强烈推荐市秸秆气化集中供气系统工程可研报告.docx

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强烈推荐市秸秆气化集中供气系统工程可研报告

秸秆气化集中供气系统工程

可行性研究报告

目录

一、总论

二、项目建设的必要性和可行性

三、市场供求分析及预测

四、项目承担单位的基本情况

五、项目地点选择分析

六、生产工艺技术方案分析

七、项目建设目标

八、项目建设内容

九、投资估算

一十、建设期限和实施的进度安排

一十一、环境保护

一十二、项目组织管理与运行

一十三、效益分析与风险评价

一、总论

1、公主岭市秸秆气化工程是建设绿色能源县、提高农民生活用能质量的民心工程。

公主岭市是全国重点产粮省份之一，玉米是主产品种。

近几年来，全市玉米作物播种面积都在29.2万公顷左右，玉米作物秸秆资源量在420.5万吨左右。

同时，公主岭市农业人口较多，全市二十个乡镇农村75.2万人，有农户19.1万户。

秸秆气化工程的实施，可以因地制宜，就地就近用当地大量废弃的秸秆资源解决农民的生活炊事用能，提高农民生活用能质量，完成绿色能源县建设中的可再生能源开发利用总量指标，提高农村清洁能源消费比例。

因此，该项目是一项建设绿色能源县的民心工程。

2、项目建设规模、内容及建设期限

公主岭市秸秆气化工程项目拟在苇子沟、环岭等22个乡镇建设秸秆气化站及秸秆颗粒燃料加工厂，用高品位秸秆气化和秸秆颗粒燃料能源来解决2.2万户农民的日常炊事和冬季取暖用能需求。

具体内容是每个乡镇选2个村，每个村建供气500户的秸秆气化集中供气站1处，站内配秸秆颗粒燃料加工设备1套。

项目投资为29808.8万元。

其中气化站设备投资22541.2万元（含供气管网、户内设施、土建工程），颗粒设备投资3828.0万元。

项目建成后，可为500户农民提供生活、生产用清洁燃气，同时，颗粒设备生产出的颗粒燃料不仅为农户提供冬季取暖用颗粒同时为气化站提供运行经费。

项目建设期限为三年。

2011年建设4个气化站；2012年建设18个气化站；2013年建设22个气化站。

3、项目投资估算

项目总投资为29808.8万元。

其中：

气化站设备投资14797.2万元（含设备、储气柜、土建工程等）。

调压站、管网及户内设施投资11572.0万元，项目其它投资3439.6万元。

4、项目的市场运营模式

项目建设将采用秸秆换燃气方法，解决农民用户的日常炊事的燃气用能。

同时，将每个气站多余的1500吨秸秆资源（每户3吨），采取联营方式进行秸秆颗粒燃料生产，每个气站联营生产秸秆颗粒燃料的利润可达5-7万余元，可满足站内的生产运营及日常维护费用，使项目建设完成后能保持长期稳定的运营。

5、项目建设对公主岭市绿色能源县的贡献

1）对公主岭市可再生能源利用总量贡献值为折标煤2.41万吨。

2）对公主岭市农村使用清洁能源消费比重贡献值为11.52%。

即本项目实施每投入868万元，可使公主岭市农村使用清洁能源消费比重增加1%。

3）对公主岭市新能源农村用户使用总户数的贡献值为2.2万户。

4）本项目实施绿色能源县的费用效果比为：

每户平均投资11986元，即可达到项目实施乡镇“90%以上农户的生活用能为生物质颗粒燃料清洁能源；传统用能方式低于10%”的全国绿色能源县规定标准。

6、项目建设模式创新

项目建设模式创新是绿色能源县能否达标的重要考核内容。

本项目实施中，将采用“气化供气，联营颗粒生产”的市场化运营的新模式进行项目建设和运营，以保障项目建设完成后，能有充足资金进行站内的生产运营，同时保障项目的日常维护费用。

本项目建设的市场化运营新模式将为秸秆气化项目的建设开创新思路，并提供有益的借鉴。

二、项目建设的必要性和可行性

公主岭市是全国重点产粮省份之一，玉米是主产品种。

全市有耕地面积29.2万公顷，其中玉米面积23.8万公顷，是国家首批确定的重点商品粮生产基地，玉米出口基地，玉米生产得天独厚，粮食产量长期稳定在250万吨左右。

主要盛产玉米、水稻、小麦、高粮和其它杂粮、杂豆，年秸秆理论总量可达420.5万吨，秸秆产量足够用于秸秆气化集中供气使用和秸秆造粒使用。

近几年来，全市玉米作物播种面积都在29.2万公顷左右，玉米作物秸秆资源量在420.5万吨左右。

我市秸秆资源丰富，但目前利用率较低，大量玉米秸秆的堆积，造成了生活环境的污染，提供了农作物病、虫、鼠冬季藏匿的场所，也是农村防火的不安全因素。

所选的建设村是我市的玉米主产地，根据秸秆气化项目的特点和当地发展的需要，推选出44个村开展秸秆气化集中供气工程建设和秸秆颗粒燃料工程建设。

开展秸秆气化集中供气工程项目建设，可以将玉米秸秆转化为高效、优质、清洁的气体燃料，提高农民生活的用能档次，有效地解决农村因堆放玉米秸秆造成的环境污染和火灾事故，减轻农作物病、虫害的发生。

同时,对玉米秸秆综合利用，可以促进农业产业化经营和农村奔小康建设，实现经济、能源、环境和社会四个效益的完整统一。

（一）、能够大幅度地提高秸秆利用率，增加农民收入

我市每年约有总量60%左右的玉米秸秆，通过灶炕这种低效率的终端燃烧设备被燃烧掉；有20%的玉米秸秆用做畜牧业的粗饲料；有7%左右的玉米秸秆用于秸秆发电；有2%左右的玉米秸秆用做还田；其余的腐烂变质扔掉或在田里烧掉。

据成功经验，开展秸秆气化集中供气工程项目建设，农作物秸秆通过氧化还原法气化技术处理，每公斤秸秆可产生热值为1,100—1,500大卡的生物木质燃气1.6立方米。

一个四口之家的农户，夏季炊事用每天只需要氧化法制取的燃气5立方米左右，折合秸秆3公斤，折标准煤1.46公斤。

一个供气500户的气化站每年可处理秸秆570吨，生产燃气91.25万立方米，折合煤炭近266.4吨。

使秸秆这一农业生产的副产品，通过秸秆气化利用，转变成为能够使农民增收节支的能源替代产品。

（二）、能够提高农民生活质量，促进全面建设社会主义新农村

使用生物木质燃气，改变了原来烟熏火燎的炊事方式，实现了“二人烧火，全村做饭”的目标，提高了农民群众生活、生产的用能档次。

农户原来每天3小时左右的炊事时间，可缩短至1.5个小时，大大减轻了农村妇女的炊事劳动强度，节省了劳动时间，提高了劳动生产率，使农村妇女从繁重的家务劳动中解放出来，参加更多的有益的社会活动。

由于使用了清洁、高效的新能源，优化了农村生活环境，改善了农民生活质量，促进了社会主义新农村的建设与发展。

（三）、能够改变农业生产环境，促进绿色能源示范县的建设

秸秆直接燃烧会产生大量的CO2和SO2，1万吨秸秆制成燃气与直接燃烧秸秆相比，可少排放1.4万吨CO2和1400吨的SO2以及100多吨的烟尘。

通过秸秆气化项目建设，可避免由于直接燃烧所造成的环境污染，进而保护农业生态环境，在改善生态环境、建设绿色能源示范县方面发挥重要作用。

（四）、能够带动相关产业，发展农业产业化经营

秸秆通过热解加工等工艺转换为高品位气体能源，在农村生产、生活中起着替代煤炭等不可再生能源的作用。

通过整合目前秸秆多种单一的用途和生产方式，实现多层次的开发利用，带动秸秆颗粒燃料、气化发电、气化供热、气化副产品深加工、制造有机复合肥料和颗粒饲料等相关产业，延长产业链条，将农业初产品通过连续的转化增值。

以秸秆气化为龙头，进一步推动种植业优质生产、养殖业精细高效、加工业深化增值，走产业化经营的发展路子，使农民增收、国家增税、企业增效。

（五）、能够推动农村剩余劳动力转移，促进小城镇建设

据测算，每建成1处氧化还原法秸秆气化站可提供2-3个固定的就业岗位，在此基础上，开展生物质颗粒燃料加工、气化副产品深加工及其它秸秆综合利用项目，则可解决更多的农村剩余人口就业。

建立气化站后，燃气管网直接铺设入户，点火即可炊事；在农户密集地、城镇所在地和农民接受的其它地区，农户家中可加设水套炉、土暖气等设备，在炊事的基础上提供供暖，使农民逐步生活在比城市居民还优越的清洁环保用能环境之中。

同时，结合管网的架设，可进一步规划小城镇的建设布局，使村屯建设更加整齐划一，城镇的城市功能进一步强化，进而带动建筑业、建材业、运输业和其它服务业的发展，使农村的小城镇建设水平得到提高。

我省的秸秆气化集中供气工作已开展多年，对此，省委省政府高度重视，1998年，在刘淑莹副省长的关心和支持下，由省计委、省农业厅、省能源研究所和吉林农业大学农业技术工程学院共同组成考察组到天津、河北、山东等地进行秸秆气化建设和设备使用情况的考察。

同时，引进山东天力公司的秸秆气化机组，在梨树县十家堡镇建成了我省第一处秸秆气化站。

2000年，省九台劳教所在省计委和省农委的扶持帮助下，开始建设秸秆气化集中供气工程。

当年一期工程结束，建成每小时生产秸秆可燃气300立方米的气化装置和600立方米的储气柜，完成了管区伙食灶和30户管教人员的家用炊事供气。

2001年底，劳教所着手建设二期工程，筹资100万元新建了1000立方米的干式储气柜和引进合肥天焱绿色能源有限公司生产的每小时产700立方米的气化装置，生产的秸秆可燃气可供150人的干警食堂，300人的犯人大食堂和30户干警家用炊事用气。

在此基础上，他们还准备开展秸秆气化发电，以满足管区内的用电要求，使秸秆气化综合开发利用再提高一个水平。

（六）、项目建设对公主岭市绿色能源县的贡献

1）对公主岭市可再生能源利用总量贡献值为折标煤2.41万吨。

2）对公主岭市农村使用清洁能源消费比重贡献值为11.52%。

即本项目实施每投入868万元，可使公主岭市农村使用清洁能源消费比重增加1%。

3）对公主岭市新能源农村用户使用总户数的贡献值为2.2万户。

4）本项目实施绿色能源县的费用效果比为：

每户平均投资11986元，即可达到项目实施乡镇“90%以上农户的生活用能为生物质颗粒燃料清洁能源；传统用能方式低于10%”的全国绿色能源县规定标准。

目前，秸秆气化集中供气工程建设，已被广大干部群众所接受，同时具有成熟的建设经验和较高的管理水平，这为吉林省全面开展秸秆气化集中供气工程建设典定了基础。

总体看来，公主岭市开展秸秆气化集中供气是必要的，也是可行的。

三、市场供求分析及预测

我市秸秆资源丰富，烧柴比较充足，但广大农民对清洁、高品质的燃料需求更加迫切，已远远不能满足于“抱着秸秆进新房，阴天下雨人更忙”的落后的用能结构和用能方式。

随着广大农村生活物质水平的提高，清洁、高效燃料进入千家万户已是未来社会发展的大势所趋，发展秸秆气化集中供气是适应农村这个大市场，满足农民用能需求的最佳举措，是开发可再生能源，节省常规能源的有效措施之一，更是保护农业生态环境，发展建设绿色能源示范县的形势所需。

通过秸秆气化工程建设，可以使农作物秸秆得到充分利用，整体上提高了玉米作物的经济效益，同时也发挥了“玉米经济”的社会效益和经济效益。

秸秆气化工程成了帮助农民增收节支的致富工程，使生物质转化具有了新的内涵，使农作物秸秆这一农业生产的废弃物在全面建设社会主义新农村中体现出了新的重要意义。

四、项目承担单位的基本情况

吉林天煜新型能源工程有限公司是专门从事农村能源的工程建设与安装。

公司主要承担生物质气化集中供气系统、沼气等农村能源工程的建设。

长期以来公司在吉林省农村部分地区进行生物质气化工程的施工与安装及维护，经过多年对安装技术不断的改进，已形成一整套安装工艺，是一支技术过更、经验非常丰富的安装队伍。

并对已建成的气站进行跟踪维护，以保证每一个气站的正常运行。

多年来我公司一直关注着秸秆气化的发展建设，对此有一定的组织和管理经验，能够承担项目的组织管理和建设。

多年来一直从事农村可再生能源的建设，能够胜任这项工作。

五、项目地点选择分析

本项目建设地点为具有相对优势并具有一定管理能力的村或乡镇所在地，普遍具有秸秆资源丰富，交通方便，有一定的经济实力，各级领导重视，社员群众接受新生事物能力强的特点，在发展秸秆综合开发利用上有一定的积极性。

六、生产工艺技术方案分析

（一）秸秆气化集中供气系统工艺

本项目采用下吸式氧化还原反应气化炉。

秸秆气化过程就是秸秆在少量氧状态下加热反应的能量转换过程。

秸秆是由碳、氢、氧等元素和灰分组成。

秸秆在气化炉内，只供应少量空气，并控制其反应速度，使秸秆中碳、氢元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体。

秸秆燃气的发生原理是秸秆进入气化反应器后，首先被干燥，然后随着温度的升高，其挥发物质析出并在高温下裂解（热解）。

热解后的气体和炭在氧化区与供入的空气发生燃烧反应，产生二氧化碳和水蒸气。

燃烧生成的热量用于维持干燥、热解和下部还原区的吸热反应。

燃烧后的气体，经过还原区与炭层反应，生成ＣO、Ｈ2、ＣＨ2、ＣmＨn等成分的可燃气体，由下部抽出，去除

焦油等杂质后输入储气柜。

灰分及少量的焦油则由气化器下部排出。

工艺流程

采用常压固定反火生物气化炉，以农作物秸秆等生物质废弃物作原料，以过热空气和蒸作气化剂，采取措施控制其反应过程，发生不完全燃烧，使C、H元素生成CO、H2、CH4等能量转移到可燃气体中去，生成一氧化碳、氢气、甲烷、氮气等混合气体，在微负压电机的作用下向下流动被吸出，再经过净化装置的除尘、降温、脱焦、过滤，无需水冲洗净化，产出高品位的可燃气体，由集中供气系统（贮气柜、燃气输配管网、户内用气设施）把优质燃气送入用户，既可作为炊事用气，实现农村的炊事燃气化，也可作为洗浴、取暖、烘干、发电等工农业热源用气。

因此，秸秆燃气与城市煤气有着相同的特点：

燃烧稳定、气体纯净、热效率高，且不受气候影响。

生物质气化系统采用与城市管道煤气相同的输送方式，以居民小区、集镇或自然村为单位，建设一座集中气化供气站，配用一台气化设备，或多台气化设备联合使用，经降温、除尘、除焦油等多种净化措施后洁净的秸秆燃气，由风机或真空泵输送至贮气柜，再经管网送入用户的专用灶具处，方便地进行炊事或其他用途，实现“二人烧火，全村做饭”。

秸秆燃气为一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等混合气体。

工艺特点：

（1）本工艺在炉内设有特别装置，使炉内形成空气动力场，增加了气体的扰动，保证了空气与物料的良好混合，增强了气化区的燃烧强度；（焦油一般在250—300度高温下时裂解，转化为永久性可燃气体。

）本装置让气体在这空间有足够的滞留时间，使混合气体中的焦油进一步得到裂解，减少了燃气中的焦油含量，让燃气中的焦油（焦油转化为气体发热量可达到15MJm3）转化为气体，提高了燃气的热值。

经质量检测部门多次检测结果，本技术制出的燃气热值高达5.876MJm3（1400—1500大卡），比其它的各种“热解气化炉”所生产的生物质燃气的热值高压20%左右。

（2）本技术净化系统采用干法，进行旋脱、急冷、碰撞、缓流、过滤等先进工艺，无动力排除灰分，无须用水冲洗来净化燃气，无污水排放，使秸秆制出的燃气通过过滤，将气体中的灰尘和焦油分离和捕集下来，进一步达到净化燃气的目的，完全符合国家的环保规定。

解决了目前其它生物质制气设备用水冲洗后带来的污水中夹带有大量焦油，包括酚、萘、苯、苯乙烯等污水排放，造成二次新的环境污染问题。

（3）原料范围广。

除其它设备能使用的原料外，本设备还适用于麦秸、稻草和油菜秸秆等原料，真正解决了农林废弃物资源再利用问题。

。

工艺流程图

气体成分组成：

①H2≤30

②CH4﹥2.6

③CO≤15

④O2≤2.0

⑤N2≤50-60

⑥焦油和灰尘含量﹤10㎎Nm3

主要特点：

原料适应性广；气化效率高；启动快、操作简便；可持续工作；安全可靠；焦油含量低；结构紧凑；无二次污染

主要技术指标

（1）建筑主要技术指标

气化站区占地面积：

2000M2；

建筑面积：

机房面积160M2，秸秆造粒车间250M2,贮料棚200米2；

防渗防水结构冷却水池9.52m31座；

1000M3储气柜基础1座。

（2）生产技术指标

设计生产规模：

产气量500M3，其噪声小于85分贝，无需配置消音器，在GB12348─90《工业企业厂界噪声标准》中的三类区域标准之内。

3．木焦油及废渣处理

秸秆缺氧燃烧剩余物--草木灰、焦油，每天不足15公斤，收集集中堆放，可作工业原料出售。

满足《工业“三废”（废渣）排放标准》GBJ4─73。

环境保护投资估算及影响评价结论

本项目环境保护措施在总体工程设计及设备选型中均有考虑，不追加额外投资。

本项目对“三废”的排放在工艺中已采取了相应的污染防治措施，污染物排放满足国家标准要求，从环保角度审查，项目是可行的。

十二、项目组织管理与运行

为了保障项目建设速度和质量，在项目组织管理上成立由局领导参加的项目建设领导小组。

协调、落实各级部门的职责和配套资金的筹措，负责对施工建设单位的资质认定、项目建设的监督和建成后的项目管理、安全教育和规范生产等工作，办公室设在市能源局，对项目建设负总责。

在秸秆气化集中供气工程项目的运营机制上，采取集体管理和市场运作相结合的模式，从国家投资建站逐步过渡到市场化、商业化运作，使建成的气化站步入企业化发展的轨道，保障气化站运行有质量、安全有保障、服务上规范、经济有效益，在社会主义市场经济的体制下健康发展。

十三、效益分析与风险评价

通过秸秆气化项目的实施，所取得的经济效益、能源效益、环境效益和社会效益是比较显著的。

1．经济效益。

秸秆气化项目经济效益非常明显。

据调查，公主岭市每户每年用于炊事和取暖的秸秆在6吨左右，按农户四季饮事12个月，每天用气5m3，全年用气量约1825m3，折秸秆1.1吨。

按农户冬季取暖5个月,每天用秸秆颗粒燃料20公斤，冬季用秸秆颗粒燃料量是2-3吨，全年用秸秆总量是3-4吨左右。

如果每户用3吨秸秆换秸秆燃气，每m3气按0.10元计，按2010年底与煤气、液化气价格比，每年可给农户节约开支300多元左右。

气化站利用多余的秸秆可投资生产秸秆颗粒饲料或秸秆颗粒燃料，一可解决站内生产的运行费用，二可创造农民就业机会，增加农民收入。

利用秸秆气化技术，使农作物秸秆得到充分利用，既开发了可再生能源和生产资料，又有利于保护环境，提高玉米作物的整体效益。

2．能源效益。

通过秸秆氧化工艺气化技术处理，每公斤秸秆可产生热值为1100—1500大卡的生物木质气1.6立方米，一个四口之家的农户，夏季炊事用每天只需要5立方米，折合秸秆3公斤。

这种优质的气体燃料用于农村生活或生产上，一可提高农民用能档次，改善农民生活卫生条件和炊事用能环境；二可避免由于直接燃烧秸秆所造成的环境污染，间接保护了农业生态环境；三可通过发展秸秆气化，节省下大量的秸秆用于发展秸秆固化项目和用于秸秆还田，同时培育一个产业，促进农村经济的可持续发展。

3．环境效益。

由于秸秆直接燃料会产生大量的CO2和SO2，而秸秆燃气排放出来的CO2量与植物生长时所需的CO2量等值。

1万吨秸秆制成的燃气与直接燃烧秸秆相比，可少排放1.4万吨CO2和1400吨的SO2以及100多吨的烟尘。

根据东京协议（CDM），世界各国对CO2排放都有限额规定。

如得到世界环保组织认可，发展中国家每减少向大气排放1吨CO2，超标排放的发达国家将向其支付4.3美元。

4．社会效益。

农民用上高品位的能源，改变了传统烟熏火燎的炊事方式，实现了“一人烧火，全村做饭”，每户每天由原来3小时左右的炊事时间缩短至1.5小时；秸秆通过热解加工等工艺转换为高品位能源，在农村生产、生活中可替代煤炭等不可再生能源；秸秆气化形成的产业，将是使农民直接受益的朝阳产业。

风险评价：

作为农业部推广的农作物秸秆气化技术项目在我国已实施多年，通过实践表明，该项技术已趋与成熟，但也有不完善之处，到目前为止，各厂家的设备在脱焦油指标上不稳定，这在大力推广这项技术中留下一定的隐患，这个问题不解决，关系到秸秆气化技术的生命力。

如果在绿色能源示范县推广秸秆气化技术时，一定要注意二次污染问题，对设备的焦油处理应有一定的要求。

才能使秸秆气化技术得以应用并继续推广下去。

否则正如前面所说，它将关系到秸秆气化技术的生命力。