年产30万吨生物质型煤复合燃料基地建设项目可行性研究报告.docx
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年产30万吨生物质型煤复合燃料基地建设项目可行性研究报告
年产30万吨生物质型煤复合燃料基地建设
项目可行性研究报告
1、总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称
年产30万吨生物质复合燃料基地建设（一期工程）项目
1.1.2建设性质：
新建
1.1.3项目建设单位
建设单位：
####天宇环保技术有限公司
法人代表：
####
1.1.4项目建设内容
（1）新建生物质复合燃料生产基地，占地面积200亩，一期工程形成年产30万吨生物质复合燃料的生产规模；
（2）配套建设原料库、产成品库、厂区工程、公用设施等。
1.1.5项目总投资
本项目一期工程投资2755万元，其中固定资产投资2255万元，铺底流动资金500万元。
1.1.6项目建设地点
本项目一期工程生物质复合燃料生产厂建在：
古交市马兰镇南龙沟村。
1.2项目提出的背景
煤炭是中国的主要能源资源，大约72%的工业和蒸汽燃料、52%的化工原料和92%的民用燃料来自于煤炭。
未来相当长时期内，煤炭在我国一次能源生产和消费中仍将处于主导地位。
####省素有“煤海之乡”的美称。
丰富的煤炭资源、低廉的使用成本，使其成为工业、民用的主要燃料。
众所周知，不合理和低效能的煤炭燃烧方式，导致了一系列严重的环境问题和能源安全问题，大气中2/3以上的烟尘，90%以上的SO2来自于燃煤，锅炉是其中主要的污染源之一。
燃煤锅炉之所以成为主要大气污染源之一，其主要原因由于是煤炭直接燃烧，燃料与燃烧设备不匹配，造成烟尘、二氧化硫等污染物的随意排放，而且燃烧效率低，又浪费能源。
而如果让目前锅炉全部选择油、电、气作燃料，在目前条件下成本太高难以实现。
发展生物质复合燃料生产、使用生物质复合燃料作为锅炉燃料是目前技术经济条件下节约能源和减少锅炉大气污染的重要途径。
与燃用原煤相比从节能、环保、经济等方面具有明显的优势。
天宇公司在研制开发高效固硫型煤的基础上，研制开发出了生物质复合燃料，该产品具有冷强度高、防水性好、固硫率高，残炭率低，燃烧性能好等特点，烟尘和SO2排放达到国家一类标准，其中60%以上的固硫率居全国先进水平；且具有成本低，储运方便等优点。
天宇公司凭借成熟、先进的生物质复合燃料生产技术和锅炉改造技术，为推动利用生物质复合燃料改变燃煤锅炉燃料结构实现锅炉低污染排放发挥积极的作用，将对我省型煤发展起到积极的推动作用。
2009年开始，天宇公司把科研重点放在解决生物质复合燃料推广应用中遇到的问题及大批量生产的工艺路线。
经过一年多的科研、试验，天宇公司确定了用生物质与煤作原料，按不同比例配比生产生物质复合燃料的工艺技术，并依据成熟的工艺技术在晋中天宇型煤厂进行了批量生产。
目前在批量生产的产品中，改性生物质的比例已达到30%以上。
待成型设备改进后，根据试验数据生物质比例还可达到50%—60%。
用户使用后证明用生物质复合燃料在炉具的出力、燃烧时间及燃尽率方面均优于用纯煤生产的型煤。
1.3编制依据
（1）国家发展计划委员会委托中国国际咨询公司编制的《投资项目可行性研究指南》；
（2）####省发展计划委员会《####省建设项目工程设计文件编制的审批规定》；
（3）《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）；
（4）国家及地方有关工程设计的政策、规范、规定等；
（5）天宇公司提供的有关技术数据和资料等。
1.4编制原则
（1）以市场为导向，以技术进步为先导，以保证产品质量为重点，以提高效率为中心，形成规模生产。
以高质量、高性能的产品占领市场，提高企业的市场竞争能力，使企业收到良好的经济效益。
（2）工艺设备以适用、先进、经济、可靠为原则，购置先进、高效的关键工艺设备，提高企业的制造工艺水平。
（3）厂区总体设计做到分区明确，布局合理，工艺流程顺畅，避免物流、人流交叉，并满足消防、规划、劳动安全卫生和环境保护等要求。
（4）工程设计注重节能、环保和消防措施。
环境工程贯彻与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”原则。
（5）本次设计不仅要满足本项目实施的需要，同时要为企业未来发展留有余地。
2、项目的意义和必要性
能源是人类社会进步最为重要的物质基础，人均能耗仍被看作是国家与地区贫富的标志。
而环境则是人类赖以生存的空间，环境条件的优劣直接影响人类的生活质量。
因此，能源和环境问题是当今世界各国最为关注的共同焦点，更是实现可持续发展的关键。
随着全球工业化的快速发展，一次性能源的消耗量不断增加，人类为了自身的生存和发展，不断寻找新的能源，以减少或替代一次性能源的消耗。
而新能源与可再生能源的推广应用，可以大大减轻人类对煤炭、石油等传统资源的消耗和依赖，同时减轻了环保压力，因此被称作“绿色能源”。
在各种可再生的能源中，生物质是储存太阳能的唯一一种可再生的炭源，是可持续再生能源中的重要组成部分。
生物质是各种生命体产生或构成生命体的有机质的总称，可用于转化为能源的有机质资源统称为生物质能资源。
生物质能源具有以下特点：
首先是一种可再生的绿色能源；其次，生物质能是以生物质为载体的能量，生物质通过光合作用贮存化学能，因此，利用生物质能的排碳量不会超出其生长期间所吸收的碳量，实现CO2的零排放；此外，与煤相比，生物质通常还有很低的灰分，几乎不含硫。
因此对生物质能利用的研究开发已成为开发新能源的一个重要方向。
生物质能资源可以分为农林废弃物（农作物秸秆、树枝等农业废弃物，林业加工废弃物等）、能源植物、城市和工业有机废弃物、禽畜粪便等。
我国生物质资源分布广泛，其中作物秸秆年产量超过6亿吨，据调查统计,全国生物质能的可再生能量按热当量计算为2.0亿吨标准煤，相当于农村耗能量的70%。
从全球持续发展的战略上看，发挥生物质能的能源潜力和环境潜力是极其重要的。
大批量生产生物质复合燃料，并尽快建设生物质复合燃料配煤基地，满足市场需求，是当务之急非常必要，理由是：
1、有利于充分利用生物质资源和煤炭资源。
配煤是根据生物质复合燃料的性能指标，把废弃的各种生物质进行粉碎、改性，将各种不同煤质的煤粉与粉碎后的生物质、固硫剂、添加剂严格按配方比例配制成生产生物质复合燃料的原料，配送给用户，这样可以使煤质互补，充分利用生物质资源和煤炭资源。
2、有利于统一原料标准，提高型煤的质量。
目前型煤厂家众多、规模小、经营不规范，产品质量差；有标准不执行，规格大小不一，质量千差万别；有的一味追求降低成本，偷工减料、以次充好、鱼目混珠；生产工艺不先进，价格随意、无序竞争、市场混乱。
这些问题的存在，严重影响到型煤锅炉的使用效果和节能减排治理环境的效果。
统一生产供应生物质复合燃料，建设配煤基地，供给各型煤生产厂用于制作型煤的原料，就能有效解决这一问题。
3、有利于节省大量的运输费用，降低锅炉运行成本。
对于大型燃煤锅炉可以由配煤基地把配置好的生物质复合燃料分送到有燃烧设备的用户，由用户在锅炉前压制成需要的型煤（炉前成型），进入锅炉直接燃烧。
这样可为用户节省大量的运输费用，降低锅炉运行成本。
用配煤生产的生物质复合燃料和差压式型煤专用锅炉结合使用，相得益彰，节能减排效果明显提高，从而在全面燃用油、气、电锅炉尚不具备条件，热电联产的集中供热不能满足需求的情况下，为减少和限制原煤散烧，治理煤烟型污染走出一条新路子。
生物质复合燃料是把一次性能源（煤）和可再生能源（生物质）结合在一起，生成的一种新能源（复合燃料），是能源技术、减排技术和洁净煤技术相结合的新产品。
加快生物质复合燃料产业化，为农业、工业有机废弃物资源化利用开辟了有效途径，对节能减排、保护生态环境具有重要的意义。
本项目一期工程将以农作物秸秆及树枝作为一种能源，经加工代替部分煤制成生物质复合燃料，解决我省能源紧张以及燃烧粉煤带来的环境污染等问题。
3、建设单位基本情况
3.1公司基本情况
####天宇环保技术有限公司从1997年以来一直致力于洁净煤燃料和环保锅炉的研制、开发、生产、营销，现已发展成为一个以天宇牌系列洁净型煤和型煤专用锅炉为主导产品，并进行锅炉改造、安装、司炉操作培训、维修技术指导、型煤供应等全程专业化服务的民营环保高新技术企业。
公司总部座落在太原市高新区数码港B座2层，注册资本400万元，现有总资产3000余万元。
公司下设两个子公司：
晋中天宇合成碳有限公司位于晋中市榆次区乌金山镇，拥有锅炉制造厂和型煤生产厂，型煤产能30万吨，锅炉产能500余台；运城市天宇环保型煤有限公司位于运城市西城区，型煤产能15万吨。
公司现有员工110余人，其中：
高、中级专业技术管理人员30余人。
公司集科研、设计、开发、制造为一体，与####大学环境技术研究所长期合作，具有较强的科研、开发、生产实力。
公司拥有“型煤成型机”、“锅炉给煤器及给煤装置”、“方形型煤锅炉”等7项国家实用新型技术专利；高强度防水锅炉型煤研发及应用获得####省科技进步二等奖；公司研制生产的洁净型煤居同行业领先水平。
公司有一个善管理、懂技术、勇于开拓创新的领导班子和一支业务素质高、专业技术过硬的产品研发及市场营销队伍。
型煤生产工艺和型煤专用锅炉制造技术逐步科学化、规范化、标准化。
公司积极投入建设####蓝天碧水工程，圆满完成了大运高速公路沿线的燃煤锅炉改造工程和太原市城中村土小锅炉改造工程。
公司主营产品和专利技术的推广应用已日益体现出明显的环保效益、经济效益和社会效益，为节能减排、治理污染，改善环境做出了突出贡献。
3.2公司的有利条件
（1）公司有一个善管理、懂技术、敢于开拓创新的领导班子；有一支技术过硬的产品研发队伍和强有力的市场营销队伍，为项目的实施奠定了坚实的基础。
（2）公司拥有多项自主知识产权，生物质复合燃料配方及生产工艺技术尤为成熟，为项目的实施奠定了良好的技术基础。
（3）当地生物质资源、煤资源和人力资源十分丰富，发展生物质复合燃料具有得天独厚的优势。
（4）当地能源丰实、水源充足、交通运输便利。
4、市场分析和预测
（1）煤炭消费量。
中国目前煤炭消费总量为10亿吨左右，煤炭在一次能源消费中占到75%以上。
预计在2010年左右，煤炭在一次能源消费中的比例将下降10个百分点，但由于能源消费总量还会增加，煤炭消费量绝对数基本不会有明显减少，还会维持在10亿吨左右。
（2）中国煤炭消费结构。
中国煤炭消费的85%以上是作为动力燃料，用于发电、工业锅炉窑炉和民用等。
2000年我国发电用煤量约4.5亿吨，约占煤炭总消费量的近1/2，发电平均耗能比国外先进水平高25%。
工业锅炉耗煤3.5亿吨，工业窑炉耗煤0.24亿吨，民用煤1.36亿吨，民用煤燃烧平均热效率仅有15%左右。
除燃料外，在作为工业原料用煤中主要是化肥用煤，大约在0.5亿吨左右。
（3）发电用煤。
预计到2010年，中国发电用煤量会占到用煤总量的50%以上，其中80%以上有可能改用等洁净能源，大约有4亿吨的市场潜力。
许多大城市已禁止近热电厂燃用散煤，甚至不允许燃用煤炭。
在这一块环境要求高的燃料市场，燃用精煤水煤浆、型煤、煤气等优质洁净煤，并与清洁燃烧技术配合，在达到环保标准方面甚至有与油气产品竞争市场的实力。
工业锅炉、窑炉用煤量会略有减少，但工业锅炉、窑炉大多数在城市和城镇内，这部分用煤量的80%—90%可能在近期改用优质洁净煤，如型煤、水煤浆、煤气等，大约有3亿吨的市场潜力。
（4）民用煤这一块在未来十年呈缩减趋势。
特别是西气东输将大量替代民用煤量，到2015年民用煤这一块不会超过1亿吨，但这部分煤炭用量应全部为煤气、型煤等优质洁净煤产品所替代。
我国民用型煤发展基础较好，目前民用型煤已有5000万能吨的产量，到2015年洁净煤产品还有近5000万吨的市场潜力。
（5）化肥用煤可以完全洁净化，由水煤浆、型煤、型焦等洁净煤替代，市场潜力也在5000万吨左右。
（6）型煤复合粘结剂和洁净型煤生产工艺技术日趋成熟，使用此粘结剂生产的型煤各项技术指标居国内领先水平，达到环保和用户的认可，并且获得####省环保局颁发的环保产品证书。
（7）采用生物质复合燃料具有很广阔的市场前景。
其发热量高，在4000—4500大卡以上，燃烧时间长，而且最重要的是和普通的煤制品比较，制造成本低，效益好，原料充足，是政府支持、老百姓认可，在目前条件下经济适用的一种燃料。
对农作物秸秆、树木残枝、工业废弃物加以利用可以变废为宝，改善农村的生产结构，燃料结构，增加农民的经济收入，分流农村的剩余劳动力，也是保护生态环境、提高农民生活质量的重要内容。
总之，大规模生产生物质复合燃料具有广阔的市场和发展前景。
5、产品特点与建设规模
5.1产品采用的质量指标
本项目一期工程为年产30万吨生物质复合燃料，产品主要规格质量指标见表3-1。
表3-1产品规格质量指标
序号
指标名称
单位
指标值
方形型煤
球形型煤
1
收到基低位发热量Qnet.v.ar
MJ/kg
≥（16.70）
≥23.00
2
干燥基可燃硫
%
≤0.3
≤0.8
3
干燥无灰基挥发份vadf
%
≤25
4
收到基水分Mar
%
≤8
5
干燥基灰分ad
%
≤38
≤25
6
灰熔融性ST
℃
≥1250
7
焦渣特征CRC
---
2~4
8
抗压强度SCC
N/个
≥700
≥490
9
落下强度SD
%
---
≥85
10
热强度SCH
N/个
---
≥300
11
浸水强度SSC
N/个
≥150
5.2产品特点
5.2.1利用价值较低的果树枝农业废弃物为原料
以煤粉、废弃果树枝、树叶等生物固废为主要原料生产出高质量的洁净生物质复合燃料产品。
形成具有自主知识产权的绿色生产核心技术平台，生产出易点燃、燃烧时间长、燃尽率高、燃烧过程中烟气等污染物质排放少的环保型的生物质复合燃料。
这种燃料在生产过程中与全部用原煤生产型煤相比需多消耗两倍的电能（生产每吨型煤约耗电5度×2=10度）
5.2.2具有明显的节能效益
生物质复合燃料使用的原料中改性生物质含量达到30%；生物质复合燃料与全部用原煤生产的型煤相比热值相当于（4000—4500大卡/千克），燃尽率可提高5%以上，与直接使用原煤相比燃尽率可提高15%以上。
本项目一期工程完工后每年可向燃料市场提供30万吨生物质复合燃料，用户使用后可节约13.5万吨原煤/年，折合成标准煤为9.92385万吨，核减生产生物质复合燃料消耗的电量折合成标准煤为0.102万吨。
〔（13.5万吨×0.7351）-（0.00034吨/千瓦时×10度/吨×30万吨）〕，实际节能量为9.82185万吨标准煤。
本项目全部完工后每年可向燃料市场提供100万吨生物质复合燃料，用户使用后可节约45万吨原煤/年，折合成标准煤为33.0795万吨，核减生产生物质复合燃料消耗的电量折合成标准煤为0.34万吨。
〔（45万吨×0.7351）-（0.00034吨/千瓦时×10度/吨×100万吨）〕，实际节能量为32.7395万吨标准煤。
5.2.3固硫率居国内领先水平
根据对国内型煤市场的调查，型煤固硫率一般只能达到20%-40%。
在治理煤烟型污染中锅炉是一个载体，起主导作用的是有较高固尘、固硫效果的工业型煤。
天宇公司研制的复合添加剂高效固硫型煤，在节能减排及型煤的综合指数上达到了国内领先水平。
5.2.4具有明显的环境效益
生物质复合燃料可以有效地改善空气质量，达到对CO2和SO2的减排作用。
按热工等效原则下估算矿物燃料燃烧排入大气的削减量。
考虑生物代煤和型煤节煤所产生的两部分削减量，可以确定生物质复合燃料减排CO2量，国内工业型煤初步应用的实践已表明，使用型煤的节煤率可达10%-12%。
加入生物质后由于燃烧性能的改善，节煤效果会更好。
若按最低的配比30%的生物质加入量和10%的节煤率作估算，原煤和生物质的热值分别取27580和15900kJ/kg，则可消减CO2为（15900×30%+27580×10%）/27580=27.3%。
另外由于生物质着火温度低于煤着火温度，使用生物质先行烧尽。
其燃烧造孔作用既有利于型煤烧透，又有利于固硫反应中先生成的CaSO3及时氧化成更耐高温分解的CaSO4，从而提高工业燃烧的固硫率。
若按1200℃左右温度下型煤现有固硫率50%计，加上代火煤和节煤减排的SO2，总削减率可达70%，这一减硫效益足以吸引生物质复合燃料在我国的开发和推广作用。
对废弃的农业秸秆和树木残枝加以利用可以变废为宝，改善农村的生产结构，增加农民的经济收入，分流农村的剩余劳动力，也是保护生态环境、提高农民生活质量的重要内容。
5.3建设规模
本项目一期工程建设规模为年产30万吨生物质复合燃料。
6、项目实施方案
6.1生物质复合燃料生产工艺
本项目一期工程采用以树枝、生物质为配料生产生物质复合燃料的新技术，通过对废弃的树枝采取粉碎、改性等步骤，制取环保型生物质复合燃料。
1、原材料的收集，采用废弃树枝作为生物质复合燃料生产的原材料，这些材料来源广泛，价格低廉。
2、将废弃的各种生物质进行粉碎、改性，确保在成型后的抗压强度。
3、将煤粉与粉碎、改性后的生物质进行一定比例的搭配，使成型后型煤的抗压强度和燃烧效果达到最佳程度。
4、由备煤工段送来的配好的煤与生物质混合物从储煤仓下部，通过给料机下料至螺旋式输送机，从粘结剂工段送来的粘结剂与辅料或固硫剂储罐排出的辅料或固硫剂按一定的比例均匀分布在螺旋式输送机的料煤上。
配制好的原料煤经螺旋式输送机及提升机送入卧式搅拌机及立式混碾机经充分搅拌后成型。
6.1.1主要生产工艺流程
6.1.2主要设备选型
本项目工艺技术参照国内先进水平设计。
生产车间的设备要求技术上先进，经济上合理，可满足工艺要求，保证产品质量与产量；能充分利用原料，能耗少，效率高，维修方便，易清洗拆装。
本项目新增配套生产设备39台（套），工艺投资1385.3万元，主要生产设备和辅助设备见表6-1。
表6-1
新增设备明细及投资估算表
序号
设备名称
规格型号
生产厂家
单位
数量
功率（kw）
单价
总价
备注
（台）
单台
总计
（万元）
（万元）
生产设备
1
液压激振成型机
YZ－10A
台
6
20.7
62.1
40
240
2
皮带输送机
米
400
20
0.21
84
5
搅拌机
ZJIIIA
台
8
15
120
9.58
76
6
配料机
PPI－8B
台
6
5
30
3..5
21
7
添加剂给料机
PP－I
台
2
2.2
4.4
1.5
3
8
多管除尘器
QZD－45
台
2
6
12
7
14
9
除铁器
RCDB－4B
台
3
0.5
1.5
1.8
5.4
10
粉碎机
WF－15
台
2
22
44
3.2
6.4
11
输送带
SM－6B
米
330
22
0.25
82.5
12
自动化控制系统
套
1
0
80
80
13
烘干窑设备
套
2
15
30
160
320
14
水料配制系统
套
2
5
5
20
40
15
其它辅助设备
15
小计
939.5
工器具费
61.1
运安费
253.9
合计
1283.5
生产检测设备
1
快速化验设备
套
2
5
3
15
30
2
常规化验设备
套
2
7
5
31
62
小计
76.0
工器具费
2.5
运安费
7.3
合计
101.8
总计
39
1385.3
6.2检测试验
为了保证产品质量，本次设计建立检测试验室对产品、原材料进行检验，并完成新产品开发的检测试验。
新增检验设备2套，投资101.8万元。
7、总图、运输及仓储
7.1总图
7.1.1设计原则
a）.应用工业工程的基本原理、方法，对厂区进行总体规划布置，并贯彻远近结合的原则，做到本项目的建设与公司远期发展相结合，为企业未来发展留有余地。
b）结合场地地形、地貌、地质等条件，因地制宜并尽可能做到紧凑布置，节约用地。
c）新建的联合厂房应使内部物流顺畅、短捷，辅助部门配置合理，管理方便、及时
d）厂区总体规划应满足环保、劳动安全卫生和消防等要求，并做到分区明确、布局合理、工艺流程顺畅，避免人流、物流交叉等。
e）环境工程贯彻与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”原则，对生产中产生的污染源采取有效的治理措施，做到达标后排放。
f）对生产区域进行合理的硬化和美化，创造文明的生产和生活环境。
7.1.2总图布置
本项目一期工程生物质复合燃料生产项目建在：
古交市马兰镇南龙沟村。
厂区根据工艺特点，结合地形地貌进行总体规划布置，明确划分功能区域，使生产物流顺畅，运输路线短捷。
主要布置生产车间、原料库、成品库、生产办公楼等。
7.1.3竖向布置
本次建设用地的自然地形较为平坦，无明显高低不平，厂区竖向设计采取平坡式布置。
厂区雨水排放采用暗管排放方式，统一排入排水沟。
厂区道路采用混凝土路面，原材料堆放地地面采用混凝土地面，厂前区广场采用彩色混凝土砌块铺设，同时布置出汽车停车区域线。
厂区主要道路路面设计宽度8米，次要道路路面设计宽度4-6米。
7.1.4厂区绿化和美化
为了美化厂区环境，利用建筑物四周、道路两旁种植树木、花卉、草坪，形成三级绿化体系，创造优美的生产和生活环境，充分体现现代化生产企业的风格。
7.2运输
根据本项目一期工程年产30万吨生物质复合燃料的生产纲领测算，年总运输量为61.5万t。
其中运进的主要是原煤、生物质、添加剂等，共计31.5万t，运出的主要是生物质复合燃料30万t。
7.3仓储
为满足原材料的储存、成品堆放，本次设计布置有原料库、成品库，可满足项目实施的需要。
8、土建工程
8.1设计原则
（1）根据厂区的实际情况，结合总图布置，充分利用土地，合理安排布置新建建筑物和构筑物的位置和面积，做到土建工程要与全厂生产功能有机结合。
（2）生产厂房平面和空间设计必须满足生产工艺要求,流程合理、方便操作、便于管理、利于设备安装维修。
（3）在满足生产要求的基础上，应符合防火、防震和防腐等要求。
（4）认真贯彻安全、适用、经济、美观的方针，在满足整体规划要求和生产工艺要求的前提下，努力降低工程造价，减少建筑工程投资。
8.2设计范围
本项目一期工程土建工程主要设计范围是办公楼、成型车间、原料库、成品库以及配套的其它建筑。
8.3建筑及结构设计
8.3.1标准联合厂房
（1）建筑设计
型煤车间长60m，宽15m，建
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