， 距电厂 20 公里以内 各类 农作物秸秆 年产量约 96 万吨 。其中， 小麦、玉米、大豆秸秆产量约 71 万吨， 直接还田 约 5 万吨 ，牛、羊等养殖业消耗 约 10 万吨。 虽然有一部分用于还田和青储伺 料，但大部分无法有效利用， 这些剩余秸秆 的处理已成为近几年 *政府的难题之一。建设 秸秆 发 电工程， 不但可以消除因就地焚烧 秸秆 产生的烟气 污染，且可 将 秸秆 作为资源加以利用，还可增加农民收入。 另外，建设 秸秆 发 电工程，可将 秸秆 替代煤炭等， 减少了污染， 节约了能源 ，改善当地大气环境质量，提高人民的生活水平 。 综上所述， 本项目 建设 秸秆 发 电工程 的建设 是完全必要的。 1.4 主要技术设计原则 1) 从提高 机组运行的 可靠性角度考虑，按 2 炉配 2 机进行整体规划， 不堵死扩建端 。 锅炉采用国内产品、最大连续蒸发量 130t/h、 过热蒸汽压力 9.2MPa、过热蒸汽温度540、给水温度 210，效率 2%。汽轮机选用高温高压、 冷 凝汽式汽轮机 24MW。配套选用 24MW 发电机。 5 2) 电力系统：发电机出线经主变升压至 35kV或 110kV用架空线接入附近的变电所。 3) 秸秆 供应： 秸秆 由收购站按要求 打包、晾干后 用汽车运至厂内。 4) 燃油供应：燃用 -10 号轻柴油，采用汽车运输。 5) 水 源：生产用水采用煤矿矿井排水；生活及消防用水采用城市自来 水。 6) 秸秆 仓库：容量按 2 台炉燃用 5 天设计。 7) 灰渣：干灰采用机械集中系统，锅炉底渣采用机 械输送方式。 8) 秸秆 破碎及处理：在 秸秆 储存场 内设破碎车间，将 秸秆 破碎成满足入炉要求的碎段，用皮带输送至炉前 秸秆 仓内。 9) 机组控制：锅炉和汽 轮机组 设集中控制室，控制方式为 DCS，控制设备为国产中上档水平。 10) 锅炉采用轻型封墙。 11) 采用二次循环供水、自然通风塔冷却系统。 12) 两台炉用 1 座烟囱，烟囱高度暂按 80 米，根据出口流速确定烟囱出口内径。 13) 主厂房等建筑采用钢筋混凝土结构。 14) 本工程机组年利用小时各专业均以 5500 小时叙述。 1.5 项目建设的有利条件 1、建厂条件好。本 项目厂址拟选择在 *北侧， *村东 2 公里处的山坡地，位于全市 秸秆 产区中部。 2、交通便利。拟选厂址四周都有公路环绕，东距公路 300 米，南距公路 1 公里，北距路 1.5 公里， *煤矿铁路专用线从厂区西侧通过与铁路连通。该厂址南距*6km，东距 *市 30km。因此，交通运输十分便利。 3、综合利用。 *周边有大小多座水泥厂，根据有关灰渣供应协议，本工程的灰渣可以全部综合利用，避免了灰渣对环境的污染。 4、接入电力系统方便。本项目拟选厂址所在区域， 输变电设施齐全， *境内有 220kw 变电站二个、 110KV 变电站三个、 35KV 变电站十几个。拟建厂址距陶二110KV 变电站 1.5km。因此，本项目电力上网十分方便，上网工程直接费用较低。 5、使用矿井排水，取水便利，保护环境。 *煤矿采掘过程中，产生大量矿井水，现全部对外排放。本项目 生产补水水源全部使用废弃矿井水，既 使废物得到了利用，又避免了矿井水对环境的污染。 6 2 电力 系统 2.1 电力系统现状 *电网位于南网的南部，北接 *电网，南面、西面和东面分别是 *电网 、山*电网和 *电网，是 *南网的一个重要组成部分。目前， *境内拥有 *、 *、 *、*等大、中型火力发电厂及一批小型水、火电厂，至 2004 年底， *电网拥有统调装机容量 3188MW，其中水电装机 17MW；拥有 500kV变电所 2座，即 *500kV变电所（降压容量为 1 750MVA）和辛安 500kV开闭所；拥有 220kV公用变电所 11座，降压总容量3120MVA。 2004年 *地区最高供电负荷 1956MW，年供电量 153 亿千瓦时。目前，*地区电力电量较 富裕。 *地区 2004 年电网接线见图 3-1。 图 3-1:*地区 2004年电网现状 2.2 *电力系统概况 *境内拥有 220kV 变电站 2 座，容量 480MVA， 110kV 变电站 7 座，容量487.5MVA， 35kV变电站 26座， *电力公司管辖 17座，容量 224.3MVA。 *境内拥有 2 座区域性热电站，总装机容量为 48MW；拥有 5 座小水电站，总装机容量 4.5MW。 *中心区域网内现有 110kV 变电站 2 座， 2002 年城 网改造工程完成后，主要以 110/10kV终端站形式对城区供电。 从电力系统看，本工程拟选厂址所处位置属于电力负荷比较集中区域，距陶二110kV 变电站 1.5km，输出距离近，上网输电十分方便，电力并网接入系统具有良好的外部条件。 2.3 电力负荷预测及电力平衡 *地区矿产资源丰富，交通便利，目前已经建成为以能源生产为主，以煤焦、食品、纺织、化工、建材、机械等工业配套，生产门类齐全、初具规模的新兴工业城市，是 *新兴的经济发展区。 市区发展规划以控制城区发展规模，完善现有设施，以居民生 活为主要发展方向； 7 开发区以工业用电为主要发展方向。 *2002 年全社会用电量为 22亿 kwh，其中， *电业公司售电量 8.22亿 kwh。根据 *电业公司电力发展规划，预测 2002 年 2005 年全市用电力递增9.75%， 2006年 2010 年用电递增 7.00%， 2010年 2020年用电递增 5.90%。 *“十一”电力发展规划根据 *用电分类分析，预测 2005年、2010年、 2020年全市最大用电负荷分别为 147.6MW、 188.4MW、 292.4MW，最大负荷“十五”期间平均递增 11%，“十一五”期间平均递增 8%。 由此可见，随着 *经济的发展，其用电量不断增长，供用电缺口也将增大。 2.4 接入系统设想 *秸秆 发 电厂拟安装 2 台 25MW汽轮发电机组，所发电力扣除自用电后全部上网销售，拟建电厂厂址距陶二 110kV 变电站 1.5公里，陶二 110kV变电站有进出线备用回路。因此，本项目拟以 110kV 并入陶二变电站，实现与系统连接。 2.5 电气主接线 本项目安装 QF24-2 型和 QF24-2 型发电机组各 1 台，发 电机出线分别经双卷变接入 110kV母线， 110kV 母 线采用双母线接线形式 ，双回接入陶二 110kV 变电站。 2.6 电厂建设的必要性 *目前经济发展速度较快， 2004 年全 市产值 108 亿元， 上交利税 30 亿元，2006年全市产值 130 亿元，上交利税 33亿元。 “十一五”期间 *将努力推动经济持续发展， 2006年人大会议提出了大农业、大基地、大园区、大项目发展指导意见，并成立了领导小组，将电力产业、 *秸秆 发电项目列入了指导意见第一位，作为市重点项目全力推进。 农产品加工业， 围绕棉花、粮食、蔬菜、水果、养殖产业，新上一批食品加工、蔬果储藏、肉鸡分割等农产品加工企业，延长农业产业链条。经济的发展带动了地区电负荷的迅速发展。因此， *建设较大型 秸秆 综合利用 设施是 迫切需要的。 生物质是世界第四大能源，它们对全世界一次能源的贡献占 14。在我国，生物质占一次能源消费总量的 33，是仅次于煤的第二大能源。同时，我国是农业大国，作为农业生产的副产品，农作物 秸秆 是生物资源的重要组成部分。 *是农业大县，农作物种植面积近 59000 公顷 ， 林地 200 多公顷。 各类 农作物 秸秆 年 产量约 96 万 吨，另 8 有大量的果木枝条。虽然有一部分用于还田和青储伺料，但还有一大部分无法有效利用，这些剩余 秸秆 和果木枝条的处理已成为近几年当地政府的难题之一。 国际能源机构的研究表明， 秸秆 是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有3.8 ，而煤的平均含硫量约达 1。 秸秆 电厂 每年 可焚烧 秸秆 19 万吨，与 燃 煤火电厂相比，可节约 煤炭、 减少二氧化硫排放 和 烟尘排放量。 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。 *生物综合利用 发电 工程 的建设，不但可向当地供电，而且 可把解决能源短缺、环保和农民增收三大问题很好地结合起来 ，电厂的建设是利国利民的一件大好事 。 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。 3 燃料供应 3.1 秸秆 量 3.1.1 本工程 秸秆 用量 棉 花 秸秆 为设计燃料，玉米 秸秆 为校核燃料 1，小麦 秸秆 为校核燃料 2。 按锅炉额定负荷计算消耗秸秆， 日用量按 20 小时计 ， 年用量小时按 5500 小时计。 3.1.2 *秸秆 量情况 全 市 人口 74万，幅员面积 481.5平方公里，全 市 耕地面积 5900公顷 ，水浇地 占 50%，林地 200多公顷 。 农作物公布情况：全县农作物主要为小麦、玉米、棉花。城东部以棉花为主，城西部以粮食为主。 为配合筹建 秸秆 电厂工程， *对全市 秸秆 资源量进行了调查，统计结果表明，距电厂 20 公里以内 秸秆 总 产量约 96 万吨， 其中棉花秸秆 25 万吨，其它农作物秸秆约71 万吨，其它农作物秸秆直接还田 5 万吨，养殖业消耗约 10 万吨， 剩余 小麦、玉米、大豆等秸秆 量 约 56 万吨。 小时用量（ t） 日用量（ t） 年用量（ 104t） 设计 校核 1 校核 1 设计 校核 1 校核 2 设计 校 核 1 校核 1 一台炉 20.6 22.9 22 412 458 440 11.33 12.6 12.1 两台炉 41.2 45.8 44 824 916 880 22.66 25.2 24.2 9 *农作物 秸秆 生产情况一览表（距电厂半径 11公里以内） 乡镇数： 11 村数： 186 人口： 42 万 土地面积： 580平方公里 项目 作物名称 面 积 （ 万亩） 单 产 （公斤） 总 产 （万吨） 秸秆 单产 （公斤） 秸秆 总 产 （万吨） 小麦 20 300 6 400 8 玉米 21.6 400 8.64 600 12.96 棉花 21 450 9.45 500 10.5 大豆 5 150 0.75 880 4.4 合计 67.6 24084 32.86 *农作物 秸秆 生产情况一览表 （ 距电厂半径 20公里以内 秸秆 产量 ） 乡镇数： 19 村数： 275 人口： 76 万 土地面积： 943平方公里 项目 作物名称 面 积 （万亩） 秸秆 单产 （公斤） 秸秆 总产 （万吨） 备 注 小麦 65 400 26 均属稳产作物 玉米 68 600 40.6 棉花 50 500 25 大豆 5.2 880 4.6 合计 188.2 96.2 综上所述 ， *秸秆 量完全能够满足本工程每年 19 万吨的需要。 树枝 杆 生产情况一览表（距电厂半径 11 公里以内） 项目 树木名称 面积 万亩 树枝 杆 单产 公 斤 树枝 杆 总产 （万吨） 备 注 扬树 2 300 0.6 核桃树 2 400 0.8 花椒树 1.5 200 0.3 其它 0.5 150 0.