漠河生物质发电项目建议书.docx

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漠河生物质发电项目建议书

黑龙江省漠河30MW生物质发电

项目建议书

上海荟懿环保科技有限公司

2012年5月

附图1：

漠河生物质电厂位置图............................................................................16

1概述

1.1项目申报单位概述

上海荟懿环保科技有限公司是一家注册于张江高科技园区的高新科技民营企业，专门从事新能源设备的研发和制造。

公司业务主要为垃圾生物质发电、风力发电等新能源技术及设备。

2003年公司获得垃圾生物质气化熔融炉发明专利，2006年获得上海市科委科技成果转化证书，该技术属于国内首创，处于国际领先水平，受到国内外同行的高度评价。

现有员工60多人，其中研究人员15名，工程技术人员20多名。

1.2拟建项目概况

为使黑龙江省漠河县的生物质资源得到充分利用，实现其资源化、减量化、无害化，减少清林后因枝桠材等林弃物堆放造成火灾隐患，及滩涂地灌木杂草等焚烧对城区环境和大气质量的破坏，充分利用可再生能源的优势，逐步将生物质发电开发成为黑龙江省能源结构的有益补充，上海荟懿环保科技有限公司已与黑龙江省漠河县政府签署投资协议，拟在漠河县区域内建设1个生物质发电厂，总装机容量为30MW。

该项目年处理林弃物等23万吨，采用焚烧减量方式，余热用于发电，其灰渣含钾量较高，可直接还田使用。

1.3建设规模

漠河县的生物质资源主要为三个来源：

营林部门每年清林的废弃物；采伐生产区产生废弃树头、枝丫材等；滩涂地的灌木及杂草等。

全县三个林业局年清林总面积约4.5万公顷，林弃物约157万立方米，按0.16的比重计算，年产量约25万吨；采伐生产废弃树头、枝丫材等年产量1万吨左右；滩涂地等产柳条、灌木、杂草等，因漠河地域广阔，资源极其丰富，初步估算约年产40万吨，可充分补充其它生物质材料因故的短缺。

综合考虑漠河县的生物质资源量、运输条件，本着稳妥、可靠的原则，按照机炉匹配的要求，首个电厂的建设规模定为：

2×15MW纯凝汽式汽轮发电机组配2×75t/h秸秆直燃循环流化床锅炉，考虑供热供汽因素，实际也可能按1×15MW纯凝汽式汽轮发电机考虑。

1.4编制依据

1）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》；

2）国家发改委发布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理施行办法》、《可再生能源发电有关管理施行规定》；

3）设计有关的法令、法规、标准及专业设计技术规程等。

1.5建设必要性

1.5.1符合国家新能源政策

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％，是仅次于煤炭的第二大能源。

生物质发电厂的建设符合国家能源政策和国家中长期发展纲要。

2006年2月9日，国务院发布了“国家中长期科学和技术发展规划纲要”，纲要中明确提出，今后15年，科技工作的指导方针是：

自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来。

纲要中涉及能源行业的主要内容如下：

坚持节能优先，降低能耗。

重点研究主要高耗能领域的节能技术与装备，开发复杂环境与岩性地层类油气资源勘探技术，重点研究风能、太阳能、生物质能和地热能等可再生能源的开发利用。

因此，本工程的建设符合国家新能源政策。

1.5.2生物质发电工程节约能源利于环保

有关研究表明，树枝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％。

拟建生物质发电厂每年可焚烧树枝23万吨，同时还可以提供电力能源，与常规燃煤火电厂相比，不仅可节约煤炭还可减少二氧化硫和烟尘排放量。

因此，从节约能源保护环境的角度讲，本工程的建设是非常必要的。

1.5.3生物质发电工程可产生良好的社会效益和经济效益

漠河县自然资源丰富，尤以森林、矿产、旅游、珍稀动植物资源闻名于世。

全县林地面积16281平方公里，木材总蓄积量14647万立方米，仅漠河区域三大林业局每年清林的林弃物就达26万多吨，广阔的江河滩涂地年产柳条、灌木等约40万吨以上。

目前，农民生活水平有了很大的提高，人民生活大部分采用沼气、煤及液化气。

大部分枝桠材均堆放于林间空地及道路两旁，无法有效利用，既不利于防火又不利于环境治理。

建设生物质发电工程，不但可以消除森林火灾隐患，且可将枝桠材等作为资源加以利用，还可增加林工、农民等的收入。

生物质发电厂的建设，不但可向当地供电，而且可把解决能源短缺、环境保护和农民增收三大问题很好地结合起来，发电厂的建设是一件利国利民的大好事。

从可持续发展的角度看，树枝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。

树枝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。

综上所述，黑龙江省漠河县生物质发电工程的建设是完全必要的。

1.6主要技术设计原则

1.6.1生物质电厂均按二炉配二机进行设计，锅炉采用树枝直燃循环流化床锅炉，额定蒸发量75t/h、过热蒸汽压力5.3MPa、过热蒸汽温度490℃、给水温度150℃，效率〉90%。

汽轮机选用次高温次高压15MW纯凝汽式汽轮机，配套选用15MW汽轮发电机；

1.6.2电力系统：

发电机出线经主变升压至35kV接入附近的变电所；

1.6.3树枝供应：

树枝按要求就近晾干、粉碎、打包后用火车/汽车运至厂内；

1.6.4燃油供应：

燃用0#轻柴油，采用汽车运输；

1.6.5水源：

生产用水采用污水处理厂的中水；电厂生活消防用水采用市政水。

1.6.6树枝仓库：

容量按两台炉燃用5天设计；

1.6.7灰渣：

干灰采用气力输送方式，锅炉底渣采用机械输送方式；

1.6.8机组控制：

锅炉和汽机设集中控制室，控制方式为DCS，控制设备为国产中上等水平；

1.6.9锅炉采用轻型封闭墙；

1.6.10采用二次循环供水、自然通风塔冷却系统或机力通风冷却塔系统；

1.6.11两台炉共用一座烟囱，烟囱高度暂按80米，根据出口流速确定烟囱出口内径；

1.5.12主厂房等建筑采用钢筋混凝土结构；

1.6.13本工程机组年利用小时各专业均以6000小时叙述；

1.6.14注册资本金为30%，其余为银行贷款。

2燃料供应

2.1树枝量

2.1.1本工程树枝用量

本工程拟以树枝为设计燃料。

电厂建设规模为2×75t/h树枝直燃循环流化床锅炉配2×15MW汽轮发电机组，其燃料消耗量见下列各表。

消耗量表

小时用量（t）

日用量（t）

年用量（104t）

一台锅炉

19.25

385

11.55

二台锅炉

39.5

770

23.1

注：

日用量按20小时计，年用量小时按6000小时计。

2.2树枝成份分析

本工程采用的锅炉拟以燃用树枝为设计燃料。

树木枝条成份分析及工业分析分析成果见下表：

项目

符号

单位

树枝条

全水

Mt

%

10.3

水分

Mad

%

6.97

灰分

Ad

%

2.10

挥发份

Vd

%

79.85

碳

Cd

%

49.64

氢

Hd

%

2.49

氮

Nd

%

0.49

氧

Od

%

45.22

全硫

St，d

%

0.05

发热量

Qnet，ar

MJ/kg

16.59

固定碳

FCad

%

16.80

真密度

TRD

1.58

氟

F

PPM

63

氯

Cl

%

0.018

灰熔点

DT

℃

650

ST

℃

670

FT

℃

790

二氧化硅

SiO2

%

24.69

三氧化二铝

Al2O3

%

5.41

三氧化二铁

Fe2O3

%

2.11

氧化钙

CaO

%

39.82

氧化镁

MgO

%

5.48

氧化钠

Na2O

%

0.98

氧化钾

K2O

%

13.03

二氧化钛

TiO2

%

0.24

三氧化硫

SO3

%

2.96

五氧化二磷

P2O5

%

3.24

2.3树枝收运

建设生物质发电厂工程，树枝收运是一个需要重视的问题。

现已与漠河县政府达成协议，境内滩涂地全部由无偿承包给项目单位收种柳条、灌木等，林弃物也已与各林业局达成意向，无偿提供给项目单位清运。

漠河生物质电厂选址，初步设定在漠河县版图所标西林吉镇，从图看位于全县的中心。

最大运输半径100公里，平均75公里，启用铁路干线的贮木场，增加林弃物的集中场地。

充分利用贮木场地来调解林弃物的水分和发热量。

尽量调整，冬采夏停产生的供需矛盾。

根据对漠河当地生物质资源调研分析，滩涂地的柳条、灌木等运输较为简单，可常年运输。

现主要分析林弃物的运输，其特点为冬季运输；运输时间为11月15日至次年的4月15日，半年时间，夏季基本不能运输；运输方式为铁路与公路短运结合，具体运距如下：

铁路干线距离（漠河）

生物质电厂→古道林场（18公里）

生物质电厂→图强林业局（18公里）

生物质电厂→阿木尔林业局（44公里）

生物质电厂→长缨林场（59公里）

公路支线距离（漠河）

生物质电厂→前哨林场（18公里）

生物质电厂→长山林场（82公里）

生物质电厂→富克山林场（31公里）

生物质电厂→古道河煤矿（35公里）

林区的生物质材料的成本，主要为人员工资，运输成本及贮运成本。

漠河县林业工人现收入为150元/天，按每人每天收集一顿计算，每吨150元。

粉碎费用为20元/吨，储存费用为10元/吨。

运输费用按每吨公里1元计算，平均约70元/吨。

储存可视交通情况充分利用三个林业局原有林场，再集中运送电厂。

生物质原料进炉成本预计在250元/吨。

滩涂地的柳条、灌木等成本应低于林弃物成本，应在250元/吨以内。

2.4锅炉点火燃料

锅炉点火及低负荷助燃用油量较小，可从市场上采购，用汽车运至厂内。

锅炉点火用燃油采用#0轻柴油，燃油从石油公司购买，由专用运油汽车运至厂内并卸入厂区内的储油罐内。

3机组选型

3.1锅炉选型说明

国外秸秆锅炉有成功的运行实例，但进口秸秆锅炉价格较高，比国产秸秆锅炉价格高2倍左右。

近几年来国内无锡华光锅炉厂、济南锅炉厂、江西锅炉厂等锅炉制造商在引进吸收国外秸秆锅炉燃烧技术的基础上，已成功开发出75t/h中温中压秸秆燃烧炉排锅炉，已有几台国产秸秆燃烧炉排锅炉陆续投产，但在运行中存在着秸秆收集和输送难的现实问题。

2003年初，上海荟懿环保科技有限公司成功开发出了直燃型循环流化床热解气化炉，获国家发明专利及上海市科技成果转化产品，该炉型以各类秸秆、树枝为燃料，无需对秸秆树枝等进行压缩等前处理，解决了秸秆、树枝输送难的问题。

综合考虑，为节省资金，并保证电厂的安全稳定运行，本工程暂选用国产75t/h次高温次高压秸秆直燃循环流化床锅炉。

3.2汽轮机选型说明

采用N12-4.90型次高温次高压纯凝汽式汽轮机。

3.3主机技术条件

3.3.1秸秆锅炉参数

锅炉型式：

循环流化床炉、全钢结构、平衡通风、自然循环汽包炉

主要技术数据

序号

项目名称

单位

数据

1

额定蒸发量

t/h

75

2

过热器出口蒸汽压力

MPa

5.3

3

过热器出口蒸汽温度

℃

490

4

给水温度

℃

150

5

排烟温度

℃

140

6

锅炉效率

%

90

3.3.2汽轮机参数

型式：

次高温次高压参数、纯凝汽式

型号：

N12-4.90

转速：

3000r/min

汽轮机主要技术规范见下表。

汽轮机主要技术规范

序号

项目

单位

数值

1

发电功率

MW

12

2

主蒸汽压力

MPa

4.90

3

主蒸汽温度

℃

485

3.3.3发电