年产20万吨丁醇项目自备电厂扩建工程项目可行性研究报告.docx
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年产20万吨丁醇项目自备电厂扩建工程项目可行性研究报告
20万吨/年丁醇项目自备电厂扩建
工程项目可行性研究报告
附件
附件1**省发改委文件，吉发改审批字【2008】81号“关于核准***x收购原**省吉发生化医药食品有限公司18万吨/年玉米加工项目资产并恢复建设12万吨/年玉米加工能力和投资建设20万吨丁醇项目申请报告的批复”；
附件2**省环境保护厅文件，吉环审字【2010】293号“关于*20万吨/年丁醇项目自备电厂扩建工程环境影响报告书的批复”；
附件3**省水利厅文件，吉水政资【2010】123号“**省水利厅关于***x20万吨/年丁醇项目水资源论证报告书的批复”；
附件4**市规划局文件，本项目“建设项目选址意见书”；
附件5**市规划局文件，本项目“建设用地规划许可证”及副本；
附件6**省电力有限公司部门文件，吉电发展部【2008】53号“关于开展***x20吨丁醇项目扩建一台12MW背压式汽轮发电机组接入系统可研工作的复函”；
附件7**市人民政府与***x签订的《购地协议书》；
附件8**市安全生产监督管理局文件，吉市安监危化项目审字【2010】0005号“危险化学品建设项目安全许可意见书（试行）”；
附件9本项目的“房屋所有权证”；
附件10**省电力有限公司文件，吉电发展【2010】110号“关于印发《*20万吨/年丁醇项目自备电厂接入系统可行性研究报告审查意见》的通知并附本工程接入系统审查意见；
附件11***x与**市天力煤炭有限公司签订的《煤炭供货协议书》；
附件12***x与**松润墙体材料厂签订的《炉渣销售合同》；
附件13***x与**市龙华燃料有限责任公司签订的《煤炭采购协议》；
附件14***x与**市万联化工实验仪器经销有限公司签订的《石灰石供应协议》；
附件15***x工业用汽负荷统计表；
附件16本项目水质分析报告；
附件17本项目煤质分析报告单；
附图目录
序号
图纸名称
图号
1
厂址地理位置图
F307K-Z01
2
厂区总竖向布置图
F307K-Z02
3
厂区施工总平面布置图
F307K-Z03
4
电气主接线图
F307K-D01
5
供水系统图
F307K-S01
6
水量平衡图
F307K-S02
7
原则性除渣系统图
F307K-C01
8
原则性除灰系统图
F307K-C02
9
原则性锅炉补给水处理系统图
F307K-H01
10
运煤系统流程图
F307K-M01
11
全厂自动化系统规划图
F307K-K01
12
原则性燃烧系统图
F307K-J01
13
原则性热力系统图（方案一）
F307K-J02
14
原则性热力系统图（方案二）
F307K-J03
15
主厂房平面布置图（方案一）
F307K-J04
16
主厂房断面布置图（方案一）
F307K-J05
17
主厂房平面布置图（方案二）
F307K-J06
18
主厂房断面布置图（方案二）
F307K-J07
1总论
1.1项目背景
20万吨/年丁醇项目自备电厂作为*生物科技有限公司的自备电厂，现有机组规模为90年代初建设的2×75t/h中温中压煤粉锅炉+1×B6-3.43/0.98型汽轮发电机组。
随着**公司的不断发展，目前电厂的供热能力已满足不了热负荷增长的需要。
因此，需对原热电厂进行扩建，扩建点在原厂厂房扩建端续建，项目拟投资9千万元，建设规模为：
2×75t/h中温中压循环流化床锅炉+1×B12-3.43/0.98型汽轮发电机组。
1.2投资方及项目单位情况
***x控股股东为上海**生物技术研发中心有限公司和非控股股东CIB公司。
上海**生物技术研发中心有限公司注册资金近两亿元人民币，公司地址在上海张江高科技园区，是目前中国投资最大的私营生物技术研发中心。
至目前为止，上海**生物技术研发中心有限公司已向国外大型生物公司转让6项技术，同时，拥有经国家生物工程中心认证的25项生物技术专有权，这些成熟的生物工程系列产品技术，具有广阔的市场前景。
2006年度张江高科技园区优秀企业评选活动中，被评为最具权重的“创业之星”。
上海**生物技术研发中心有限公司承担国家“十五”攻关项目“发酵工程关键技术研究与重大产品开发”的七项课题中两项主课题和四项专题，是承担国家级攻关项目最多的单一公司，投资于山东省济宁市的山东**里能生物高科技有限公司是上海**生物技术研发中心有限公司的中试和成果的产业化基地，投资数亿元人民币长碳链二元酸生产线于2002年底建成投产，可生产C9到C18的系列产品，技术与规模均处于世界领先水平，在很多应用领域属于首创。
***x拟投资建设20万吨/年丁醇以及13万吨/年玉米加工生产线，计划2012年3月投产。
***x坐落在**市龙潭区华丹大街99号，占地160公顷，现有自备热电厂、以及相应的生产车间和充足的供水、污水处理等公用工程的基础设施。
1.3研究范围
本可行性研究报告研究范围主要为*20万吨/年丁醇项目自备电厂扩建2×75t/h循环流化床锅炉+1×B12供热式汽轮发电机组的建厂条件和必要性。
按照国家发改委DL/T5375-2008《火力发电可行性研究报告内容深度规定》和《热电联产项目可行性研究技术规定》的要求开展工作。
研究电厂的各工艺系统、土建、环境保护、投资估算和经济效益分析和项目的可行性。
由业主另行委托的设计项目
●电厂环境影响评价；
●电厂接入系统设计；
●水文气象与工程地质；
●厂区外道路设计；
●灰渣综合利用工程；
●供热管网设计；
1.4项目概况
本工程为扩建工程，项目建设地点位于**市，扩建规模为2×75t/h中温中压循环流化床锅炉+1×B12-3.43/0.98型汽轮发电机组。
1.4.1项目建设地概况
***x，位于**市北郊、原**松源食品工业公司厂区内（原为生产TNT的5515厂旧址）。
其位置东经126°28′北纬43°57′。
**市地处东北腹地长白山脉向松嫩平原过渡地带的松花江畔，三面临水、四周环山。
总面积27120平方公里。
**市境内水系发达，流域面积超过500平方公里的河流18条。
20平方公里以上的河流372条。
由松花江、拉林河、牡丹江3个水系的部分河段和支流组成。
松花江水系在**市境内流域面积为22336平万公里，占全市总面积的84%；**市境内多年平均水资源量166.61亿立方米，当地地表水平均水资源量71.67亿立方米。
多年平均入境水量87.35立方米，多年平均地下水资源量10.67亿立方米。
据1999年统计，当年全市平均降水量597.2毫米，地表水资源量47.30亿立方米，入境水量66.67亿立方米。
**市人均水资源量1843立方米，考虑入境水量，人均水资源量3875立方米，为全国平均水平的1.8倍，北方城市的5.4倍。
**市城区地下水资源量2.02亿立方米，可开采量2.19亿立方米。
**市龙潭区处于东北亚经济圈的前沿，区域内的中国、俄罗斯、日本、韩国、朝鲜等国之间的劳动力、能源、资金、技术等经济要素等存在明显的互补性，是发展的有利因素，与世界经济接轨，是**省吉长经济走廊的重要端点，是**省发展工业、拓展城市发展的最佳区域。
全区幅员面积1209平方公里。
全区总人口为53.7万，其中非农业人口35.6万，占总人口的66%，农业人口18.1万，占总人口的34%。
区内居住有汉、蒙、回、朝、锡伯、赫哲、俄罗斯、瑶等20多个民族。
政区自然特征：
地处长白山脉向松嫩平原过渡地带，松花江在龙潭区西侧，半包围流程58公里。
西边是肥沃的冲积平原，东边是长白山野生资源丰富的低山丘陵区。
地势多为平原和丘陵，属中温带大陆季风气候，四季分明，年平均气温3℃--5℃，降水量650--750毫米，无霜期130天。
**市交通便利，是中国东北五大交通枢纽之一，铁路可直达长春、沈阳、大连、哈尔滨、上海、北京等地；长春—珲春高速公路在区内设有入口，通过省际高速公路网直达全国各地。
龙潭区距新建机场80公里，距**火车站6.5公里。
全区交通发达，为全面推进重点工程建设，累计投资20亿元，完成了遵义东路、遵义西路、湘潭街、“东出口”、“西出口”等改造建设工程。
1.4.2编制依据
1）*生物科技有限公司与我院签订的设计合同；
2）《热电联产项目可行性研究技术规定》；
3）火力发电厂设计技术规程及各有关专业技术规程、规范；
1.4.3主要设计原则
1）本期扩建2炉1机。
公用系统与老厂统一考虑；
2）按“以热定电”的原则进行机组选型和设计规划；
3）各工艺系统的设计，应有节约能源，改善环境，减少占地，合理控制工程造价，提高经济效益所采取的措施；
4）各类建（构）筑物在设计上简单实用，与主体风格融为一体，优先考虑就地取材；
5）最大限度利用原热电厂的设施和能力，降低工程造价。
可利用的部分有，综合生产办公楼、部分运输设备、后勤支援；
6）热机部分：
装机为2×75t/h循环流化床锅炉＋1×12MW背压式汽轮发电机组；
7）机组按“以热定电”方式运行，发电设备年利用小时数取6500h。
8）输煤系统利用上期煤场，不需扩建，上期输煤系统已经预留本期上二炉的一条输煤皮带和碎煤机的位置。
9）电厂燃煤为铁路运输，老厂现有卸煤及贮煤系统满足扩建后4台75t/h锅炉燃煤要求。
10）掺烧石灰石按购入成品方案考虑；
11）化学部分：
扩建工程与原有的一期工程共用一套化学系统，仅需在原厂房内对原有系统进行改造增容。
12）除灰渣部分：
除灰渣系统采用灰渣分除干式除灰、渣系统，厂内设灰、渣贮存库，灰以气力除灰方式将灰输送至灰库，渣通过链斗式除渣机送至渣仓，灰、渣由汽车运输，灰渣全部综合利用。
13）电气部分：
电气出线按2回，电压等级按10KV；
14）热控部分：
机炉采用DCS分散控制系统，输煤、除灰、化学控制采用程控控制方式。
15）水工部分：
电站用水由总厂水源供给，本期新建的1座200m3/h机力通风塔供给辅机冷却水。
16）工业水全部回收利用；
17）厂区雨水排水采用路面排水至厂内的排水系统；
18）主厂房土建结构体系为框排架形式，框架纵梁均采用现浇钢筋混凝土结构。
主厂房围护结构采用乳白色保温彩色压型钢板。
1.5建设的必要性
1.5.1供热需要
本项目工程为***x自备电厂扩建工程，电厂现有机组规模为90年代初建设的2×75t/h中温中压煤粉锅炉+1×B6—3.43/0.98型汽轮发电机组，可供蒸汽70t/h，用于现有10万吨/年淀粉、3万吨/年变性淀粉、3万吨/年葡萄糖车间、供水、污水处理等公用设施工业用汽。
随着**公司的不断发展，计划2012年3月投产20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线，配套的锅炉、污水处理等设施，新增200t/h蒸汽负荷，现有电厂的供热能力已满足不了热负荷增长的需要。
因此，本工程对原热电厂进行扩建，建设规模为：
2×75t/h循环流化床锅炉+1×B12汽轮发电机组。
1.5.2供电需要
由于扩建20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线，配套的电气设施大大增加了全厂电力用电负荷，给厂内电网带来增容扩建等问题，也同时加大了市电力系统供电负荷压力，影响供电质量。
新增一台12MW发电机组后，可极大的缓解以上问题，所发电力在厂内消耗，对降低生产成本有重要意义。
从以上叙述中不难看出热电厂的建设是非常必要的。
2电力系统
2.1总厂电力系统概况
***x一期已完成装机容量为1×6MW供热发电机组，10.5KV发电机电压母线采用单母线分段接线，设出线二回。
本期项目热电工程建设规模为扩建2×75t/h循环硫化床锅炉+1×12MW背压式汽轮机，与汽轮机配套的发电机为1×12MW发电机，发电机出口采用专用断路器，直接接入一期10.5KV机压母线。
本工程主要生产装置为园区各子项工程的生产系统。
由于各子项工程的规模比较大而且还有大型生物发酵反应系统，动力负荷比较集中，在因意外事故停产时，在短时期内难以正常运行，经济损失较大，因此确定本工程为二类负荷。
2.2电力负荷预测
总厂现有电气负荷19361kW，本项目工程的扩建规模为：
20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线，配套锅炉、污水处理等设施。
二期工程投产后，总装机容量为18000kW，全厂用电设备总额定容量42958kW，年生产用电为1.8亿度。
2.3电力平衡
2.3.1总厂电力负荷平衡表如下：
名称
电力负荷（MW）
发电量（MW）
累计负荷（MW）
原有工程
8.64
6
-2.64
新建工程
12.66
12
-0.66
合计
21.3
18
-3.3
根据上表统计数据，新增项目投产后，全厂电力负荷负平衡，电厂所发电力就地消耗，不足部分外购。
2.3.2热电厂在电力系统中的作用
本扩建工程为企业自备热电厂，主要供热，以热定电。
所发电力总厂自用并与外部系统联网，但不上网发电，对电力系统作用很小。
2.3.3建设的必要性
由于扩建20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线配套的电气设施大大增加全厂内电力用电负荷，给厂内电网带来增容扩建等问题，也同时加大了市电力系统供电负荷压力，影响供电质量。
新增一台12MW发电机组后，缓解了以上问题，所发电力厂内消耗，对降低生产成本有重要意义。
2.4接入系统方案
方案：
本工程按1×12MW机组一次性设计，发电机机端电压为10.5kV，发电机出线直接接入电厂10.5kV机压母线II段。
见接入系统方案报告。
3热负荷
3.1供热现状
***x，位于**市北郊、原**松源食品工业公司厂区内（原为5515军工企业）。
***x厂区，一九八七年改为**新源玉米开发有限公司，开始进入玉米深加工行业；一九九零年投资19500万元建设第一条玉米加工生产线，是当时国内大型现代化玉米加工企业之一，老自备电站也同时建成投产，2台75t/h煤粉炉，配1台6MW背压式汽轮机。
表1现老厂装机情况表
项目
老自备电厂
备注
锅炉
2×75t/h3.82MPa450℃
中温中压煤粉炉
汽轮机
1×B6-3.43/0.983.43MPa435℃
背压式汽轮机
3.2热负荷
3.2.1工业生产用汽负荷
自备电站主要是向化工厂各工艺车间供汽。
3.2.1.1老厂现有用工业蒸汽负荷：
最大（t/h）
平均（t/h）
201厂（丁醇厂）（0.98Mpa）
33
33
淀粉厂（0.98Mpa）
19
19
定性淀粉厂（0.98Mpa）
5
5
小计
57
57
换热站（0.294Mpa）
4
2
合计
61
59
3.2.1.2新建装置用工业蒸汽负荷:
最大（t/h）
平均（t/h）
配料联消（0.98Mpa）
54
45
发酵工段（0.98Mpa）
16
13
蒸馏工段（0.98Mpa）
72
65
原料处理（0.98Mpa）
34
28
污水（0.98Mpa）
16
13
小计
192
164
换热站（0.294Mpa）
8
4
合计
200
168
4燃料供应
4.1煤源
热电厂本期扩建2×75t/h循环流化床锅炉＋1×B12MW汽轮发电机组。
扩建后全厂4×75t/h循环流化床锅炉每小时燃煤量61.67t，日耗煤量1356.7t，年耗煤量40.09×104t。
电厂所需原煤主要来自舒兰煤矿，距电厂70km。
舒兰市矿产资源十分丰富。
煤田系新生代第三纪新统煤田，属于褐煤，具有灰份高、水分大、发热量低的特点。
煤矿储量5000×104t，可开采量4000×104t，舒兰矿务局年产褐煤240×104t，完全可以满足电厂需求。
4.2煤质
热电厂提供的煤质资料如表4-1
序号
项目
单位
设计煤质
1
收到基碳
%
32.51
2
收到基氢
%
2.58
3
收到基氧
%
10.89
4
收到基氮
%
0.81
5
收到基硫
%
0.29
6
收到基灰份
%
37.49
7
收到基水份
%
15.43
8
干燥无灰基挥发份
%
48.24
9
空气干燥基水份
%
2.88
10
空气干燥基挥发份
%
23.49
11
空气干燥基灰份
%
48.43
12
空气干燥基挥固定碳
%
25.21
13
收到基低位发热量
KJ/kg
11890
14
灰的变形温度
℃
1050
15
灰的软化温度
℃
1340
16
灰的熔化温度
℃
1400
17
可磨系数
0.98
4.3燃煤的运输
本工程燃料运输采用铁路运输的方式，*公司厂区铁路专用线与**市金珠站接轨。
电站现有卸煤线一条。
4.4锅炉点火燃料品种
锅炉点火设计为油燃烧器床下点火。
本期工程只负责锅炉房内点火油系统的设计。
点火供油管路的压力应不小于2.0MPa,点火油泵房的设备容量不用增加，由业主自行对老厂原有管路进行改造。
5厂址条件
5.1厂址概述
5.1.1厂址地理位置
***x，位于**市北郊、原**松源食品工业公司厂区内（原为生产TNT的5515厂旧址）。
其位置东经126°28′北纬43°57′。
**市地处东北腹地长白山脉向松嫩平原过渡地带的松花江畔，三面临水、四周环山。
总面积27120平方公里。
**市境内水系发达，流域面积超过500平方公里的河流18条。
20平方公里以上的河流372条。
由松花江、拉林河、牡丹江3个水系的部分河段和支流组成。
松花江水系在**市境内流域面积为22336平万公里，占全市总面积的84%；**市境内多年平均水资源量166.61亿立方米，当地地表水平均水资源量71.67亿立方米。
多年平均入境水量87.35立方米，多年平均地下水资源量10.67亿立方米。
据1999年统计，当年全市平均降水量597.2毫米，地表水资源量47.30亿立方米，入境水量66.67亿立方米。
**市人均水资源量1843立方米，考虑入境水量，人均水资源量3875立方米，为全国平均水平的1.8倍，北方城市的5.4倍。
**市城区地下水资源量2.02亿立方米，可开采量2.19亿立方米。
**市龙潭区处于东北亚经济圈的前沿，区域内的中国、俄罗斯、日本、韩国、朝鲜等国之间的劳动力、能源、资金、技术等经济要素等存在明显的互补性，是发展的有利因素，与世界经济接轨，是**省吉长经济走廊的重要端点，是**省发展工业、拓展城市发展的最佳区域。
5.1.2厂址自然条件
工程扩建部分在厂区北部，与原有自备电站主厂房紧邻。
扩建场地为厂内原有土地，不用征地，扩建厂址与老厂紧密结合，节省用地。
厂区所在地属丘陵地带，地形较为开阔，自然标高为202m--220m之间，坡度为2%。
电站位置布置在主厂区围墙外西侧的丘陵地上，靠近原TNT成品专用线，为全厂最高点。
厂址区域百年一遇洪水位标高201m，影响厂址区域的洪水主要来自厂区突发性爆雨和山上冲水，工厂周围都建有排水系统，且厂区自然地面标高高于洪水水位标高，因此，厂址不受百年一遇洪水威胁。
厂址下无矿藏、无断裂带
5.1.3厂址周围环境
厂区西北侧隔江与**经济开发区的**化纤公司和沱牌农产品开发有限公司（原天河）相望，北侧为农田和丘陵，东侧靠近**华润啤酒有限公司。
厂区所在地属丘陵地带，地形较为开阔，自然标高为202m~220m之间，坡度为2%。
厂区附近无风景区、无文物、无军事设施、无保护地。
5.2交通运输
本工程厂址位于**市龙潭区，**市龙潭区距离长春市80公里，距离龙嘉机场40公里，距离**市区15公里，有国家干线铁路长图线及九站联络线通过，**铁路枢纽的一个棋盘站位于龙潭区内，厂内现有铁路专用线总长约6公里，直通棋盘站。
**龙潭区两侧为两条高速公路，一条为长春—**—珲春高速公路，连接**省的三个重点经济区域：
长春、**、延边，厂区距离长吉高速公路约4公里；另一条为拟建的吉哈（**-哈尔滨）高速公路位于**龙潭区北侧。
工厂的主要道路华丹大街与吉哈公路、连接，由此可进入**市及全国路网，公路运输条件良好。
厂区距舒兰煤矿70公里。
燃料运输距离较近，且有保证供应的条件。
厂区南距牤牛河3公里，西隔丘陵约2.5公里为松花江，与**市化纤厂、**燃料乙醇厂相对；北靠丘陵荒地。
该厂的交通运输极为方便，给水、供电、排水条件好。
5.3水文气象条件
**市属大陆性季风气候、四季分明。
春季少雨干旱、夏季多雨湿热、秋季凉爽多晴、冬季漫长寒冷。
历年极端最高温度36℃
历年极端最低温度-40.2℃
年平均降水量674.2mm
日最大降水量119.3mm
最大风速为30.0m/s
均风速3.1m/s
全年主导风向SW
夏季主导风向SE
冬季主导风向SW
最大积雪厚度460mm
土壤最大冻结深度为1.24m
多年平均大气压力为993.50hPa
5.4电厂水源
*公司现有水源取水能力1700m3/h，为满足全厂工艺系统需要，规划在第二松花江取地表水，取水设施岸边取水能力为1245m3/h，总供水能力为2945m3/h，水质达到工业用水标准。
电站用水量269m3/h，因电站的重要性，可优先保证电站用水，保证率可达到100%，因此，现有水源水质、水量完全满足本期补充水需求。
5.5地震、地质及岩土工程
在大地构造环境上，**地区属吉里褶皱带的**向斜，构造地层以花岗岩侵入体为主，其次为二迭纪粘板岩与角页岩。
上覆第四纪冲洪积、沼泽沉积、洪坡积地层。
地层自上而下分别为耕土、亚粘土、轻亚粘土、游泥质亚粘土、粉细砂、碎石、碎石角砾、卵石园砾、岩层。
就整个地区来说，东北部、北部粘性土厚度较大，砂类厚度较小，其中卵石层厚度也在6m左右；高河漫滩阶地上，顶部的亚砂土及亚粘土厚度为0-1m，细砂厚度为0.5m-3.1m，卵石、碎石层厚度约7m-15m，在低河漫滩阶地及河漫滩区，由卵石、碎石所分布，其厚度为6m-20m；西部、西南部砂类土厚度较大，粘性土厚度较小，而且厚度变化很大，卵石、碎石层厚度为3m-3.5m。
基本地震烈度为7度。
据已有资料，厂址下没有发现可供开采的矿藏及文物。
建议业主尽快做厂址区域内的勘探工作，以便设计院在下一步工作中选择适宜的地基基础。
5.6厂址选择意见
本期扩建部分工艺系统和建构筑物均与老厂相连，紧靠老厂房北侧扩建，故只选一个厂址方案。
厂区地势平坦，扩建后厂内建筑结构更加紧密，土地利用率更高，综合办公楼等辅助建筑可以与老厂共用不需新建；扩建厂址使用权为电厂所有，不占耕地，不需拆迁。
厂址的基本条件及技术经济性比较合理。
6工程设想
6.1全厂总体规划及厂区总平面规划布置
6.1.1全厂总体规划
6.1.1.1电厂容量
现有机组规模为有90年代初建设的2×75t/h中温中压煤粉锅炉+1×B6-3.43/0.98型汽轮发电机组。
随着**公司的不断发展，目前电厂的供热能力已满足不了热负荷增长的需要。
因此，需对原热电厂进行扩建，建设规模为：
2×75t/h中温中压循环流化床锅炉+1×B12-3.43/0.98型汽轮发电机组。
6.1.1.2厂区用地
厂区本期用地1.20hm2。
6.1.1.3厂址方位
本工程位于**市北郊、原**松源食品工业公司厂区内（原为生产TNT的5515厂旧址），扩建部
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