某市生物质（稻壳）发电工程可行性研究报告（136页）

生 物 质 （ 稻 壳 ） 发 电 工 程 可行性研究 报告 中南某设计 院 2008 年 11 月 10 日 报 告 总 目 录 1. 可行性研究总报告 (502. 可行性研究报告附图 ( 03. 可行性研究报告附件 ( 04. 投资估算及财务评价 ( 05. 稻壳收集专题报告 ( 06. 热力网工程可行性研究报告 ( 0 目 录 1 概 述 . 6 项目法人概况及编制依据 . 6 研究范围 . 7 概况： . 8 项目建设的必要性 . 9 主要设计原则 . 11 工作简要过程 . 11 2 热 负 荷 . 12 供热现状 . 12 热负荷 . 13 设计热负荷 . 17 3 电 力 系 统 . 19 电力系统概况 . 20 电力市场分析 . 20 电厂建设的必要性 . 21 电厂年利用小时数、供电范围、与系统连接方 案设想 . 22 系统二次部分 . 22 4 燃 料 供 应 . 23 燃料来源及特性 . 24 燃料供应 . 25 燃料运输 . 26 燃料收购与储存 . 26 5 机组选型及供热方案 . 27 发电主要流程 . 27 装机方案 . 28 主要热经济技术指标 . 30 汽平衡 . 30 6 厂 址 条 件 . 31 厂址概述 . 32 交通运输 . 33 电厂水源 . 34 灰渣处理 . 34 工程地质与地震 . 35 7 工 程 设 想 . 38 全厂总体规划及厂区总平面规划布置 . 38 燃烧系统 . 40 热力系统 . 42 燃料运输 . 44 主厂房布置 . 46 除灰渣系统 . 48 供排水系统 . 51 化学水处理系统 . 57 电气部分 . 59 热工控制部分 . 62 建筑结构部分 . 64 采暖通风与空气调节 . 74 8 热 力 网 . 77 概 述 . 77 热负荷 . 77 工程方案 . 78 热力网运行调节方式 . 80 9 环 境 保 护 . 82 环境保护 . 82 水土保持 . 93 灰渣的综合利用 . 95 10 节约和合理利用能源 . 98 节能措施 . 99 节水措施 . 99 节约用地的措施 . 100 节约原材料措施 . 100 土地利用 . 100 11 劳动安全与工业卫生 . 102 防火防爆 . 102 防尘、防毒、防化学伤害 . 103 防电伤、防机械伤害和其他伤害 . 103 防暑、防寒、防潮 . 104 防噪声、防振动 . 105 其他安全和工业卫生措施 . 105 企业组织 . 106 劳动组织及管理 . 106 人员配备 . 106 人员培训 . 107 13 工程建设项目招标 . 108 招标范围及招标内容 . 108 招标初步安排 . 108 招标形式 . 108 招标方式 . 109 评标专家来源 . 109 招标程序 . 109 标基本情况表 . 110 14 项目实施的条件和建设轮廓进度 . 111 项目实施条件 . 111 项目轮廓进度 . 111 程概况 . 114 要工艺特征 . 114 资估算编制依据 . 115 经济评价 . 117 16 结论与建议 . 126 结 论 . 126 主要技术经济指标 . 128 存在问题及建议 . 132 6 1 概 述 项目法人概况及编制依据 项目申报单位概况 限公司下属子公司由 11 户市级农业产业化龙头企业组成，公司与全国 23 个省、市建有产品销售网络，在 周边地区建有 40 万亩水稻种植产业化基地。2005 年 7 月公司与上海市联华、北京华联等大型超市建立了大量供货关系。目前，我公司在长三角地区及东南沿海建立了自已的销售网络，年加工、销售大米 60 万吨。 限公司于 2007 年初，通过大规模的资产重组，整合了 14 户制米企业，注册资金 1 亿元。 限公司是一个加工、销售有机绿色食品的公司，向社会提供中等价位高质量的食品，大米是主营业务，我们的宗旨是在公司盈利的同时与顾客、员工、社区以及我们的环境保持良好和谐的伙伴关系。我们的目标是保持中等以上的发展速度和盈利水平，为股东和投资者带来相应的回报。我们的使命是依托资源优势和政府政策支持，实现农业产业化经营运作，双向延伸产业链，促进农业经济增长，满足城市居民对绿色食品大米的需求。我们的价值观是始终追求卓越的品质，遵循伦理和道德准则，在各个领域的创新活动，是我们达到和巩固领先地位的手段，实现人 与自然、社会的协调发展。 限公司 是由 8 名自然人和一个公司投资组成的股 7 份制公司，该公司注册资金 1 亿元，该公司投股 8 个 6吨水稻加工能力企业，成员有 9 家企业购成集团公司核心层 ，上述企业年产稻壳将达到 35 万吨，因此，解决稻壳污染问题迫在眉睫。 拟充分利用本企业的稻壳资源投资建设 生物质（稻壳）发电厂，综合利用稻壳燃烧发电，以发电为主并兼顾城市供热。拟在黑龙江省 建设一座 24物质发电厂， 分两期建设，其中一期为 43期工程装机规模为：即 4 20t/h 中温中压稻壳锅炉， 43温中压抽汽凝汽式汽轮机， 43冷发电机。 该项目建成集团公司稻壳污染治理工作目标将如期实现。 设计依据 黑龙江省 限公司与我院签订的可行性研究设计合同。 中华人民共和国可再生能源法。 电力建设有关法规、规程、规定。 建设单位提供的设计输入资料。 研究范围 按照可行研究报告内容深度的规定， 本阶段可行性研究工作的范围，主要论证 生物质发电工程建设的可行性，并留有再扩建的可能性。重点研究建厂的外部条件： (1) 电力接入系统的分析和论证； (2) 燃料供应及外部运输问题； (3) 供水系统的可靠性和水文条件； (4) 电厂厂址及总平面规划； 8 (5) 灰渣综合利用分析； (6) 环境影响的评价； (7) 经济分析和评价； (8) 工程建设周期、进度和条件。 可研阶段由建设单位外委项目有以下部分： (1) 电力接入系统设计； (2) 环境影响评价； (3) 水土保持评价； (4) 水资源论证。 概况： 位于黑龙江省东北部，地处小兴安岭向三江平原过渡的缓冲地带，面积 平方公里，下辖 个边境县和 6 个行政区，人口 110 万。 典型的资源型城市。域内的矿产资源和农林资源丰富，煤炭、木材、粮食是三大重要资源。煤田总面积 252 平方公里，煤炭地质储量 吨，可采储量 吨，年产稳定在 2000 万吨。煤层气总储量 347 亿立方米。林地面积 65 万公顷，活立木蓄积量 4000 万立方米， 70%是天然林。耕地面积 650 万亩，粮食生产能力 40 亿斤，是黑龙江省水稻、大豆主产区；草地面积 10 万公顷，其中可利用草场 面 11 万公顷，其中养鱼水面 3500 公顷。此外，我市还有石墨、陶砾页岩等 30 余种非金属矿产资源，开发条件优良。 对俄开放的边境城市 ,与俄罗斯有 235 公里的边境线，萝北口岸是全省距哈尔滨最近的国家一类口岸，年吞吐能力 43 万吨；黑龙江 黄金水道 可运行 5000 吨级船舶，能以较近的距离到达日本和韩国。鹤 9 伊、鹤佳、鹤萝三条出口公路全部是高等级路面， 哈尔滨 423 公里，距萝北口岸 80 公里，距佳木斯机场仅 60 多公里。铁路运输 可以直达哈尔滨、大连等。 项目建设的必要性 利用可再生能源稻壳发电是解决能源短缺的有效途径之一。 我国人口众多，一次能源储量少，其中煤的储量为世界的 1/10，石油储量为世界的 1/40，天然气储量仅为世界的 1/100。而我国人口占世界的 1/4，相比之下，一次能源人均占有量相当低。随着我国经济迅速发展，对能源需求量日益增加，到目前为止，我国发电装机容量达到 5亿千瓦，其中火电占 82%，发电年消耗煤炭 吨以上。 2004 年我国耗煤炭 19 亿吨。全国探明的煤炭可开采的储量为 900 亿吨，不 到 50 年将被开采完；石油可开采储量 23 亿吨，仅可开采 14 年；天然气可开采储量 6310 亿立方米，仅可开采 32 年。 由此可见，我国一次能源非常紧缺，目前世界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。利用生物能发电是我国能源利用的迫切需要，也是解决能源出路的有效途径之一。 生物质能发电是解决燃煤中 大气严重污染的需要 我国目前每年发电用煤量达 吨， 排放量达 1200 万吨 (煤的含硫量按 )，粉尘排放 490 万吨。根据国家环保总局计算，我国每年燃煤 7 亿吨， 大气污染已经到了上限，而我国目前煤炭消耗量己达 19 亿吨，大气污染己经到了不可承受的地步。由于 染，产生酸雨己危害 30%国土面积。 2003 年统计，仅酸雨危害这一项使农、 10 林作物损失高达 220 亿元， 污染更危及人民身体健康。 利用生物质能稻壳 (玉米、小麦、棉花、豆类、油类秆等 )发电可以大量减少 排放，稻壳中硫的含量为 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 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%测算，生物质能发电装机容量将达 3000 万千瓦左右，其发展前途广阔，同时可大大减少 排放量。 目前我国多数地区稻壳利用率低，大米加工厂以焚烧或丢弃方式处理积存稻壳，造成烟气污染空气、占据土地。 利用稻壳发电，可减少燃煤电厂带来的 大气污染，减少粉煤灰、粉尘的排放，也不致随地焚烧稻壳造成交通事故。变废为宝是利国利民的大好事。 本工程为热电联产项目，可取代自备小锅炉 自备锅炉容量小、效率低，不仅供热质量 低，还造成大量的能源浪费和严重的空气污染，实现热电联产有利于节能、环保，符合国家综合利用的产业政策。 稻壳发电是增加企业收入，保持国民经济可持续发展的需要 在黑龙江省 建设一座 24壳发电厂，年燃烧稻壳量约30 万吨，价格按每吨 150 元计，加工企业可增加收入约 4500 万元。 有利于满足当地电力负荷快速增长的需要 生物质发电有限公司位于 境内，建成后每年发电量 利于满足当地电负荷快速增长的需求。 目前，国家高度重视社会主义新农村建设，增加农民收入 ，解决能源紧缺，改善生态环境，使国民经济和人民生活水平走上可持续发展的 11 良性循环道路，这些问题也是当前的热点、焦点和难点。按科学发展观要求，利用可再生能源生物质能 (稻壳 )发电作为一个产业来发展，尽快推动稻壳发电规模化、市场化和产业化是当务之急。 综上所述， 生物质发电有限公司的建设是十分必要的，对当地国民经济持续快速健康发展具有十分重要的意义。 主要设计原则 本期建设规模为： 4 台 20t/h 中温中压稻壳特种锅炉， 4 台3汽凝汽式汽轮机， 4 台 3冷发电机，预留扩建条件。 电厂性质是综合利用稻壳发电，以发电为主并兼顾热电联产，机组带基本负荷。机组年利用小时数暂定为 6000 小时。 厂区总平面布置本期按 4 炉 4 机设计，预留扩建条件。 稻壳燃料采用公路运输，燃料系统容量按 4 台 20t/h 锅炉最大消耗量设计。 除灰渣系统按干除灰渣系统设计，灰渣为高含钾肥料，全部综合利用。 锅炉尾部烟尘处理考虑采用布袋除尘器。 供水系统采用闭式水系统，冷却塔采用机力通风冷却塔。循环水补水采用地下水。 化学水处理 系统设计按两级除盐系统设计。 电气主接线以 2 回出线接入 10电站。 热工控制系统采用 统，实行机、炉集中控制。全厂辅助公用系统采用 控，设置化水、物料输送、除灰渣系统监控点。 工作简要过程 12 根据 2007 年 8 月 2 日黑龙江省 团有限公司与我院签订的委托书，按照委托方的要求 “关于开展 生物质热电项目可行性研究 ”的要求开展本工程可行性研究工作。 2007 年 8 月 20 日 8 月 4 日我院组织相关专业人员对现场进行了踏勘及资料搜集，热负荷的调查与落实， 资源的调查与核实等工作。在现场踏勘、资料收集工作中。 2007 年 10 月 25 日我院提交可行性研究报告初稿，征求建设方意见，经修改完善， 2008 年 1 月 10 日正式提交业主。 2 热 负 荷 供热现状 厂区所在城区拥有各类建筑面积总计 340 万平方米，采用分散小锅炉房供热的有 170 万平方米，其余都采用土锅炉、火墙或其它方式采暖。没有区城集中供热热源或热电厂。 暖锅炉现状 现有分散小锅炉房 151 座。均为 下小锅炉，总容量为320耗煤量约 吨，近 50的设备己超过使用年 限，热效率只有 35 50。 分散采暖小锅炉房大多存在“大马拉小车”的情况，锅炉效率低、耗能高，不能达到设计出力要求，极大地浪费煤炭资源。 13 分散采暖小锅炉多数没有除尘设备，烟气低空排放或除尘设备因落后陈旧不能达到环保要求，对环境造成极大污染。冬季采暖期间，空气中总悬浮物、氮氧化物、二氧化硫等有害物质浓度超标，总悬浮微粒物超过国家级标准可达 100 天。 业锅炉现状 城区内现有几十余处大型工业，总蒸发量 136t/h，间，年耗煤量 19 万吨。工业用汽全部为企业自备热源。 热负荷 生产热负荷 由于工业用汽单位比较分散，用汽负荷也较小，且用汽参数不一致，建设集中工业用汽热源及管网造价高，回收期长，不经济。同时由于我国生物质发电尚在起步阶段，生物质锅炉尚不可靠，无成熟运行经验，供工业生产用热风险较大，所以根据城市总体规划，近期规划暂不考虑工业用汽集中热源，企业工业用汽仍利用企业自备锅炉。 采暖热负荷 暖面积 （ 1）依据黑江省 东山区城市总体规划（ 2002 2020）人口发展预测，结合城区建设发展实际状况，规划近、 远期采暖热负荷。 （ 2）近期（ 2006 2010 年）规划人口 人 ,规划建筑面积 185 104 均占有建筑面积 21.5 划集中供热面积 104 中原有分散小锅炉房供热面积 104 2006 2010 年增加供热面积 12 104 均增加 3 104,集中供热普及率 （ 3） 远期（ 2011 2020 年）规划人口 人 , 规划建筑面积 242 104均拥有建筑面积 23.0 划集中供热面积 10414 其中原有供热 面积 1042011 2020 年增加供热面积 50 104均增加 5 104,集中供热普及率 暖热指标 依据中华人民共和国节约能源法，新建建筑要采取节能措施，近期节能建筑要达到 50 60%。新行业标准城市热力网设计规范（ 002）对采暖热指标标准推荐值，按建筑物类型分为，一类为“未采取节能措施 ”建筑物，另一类为 “采取节能措施 ”建筑物。两类建筑物采暖热指标不同，采取节能措施的建筑物热指标比为采取节能措施的建筑物低 10 19w/表 表 采暖热指标推荐值 w/ 建筑物 类型 住宅 居住区综合 学校 办公 医院 托幼 旅馆 商店 食堂 餐厅 影剧院 展览馆 大礼堂 体育馆 未采取节能措施 580550515515取节能措施 405050500000： 1 表中数值适用 于我国东北、华北、西北地区； 2 热指标已包括约 5%的管网热损失。 1)现有建筑采暖热指标 本工程供热范围内现有供热面积 104 有采暖建筑物按 15 使用功能分类：民用住宅、办公楼、商服、学校、影剧院及工厂等。 现有各类建筑热指标取值如下： 住宅建筑（占 65）： 60w/办公、商服、教学楼类建筑（占 30）： 70w/它（占 5） : 105w/有建筑采暖综合热指标： 65w/ 2)近期规划采暖热指标 近期规划新建建筑均为节能建筑，综合热指标取 55 w/ 近期规划供热总面积为 104 中原有供热面积为 04 暖综合热指标 65w/划发展的节能建筑面积为 12 104 暖综合热指标 55w/ 3)远期规划采暖热指标 远期规划新建建筑均为节能建筑，综合热指标取 55w/ 远期规划供热总面积为 104 中原有供热面积为 04 划发展的节能建筑面积为 50 104 期规划的采暖综合热指标确定为 60w/ 暖热负荷 根据 2006 年本区建筑现状，规划近期、远期建筑面积和热指标，计算出集中供热采暖热负荷。（见表 表 实现集中供热采暖热负荷规划表 年限 现状（ 2006 年） 近期（ 2010年） 远期（ 2020年） 项目 建筑 总面 积 (万 分散供热面积 (万 集中供热普及率 (%) 集中 供热 热负 荷 ( 建筑 总面 积 (万 集中 供热 面积(万 集中 供热 普及 率 (%) 集中 供 热 热负 荷 (建筑 总面积(万 集中供热面积 (万 集中供热普及率(%) 集中 供热 热负 荷 ( 16 数据 173 0 185 42 采暖耗热量及热负荷曲线 （ 1） 采暖热负荷延续曲线 采暖期为 183 天，采暖 4392 小时，采暖期室外计算温度 采暖期室外计算平均温度 ,采暖期室内计算温度 18。 采用国家有关部门颁布的小型节能热电项目可行性研究技术规定中推荐的 计算公式，计算不同室外气温 的延续时间 n： 1/1 2 0 ( 1 2 0 ) ( )5 式中 采暖小时数 4392 4392 1 . 0 2 81 2 0 4 3 9 2 1 2 0 为采暖期室外日平均温度 则 5 1 . 0 2 8 ( 1 0 . 2 ) 0 . 9 9 81 . 0 2 8 ( 1 0 . 2 ) ( 2 6 )b 于是 1 / 0 . 9 9 81 . 0 0 2( 2 6 )1 2 0 4 3 9 2 1 2 05 ( 2 6 )1 2 0 1 3 7 . 8 ( 2 6 ) （）根据上述公式和有关气象资料得出汤原县汤原镇不同室外气温下的延续时间（见表 表 不同室外气温下延续时数 ) 23 17 7 1 2 5 时间 (h) 120 531 944 1357 1771 2294 2736 3150 3564 3978 4392 （ 2）规划热负荷采暖期、非采暖期最大、平均、最小热负荷（见表 17 表 规划期最大、平均、最小热负荷 单位： 3）根据表 算出： 近期规划（ 2008 2010 年 ）年采暖供热量为 104期规划（ 2011 2020 年）年采暖供热量为 1044)采暖热负荷延续曲线 近、远期规划热负荷延续曲线图 其它热负荷 （ 1）生活热水负荷 根据黑龙江省及本区现实生活水平并考虑今后发展趋势，近、远期规划不实现供应生活用热水。 （ 2）制冷负荷 本区地处中纬度，夏季凉爽且短暂，故本规划不考虑制冷负荷。 设计热负荷 根据近期规划采暖面积和采暖热指标确定本区最大采暖负荷为 ： 最大热负荷为： 7 6 2 0 0 0 6 5 1 2 0 0 0 0 5 5 5 6 1 3 0 0 0 0 ( ) 5 6 . 1 3g w m w 即换算为 j/h，折至电厂机组抽汽口 (235，2930kj/用汽量为 (供热回水 80， 335kj/ 最大供热负荷（蒸汽量）为： 32 0 2 . 7 1 0m a x 7 7 . 8 7 ( / )2 9 3 0 3 3 5g t h 则平均供热负荷（蒸汽量）为： 1 8 ( 1 0 . 2 ) m a x 4 9 . 9 ( / )1 8 ( 2 6 )g p j g t h 规划期 项目 采暖期 最大 平均 最小 近期 2006 2010年 工业热负荷 0 0 0 采暖热负荷 计 期 2011 2020年 工业热负荷 0 0 0 采暖热负荷 计 18 最小供热负荷（蒸汽量）为： 1 8 5 m a x 2 3 . 0 1 ( / )1 8 ( 2 6 )g a g t h 将采暖热负荷折算至电厂出口 (235 )，采暖负荷考虑100%回水。则可得到对应热电厂出口的设计热负荷，见表 列 ： 表 设计热负荷汇总表（蒸汽量） 单位： t/h 项 目 采 暖 期 最 大 平 均 最 小 采暖热负荷 暖热负荷回水 设计热负荷汇总表 单位： gj/h 项 目 采 暖 期 最 大 平 均 最 小 采暖热负荷 暖热负荷回水 于本期工程生物质电厂的建设为了满足东山区各企事业、居民生活采暖供热，结合工程的实际情况，根据年热负荷曲线，本期工程机组全年供热量为 算至对应机组供热年利用小时数 4392h 的平均设计热负荷为 h。 整个镇区域集中供热可考虑分两期实施，本期工程考虑近期 暖供热，拟上 4 台抽汽式汽轮发电机组，配 4 台 20t/h 中温中压稻壳蒸汽锅炉。二期工程考虑远期增加 50 万 暖供热，可根据工程实际情况扩建 1 台 75t/h 中 温中压稻壳蒸汽锅炉或 4 台 20t/h 锅炉，实现整个区域的集中供热，本期工程建设预留二期工程扩建的条件。 19 3 电 力 系 统 20 电力系统概况 市供电区供电现状 是 黑龙江省 下辖的一个 地级市 ，地处中国东北边陲的松花江、黑龙江的夹角地带，隔黑龙江与俄罗斯相望，。现辖 2 个县 (市 )、 5 个区。市供电区担负着 、伊春市和周边县、镇， 统配煤矿以及宝泉岭国 营农场分局所属各农场的工农业生产和人民生活的供电任务。 供电面积 平方公里，营业用户 32 万余户。截至 2004 年底。电网目前已形成以 500主网， 220骨干网架的安全、可靠、功能完善的现代化电网格局。 本区电力系统现况 本区 2005 年最大电负荷为 40用电量 前已形成了以 110电站为中心向四周辐射的配电网络，目前有主变 2 台，容量均为 20压等级 110/35/10 电力市场分析 负荷预测 东山区自然资源，特别是煤炭和 页岩十分丰富，工农业生产潜力很大。自从改革开放以来，以经济建设为中心，全面实施“三业突破”发展战略，使国民经济与社会事业稳定、健康、快速发展。 工业目前已经形成采煤、化工、机械、电力、建材、木制品、饲料、粮食加工等八大支柱产业，经济增长迅速，农业方面，由于坚持以市场经济为导向，调整农业产业结构，大力发展 “两高一优 ”农业，农村经济全面健康快速发展。经济的快速增长带动了电力负荷的发展，预计“十一五”期间汤原县的负荷年均增长率将达到 14%。 21 由于本区 110下电网无直接接入电厂，需由主网供电。 110 台主变检修时，“十一五”期间电力将略有缺额，到“十一五”末期缺额将达到 24此， 生物质发电有限公