农作物新能源燃料锅炉行业应用可行性研究报告.docx
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农作物新能源燃料锅炉行业应用可行性研究报告
农作物新能源燃料锅炉应用可行性研究报告
一、农作物生物新能源燃料锅炉概述
1、农作物生物新能源燃料的来源及组成
农作物生物新能源燃料多为茎状农作物经过加工产生的环保新能源，干基含水量小于10%~15%，灰分含量小于1.5%，硫含量和氯含量均小于0.05%，氮含量小于0.5%。
农作物生物新能源燃料是一种理想的可再生能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业及森林废弃物产出。
在目前世界的能源消耗中，农作物生物新能源燃料消耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第四位。
而在发展我国家，农作物生物新能源燃料（主要是玉米、小麦水稻秸秆、稻壳、稻草、木质类等）占较大的比重，达到50%以上。
据统计全球农作物生物新能源能源占可再生能源资源35%,在可再生资源中位居首位。
其中，欧美发达国家农作物生物新能源能源占总能源的25%，而在我国，农作物生物新能源能源占总能源的比例不到0.3%，具有很强的推广潜力。
2、农作物生物新能源燃料锅炉目前在国内的应用
锅炉采用秸秆作为燃料。
根据《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》（国办发[2010]33号），秸秆作为农作物生物新能源燃料，属于国家大力推广的清洁能源；秸秆综合利用作燃料也属于《产业结构调整指导目录》（2010年本）中鼓励类第一条第20款：
农作物秸秆还田与综合利用（青贮饲料，秸秆氨化养牛、还田，秸秆沼气及热解、气化，培育食用菌，固化成型燃料，秸秆人造板，秸秆纤维素燃料乙醇、非粮饲料资源开发利用等）。
在我国北方，农作物生物新能源燃料是政府重点扶持的新农村建设的项目之一。
目前，由于我国北方的秸杆产量较大，故国内农作物生物新能源燃料锅炉的应用主要在以北方应用较为普遍，而且工业及发电为应用的主要行业。
3、农作物生物新能源燃料锅炉推广的规模
重庆XX技术有限公司计划在5年内在重庆推广20万亩农作物生物新能源燃料的种植，每年月日可获得120万吨农作物生物新能源能源。
据此，重庆XX技术有限公司计划在5年内在重庆推广农作物生物新能源燃料锅炉（15吨）60台。
二、推广农作物生物新能源燃料锅炉应用的必要性
1、循环经济，可持续发展的需要
我国作为一个迅速崛起的发展中农业大国，在保护环境的前提下，要实现国民经济的持续增长，必须改变传统的能源利用和能源生产方式，开发利用农作物生物新能源资源，生产清洁能源是一项必然的选择。
作为人类传统燃料的农作物秸秆，是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的CO2而成为碳元素而被称为清洁能源。
农作物生物新能源与化石燃料相比，具有以下优点：
1、可再生性；2、低污染性：
SO2、NOx排放浓度低；3、农作物生物新能源作为燃料时，在生长周期内，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。
废弃的农作物秸秆转化为高品位的能源，替代部分煤炭、石油等化石燃料，来提高农民的收入，缓解能源紧张的局面，从而实现能源循环利用与经济可持续发展。
2、作为当前重庆市能源供应的补充，有效促进经济发展的需要
2010年，重庆经济继续保持西部第一的发展势头，工业和国有企业双双突破万亿经济总量，达到1.25万亿元的历史高点。
按照市规划，“十
二五”末，将实现再造一个重庆工业和国企系统的目标，使重庆工业和国有企业经济总量双双突破2.5万亿元。
随着重庆的高速发展，能源需求快速增长。
2011年，据重庆市经信委预测，我市天然气缺口高达15亿立方米。
由于是全国性的能源供应紧张，虽然重庆市政府经过多方努力，仍未能解决重庆市能源供应，目前重庆市也正在经受煤、电、气、油供应紧张的严峻考验。
近期以业，虽然上调了能源的价格，但仍无法满足本市经济发展的需要。
据对茶园地区的企业了解，天然气供应的缺口高达50%以上，部分企业因天然气供应的紧张而经常停产轮休，这对南岸区经济的发展已造成了严重的影响。
而天然气供应紧张的问题，将会长期存在。
重庆是一个禁止使用燃煤锅炉的城市，重庆市的工业锅炉的燃料主要以天然气为主。
在天然气供应紧张的前提下，企业消积地坐等政府解决还是另找出路突围，是所有企业值得深思的问题。
推广农作物生物新能源能源，可改变当前重庆市能源供应的格局，对重庆能源供应的多元化有积极的意义。
作为再生能源，可对重庆市能源供应进行有效的补充。
重庆XX技术有限公司计划在5年内在重庆推广农作物生物新能源燃料锅炉（15吨）60台，按燃气锅炉每生产一吨蒸汽耗用95立方米天然气计算，60台锅炉一年可节约天然气6.84亿立方米天然气。
60台×8000小时×15吨/小时×95方=684000000立方米
3、扶持农民增收，保持重庆水土流失的需要
重庆市是一个大农业的城市，每年农业生产将会产生大量的农作物秸杆（玉米、小麦水稻秸秆、稻壳、稻草、玉米棒等）。
近年来随着农业生产经济水平的不断提高，农村生活用能中高品位的商品能源的比例增加，
秸秆所占的比重正逐步下降。
燃烧秸秆成为被替代的对象，田间地头或田间焚烧的秸秆量逐年增加，这种污染在收获季节集中排放，使得短时间内大气质量严重恶化，一度曾经影响到江北机场客机的起降及高速路车辆的行驶安全，存在重大安全隐患，成为一个严重的社会问题。
将这部分秸杆充分利用，既可以代替部分能源，又可以提高农民的收入。
重庆长江两岸有大量的滩涂坡地，该土地不适合耕作，水土流失严重，经济效益低下。
为了保护三峡库区的水土保持，根据西南农大对重庆气候及土壤分析，重庆适合皇竹草的种植。
可引导农民种值秸杆燃料作物皇竹草。
根据广西等地的种值数据，皇竹草一年可获两季，每亩可产干料6吨，按每吨300元计算，每亩每年可增收1800元。
2年内推广10万亩，农民每年可增收1.8亿元。
5年内推广到20万亩，农民每年可增收3.6亿元。
皇竹草属无性扦插繁殖植物，根系发达，产量较高。
皇竹草的种值，既保护了水土流失，又让农民增加了收入，还解决了部分能源问题。
三、农作物生物新能源燃料锅炉建设安装方案
1、农作物生物新能源燃料锅炉系统的组成及燃烧特性
农作物生物新能源燃料锅炉主体工程为锅炉设备，辅助工程包括锅炉供水输送管道及蒸汽输送管道，环保工程为一套除尘设备。
粉末状的农作物生物新能源燃料通过料斗下部的送风系统与空气混合后进入锅炉炉膛后，在烟气的作用下，农作物生物新能源燃料在炉膛中表现出非常好沸腾燃烧，首先农作物生物新能源燃料会迅速向上移动和翻滚，在这个过程中，农作物生物新能源燃料完成挥发分的析出和快速燃烧，同时，固定碳开始燃烧。
因此，农作物生物新能源燃料在炉膛中的燃烧主要集中在给料点的上部，大部分热量在炉膛的中上部区域释放，通过真空缺氧沸腾燃烧法的作用，可以使炉膛的温度分布趋于均匀、这样形成一个
炉内均匀分布的温度环境，以利于农作物生物新能源燃料的充分燃烧。
燃烧后的废气经脉冲袋式除尘器除尘后排放。
2、农作物生物新能源燃料锅炉建设进度或实施步骤
农作物生物新能源燃料锅炉（以15吨蒸汽锅炉为例）的主体设备为一台SZL15-1.25型锅炉与HXDQ-128型气箱脉冲袋式除尘器组成，设计与制造需60个工作日；安装及调试需60个工作日，总工期约需120个工作日。
生物燃料锅炉的设计安装可由重庆重锅集团或北方具备丰富农作物生物新能源燃料锅炉设计制造经验的锅炉生产厂家完成。
四、农作物生物新能源燃料锅炉项目的运行方式
农作物生物新能源燃料锅炉的运行的主要问题有燃料的采购、加工、运输、工作人员的配备管理、锅炉炉渣处理等诺多问题，若由使用企业自己进行管理及组织生产，则会加大企业的人力及管理成本，甚至于会因原料的供应不及时而造成停用。
为了对农作物生物新能源燃料进行专业化管理，让使用企业最大限度产效益，故建议由使用单位出资建设，由重庆XX技术有限公司负责锅炉的管理、原料供应、炉渣的综合利用及人员、生产的组织，直接为使用单位提供商品蒸汽。
1、农作物生物新能源燃料的来源
重庆市是一个大农业的城市，每年农业生产将会产生大量的农作物秸杆（玉米、小麦水稻秸秆、稻壳、稻草、玉米棒等）产生，据《2009年重庆统计年鉴》统计，2008年重庆市粮食总产量达到1150万吨，按此计算，秸杆产量近2000万吨。
近年来，随着粮食产量的增加，秸杆产量随之增加；每年重庆市城市工业及建筑业所产生的木屑也高达4万吨，为生物燃料的来源提供了有力的保证。
同时，重庆XX技术有限公司作为农作物生物新能源燃料的推广方，为了确保锅炉燃料的供应，正在积极争取
市农委的支持，2年内引导农民在长江沿岸的滩涂、坡地沙地在种值10万亩秸杆燃料作物皇竹草。
根据广西等地的种值数据，皇竹草一年可收获两季，每亩可产干料6吨，10万亩可产生农作物生物新能源燃料60万吨，按15吨农作物生物新能源燃料锅炉每天消耗60吨燃料计算，单此项就可满足30台锅炉一年的燃料用量。
2、农作物生物新能源燃料的收购与加工
重庆XX技术有限公司将会在周边设置20个生物燃料收购加工点，负责对生物燃料的收购并加工成粉末燃料。
3、农作物生物新能源燃料的运输
重庆XX技术有限公司负责燃料的运输。
为了节约成本，沿江收购点的燃料用船运输。
在农作物生物新能源燃料锅炉推广的初期，受规模及运输成本的限制，农作物生物新能源燃料收购点的设置半径不宜超过200公里范围。
在农作物生物新能源燃料锅炉推广较为成熟时，农作物生物新能源燃料收购点的设置可达到半径为500公里的范围。
五、农作物生物新能源燃料锅炉的环境保护
锅炉采用秸秆作为燃料。
根据《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》（国办发[2010]33号），秸秆作为农作物生物新能源燃料，属于国家大力推广的清洁能源。
该燃料灰分含量小于1.5%，硫含量和氯含量均小于0.05%，氮含量小于0.5%。
1、二氧化硫的排放
二氧化硫作为锅炉的一个重要的污染物排放指标，农作物生物新能源燃料锅炉的二氧化硫的排放浓度低于重庆市规定的排放标准。
2、烟尘的排放
农作物生物新能源燃料锅炉在运行时，废气中含有大量的烟尘。
以15吨蒸汽锅炉为例，需安装一台HXDQ-128型气箱脉冲袋式除尘器。
烟尘经HXDQ-128型气箱脉冲袋式除尘器后的废气，达到重庆市规定的排放标准。
3、林格曼黑度
农作物生物新能源燃料锅炉在起动燃烧时，由于炉膛的温度较低，达不到完全燃烧时所需的800℃，农作物生物新能源燃料不易充分燃烧，虽有除尘器，短时也会产生一定的黑烟。
因此，农作物生物新能源燃料锅炉不宜频繁起动，宜用于24小时连续供应蒸的单位使用。
4、炉渣的综合利用
锅炉产生的炉渣（含除尘器的粉尘）由重庆XX技术有限公司负责回收利用。
炉渣经西南农大检测，其PH值为10-11。
西南地区由于长期种植烤烟，土壤普遍偏酸板结；农作物生物新能源锅炉炉渣是该土壤良好的改良剂；经检测，该炉渣富含碳酸钾及有机质，是生产复合肥的良好材料；锅炉的炉渣，属草木灰，是钢厂炼钢的重要的保温材料。
因此，农作物生物新能源锅炉炉渣综合利用前途十分广泛。
六、农作物生物新能源燃料锅炉投资估算及投资回收预测
1、农作物生物新能源燃料锅炉建设投资估算（以15吨锅炉为例）
项目总投资在200～300万元之间，与建设方的配套设施有密切的关系。
具体估算如下：
锅炉投资估算表
序号
名称
项目
建设内容及规模
金额
（万元）
备注
01
主体
工程
锅炉
一台SZL15-1.25-TJ农作物生物新能源燃料锅炉
110.00
主体
工程
02
辅助
工程
锅炉供水管道
DN300供水管道接入，长度约20m
10.00
辅助
工程
03
蒸汽输送管道
DN300，长度约20m
04
储运工程
燃料库房
锅炉拟建一间仓库2000平方米，用于燃料存放
10.00
储运工程
05
环保工程
除尘设备
锅炉配套建设HXDQ-128型气箱脉冲袋式除尘器一套
70.00
环保工程
06
公用工程
脱盐水系统
20m3/h脱盐水装置
30.00
公用工程
07
锅炉给水系统
一套包含脱氧槽的锅炉给水系统，供锅炉用水
20.00
08
供电
建设方自有电力变压器供应
-
09
手续
环保等
环评、监测、验收费用
10.00
01
其它
不可预见性费用
40.00
合计
300.00
2、农作物生物新能源燃料锅炉运行费用估算
建设方在锅炉建好后，交由重庆XX技术有限公司负责管理与运行。
锅炉的人员及燃料由重庆XX技术有限公司负责，产生的蒸汽建设方按天然气锅炉费用的90%结算给重庆XX技术有限公司。
生产1吨蒸汽运行费用对比表
生产方式
燃料费用
人工费用
水、电费
合计
15吨天然气锅炉，建设方自行经营
按每产生一吨蒸汽耗用95立方米天然气，单价按立方米2.24元计算
95×2.24=212.80元
每班按2人计算，每天按三班计算
6×130÷（24×15）=2.17元
12元
226.97元
15吨农作物生物新能源燃料锅炉，委托经营
226.97元×90%=204.27元
3、农作物生物新能源燃料锅炉投资回收估算
建设方若自行经营15吨燃气锅炉，每产生一吨蒸汽的成本为226.97
元。
建设方若建设一台15吨农作物生物新能源燃料锅炉并委托重庆XX技术有限公司负责管理与运行，建设方购买一吨蒸汽的成本只需要204.27元。
每吨天然气成本下降22.70元。
每年正常工作时间按8000小时计算，每年可节约成本
8000小时×15吨/小时×22.7元/吨=2724000元。
故建设方若建设一台15吨农作物生物新能源燃料锅炉并委托重庆XX技术有限公司负责管理与运行，14个月建设方即可收回投资。
七、农作物生物新能源燃料锅炉的经济效益及社会效益
推广农作物生物新能源燃料锅炉，可以部分解决企业的能源供应，维护企业的正常生产，提升企业的赢利能力，促进南岸区的经济发展。
农作物生物新能源燃料是一种理想的可再生能源，它来源广泛，不但可促进农民的每年增收3.6亿元，又可以防止三峡库区的水土流失。
农作物生物新能源燃料作为一种新兴的能源，它的使用，每年可节约天然气6.84亿立方米,可以有效地节约不可再生的石油类能源，促进节能减排。
因此，推广农作物生物新能源燃料锅炉，有良好的经济效益与社会效益，希望区政府、区经信委、区发改委、区农林水利局、区财政局、区科委、区环局等部门予以大力支持。
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