林木剩余物致密成型生物质燃料生产项目可行性研究报告.docx
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林木剩余物致密成型生物质燃料生产项目可行性研究报告
林木剩余物致密成型生物质燃料生产项目
可行性研究报告
附件1主车间机械设备一览表；
附件2分车间机械设备一览表；
附件3林业局生产主车间平面图；
附件4林业局生产分车间平面图；
附见5生产车间分布图；
附件6经济分析表。
第一章总论
1.1项目背景
1.1.1项目名称
年产10万吨林木剩余物致密成型生物质燃料生产项目。
1.1.2项目法人单位概况
建设单位：
黑龙江省朗乡林业局
建设单位地址：
黑龙江省铁力市朗乡镇朗乡林业局
法人代表：
孙浩然
项目类型：
新建
项目投资：
本项目总投资为5952万元，其中建设投资5852万元，建设期利息0元，流动资金100万元。
单位概况：
朗乡林业局位于黑龙江省中部，小兴安岭南麓，地理坐标为：
东经128度30分～129度24分，北纬46度29分～47度06分。
本局辖区东邻南岔林业局，北与带岭实验局接壤，南北长74km，东西宽67km，全局总面积264696公顷，版图轮廓呈柞树叶状，森林覆盖率达到82.1%。
目前朗乡林业局商品材年采伐量15.8万立方米，产生剩余物2.9万立方米。
朗乡林业局为国家森工大一型企业。
全局总人口6.4万余人，固定资产净值42000万元，建局以来累计为国家生产商品材2480万立方米，上缴利税7.2亿元。
林业局下辖17个林场所，共有55个基层单位。
林业局拥有林业职工9678人，其中各类技术及管理人员3315人，内有高级职称82人，中级职称987人。
朗乡林业局坚持实施了“以林为主，综合开发，五业并举，兴企富民”的经济战略，现已形成了集木材生产，营林生产，林产工业，多种经营、森林生态旅游为一体的大型综合性林业企业。
林业局在林区资源性、结构性、体制性矛盾突出的情况下，适时调整发展思路，确立了实施“四大战略，解决三大矛盾，发展二大龙头，创建一个新局”的企业目标。
在经营管理中，依托信息技术，在全国林业系统率先改造了传统的管理模式，把计算机网络技术应用到企业的各项生产经营管理工作中，成功地打造了数字林业管理模式，为企业的可持续发展奠定了基础。
1.2项目概况
1.2.1项目建设主要内容
林木剩余物致密成型生物质燃料生产。
1.2.2实现的主要目标及效益
主要目标：
目前朗乡林业局现有需进行森林抚育的中、幼龄林面积为154872.6公顷，按5年一个森林抚育间隔期轮回计算，每年森林抚育的面积为30974.5公顷；通过森林抚育每公顷林地可产生森林抚育剩余物17.1吨，每年通过森林抚育可生产森林抚育剩余物53万吨。
按照循序渐进的原则，本项目的建设规模确定为年加工林木生物质成型燃料10.8万吨。
效益：
本项目充分利用黑龙江省丰富的自然资源进行林木剩余物深加工，林木剩余物致密成型燃料即可作为城乡居民生活炊事燃料，又可用作工农业生产燃料，也可经过进一步深加工，用于生产人工木炭和活性炭等高附加值产品。
能有效的帮助林业工人增收致富，促进地方经济发展。
产品符合国家产业发展规划，市场前景广阔。
建成后可产生显著的经济效益、社会效益和生态效益。
1.2.3组织领导和管理
本项目企业实行总经理负责制，总经理全权负责公司生产、经营和管理，自负盈亏。
为满足生产、经营需要，工厂主要职能机构设置如下：
总经理一人，副总经理三人，下设综合办公室、财务部、生产开发部、销售部、供应储运部、技术设备部、生产车间。
详见图1-1组织机构管理图。
图1-1组织机构管理图
1.2.4可行性研究报告编制依据
（1）编制依据
①《建设项目经济评价方法与参数》国家计委、建设部、计投资[1993]530号；
②《轻工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定》QBJS5-2005；
③《一般工业项目可行性研究报告编制大纲》国家发改委；
④项目单位提供的有关资料。
（2）编制原则
①在设计研究过程中坚持以经济效益、社会效益双赢为目的，选择先进的工艺路线、合理的设备，确保产品质量在国内市场的先进性。
②充分利用本项目在黑龙江省的资源方面的优势，节省投资，缩短工期，提高效益，尽快收回投资。
③在设计及研究过程中，认真贯彻执行国家有关法规、规范，搞好环保、节能、卫生安全及消防等设计。
第二章项目建设的必要性和可行性
2.1林区生物质能源概述
生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，最有可能成为21世纪主要的新能源之一。
据估计，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍；而作为能源的利用量还不到其总量的l%。
这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放，回到自然界中。
通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭，石油和天然气等燃料，生产电力。
而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。
我国是林业大国，森林资源丰富。
森林工业是我国的重要产业之一，林区每年存有大量的林业采伐废弃物，如枝桠、小径木、板片、木屑等，一般占木材采伐量的30%左右，目前转化利用量仅占10%，余下多为粗放利用或废弃。
如此多的木材都没有得到有效利用。
如果将其中一部分剩余物用来生产生物质颗粒燃料，既可用于生物质能发电又可以用于日常供暖锅炉、炊事等作为洁净环保燃料，这对改变部分林区过量采伐，保持生态平衡具有深远意义，利国利民。
2.2项目建设的必要性
2.2.1生物质能源是重要的替代能源
近年来，我国经济持续快速发展，能源需求不断增加。
我国能源消费量约占世界能源消费的15%，是世界第二大能源消费国。
“十一五”至2020年，是我国全面建设小康社会的重要时期，在这个时期，我国工业化、城镇化进程不断加速，能源需求持续增长。
据初步预测，到2020年全国能源消费总量将超过30亿吨标准煤。
加快新能源开发，确保能源的稳定、经济、清洁、安全供应是我国经济社会持续快速健康发展的重要任务。
我国常规能源短缺，尤其是石油、天然气资源严重不足，已成为影响经济社会发展的中国要因素。
我国生物质能源资源丰富，大力发展利用生物质能源，有利于减少煤炭资源过度开采，对于弥补石油和天然气资源短缺、增加能源总量、调整能源结构、缓解能源供应压力、保障能源安全具有极其重要的作用。
2.2.2开发生物质能源有利于环境保护
开发利用林木剩余物致密成型燃料有利于节能减排，保护环境，可使林区多余废弃的林木剩余物化害为利、变废为宝，不仅能够解决焚烧秸秆造成的环境污染和火灾隐患，而且能够节约大量常规能源，减少二氧化硫的排放量。
我国年产林木剩余物3亿吨，如果合理开发利用，可以获得约2.5亿吨标准煤的燃料。
在我国许多林区地区，每到秋季收获季节，都会出现焚烧农林废弃物的现象。
这是因为农林废弃物太多，无法存放，同时，随着林业工人生活水平的不断提高，农林废弃物不再成为林业工人唯一的生活燃料。
实践证明，林木剩余物致密成型燃料能有效替代化石能源。
开发生产农林废弃物成型燃料不占用耕地，不影响耕种，产品便于运输和存放。
2.2.3开发生物质能源有利于当地经济发展
目前，林区是我国经济和社会发展最薄弱的地区，一些地方基础设施建设落后，林业收入增加缓慢。
生物质能资源主要来源于农业和林业，开发利用生物质能与林业、林区发展密切相关，可以为林区开拓新的产业，有效地延长林业的产业链，是可再生能源成为林业特色产业可以使林业地区的生物质能资源转换为产业和产品优势，提高林业的经济效益，增加致富门路和林业工人收入，改善林区环境，促进社会主义新林区建设。
开发利用林木剩余物固化成型燃料有利于拉动林业经济增长，安排林业待业人员就业，增加林业收入。
据测算，每建一座年产一万吨秸秆固化成型燃料的加工厂，就可为林区提供60个就业岗位。
如果每年生产一千万吨固化成型燃料，则每年可为林区节省购煤、油、汽、电费用约一亿元。
同时，还可带动林区运输业、服务业、机械制造业、炉具制造业和农副产品加工业的发展。
2.2.4生物质棒状固体成型燃料的特点优势
在燃炉中的燃烧温度达1060℃以上，封火时间可持续20h以上，在体积热值方面接近煤，可作为煤的替代燃料；
正常燃烧情况下无烟尘和黑烟排出，烟气中SO2、NOX、CO的排放浓度均低于国家环保标准，污染物排放小于煤；
除具有比重大、热值高、燃烧好、洁净卫生等优点外，还具有成本低、使用方便、便于贮存和运输的优点；
是居民生活炊事取暖和工业生产用能的良好燃料，可替代煤炭、天然气、液化气等不可再生能源作为新型的能源供应。
2.3项目建设的可行性
2.3.1国家政策支持发展生物质能源
2006年至今，中国制定通过了《可再生能源法》及《可再生能源发展中长期规划》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理实行办法》、《可再生能源产业指导目录》、《可再生能源发展专项资金管理办法》等5方面的配套法规。
《可再生能源法》中提出，将可再生能源在一次能源消费中的比重，将由目前的7%提高到2020年的15%，以替代化石能源4亿吨标准煤。
2006年1月国家发改委颁布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中确定，对生物质发电项目上网电价实行补贴，这将为生物质发电带来有利条件，也为生物质燃料市场带来可观的前景。
根据中国可再生能源中长期发展规划，中国可再生能源占一次性能源消费的比重将由2005年的7%提高到2010年的10%和2020年的16%，到2020年中国可再生能源开发利用量达到3亿标准煤。
除水电外，其它可再生能源发电在未来5年和15年内的年均复合增长速度将分别达到29%和22%。
2.3.2发展生物质能源的资源优势
朗乡林区有丰富的森林资源和有机质物资资源。
拥有264696公顷的林业用地面积，森林覆盖率达到82.1％。
朗乡林业局林木剩余物资源潜力巨大。
目前朗乡林业局现有需进行森林抚育的中、幼龄林面积为154872.6公顷，按5年一个森林抚育间隔期轮回计算，每年森林抚育的面积为30974.5公顷；通过森林抚育每公顷林地可产生森林抚育剩余物17.1吨，每年通过森林抚育可生产森林抚育剩余物53万吨。
2.3.3发展生物质资源的人力优势
生产所需林木剩余物可由林业局参加森林抚育人员收集到各林场所分车间，不仅减少了由于剩余物堆积易引发的森林火灾的发生频率，而且为当地提供就业机会，提高人民收入水平，改善生活水平，增加社会安定团结因素，增加地方财政税收，对建立繁荣与稳定的新林区具有显著的社会效益。
2.3.4发展生物质能源的技术优势
生物质能散状直接燃烧热效率不足10%，成型燃料则达40%以上，提高了热利用率，节约了资源。
生物质成型燃料的利用可以替代部分煤炭、液化气等化石能源，缓解化石能源危机局面；压块燃料的显著特点是储存、运输方便，有利于产业化生产；再加上生物质成型燃料的环保功效，有利于改善林区、林区生活环境，会对农林环境保护、乡村洁净工程和文明生态村建设具有重大现实意义。
因此，加快生物质能开发利用是有效替代化石资源，减少污染物排放、保护环境、实现可持续发展的主要措施。
第三章市场分析与预测
林木剩余物致密成型燃料（也称生物质压缩燃料）是利用机械设备将林业枝桠柴粉碎后再压缩制成的块状、棒状或颗粒状燃料。
林木剩余物致密成型燃料即可作为城乡居民生活炊事燃料，又可用作工农业生产燃料，也可经过进一步深加工，用于生产人工木炭和活性炭等高附加值产品。
经权威机构实验测试，林木剩余物致密成型燃料发热量为4300kcal/kg，较一般秸秆、农作物致密成型燃料具有更高的发热量，可以替代大部分中等级煤，而且储存、运输方便、具有良好的环保功效。
林业局现有需进行森林抚育的中、幼龄林面积为154872.6公顷，按5年一个森林抚育间隔期轮回计算，每年森林抚育的面积为30974.5公顷，通过森林抚育每公顷林地可产生森林抚育剩余物17.1吨，每年通过森林抚育可生产森林抚育剩余物53万吨，按每吨剩余物水分30%，则可用于生产成型燃料的剩余物为37万吨，完全满足年产10万吨产能的原料要求。
林木剩余物成型燃料由于发热值高，储存运输方便，可用于生物质发电厂发电、工业企业生产用燃料、供热用燃料、民用生活用燃料等等。
朗乡林业局局址正进行供热系统改扩建工程，按安装3台14MW锅炉设计，锅炉设备先上2台14MW可燃烧生物质燃料锅炉，采暖供热按每年消耗5000大卡煤约1.6～2t计算，如采用林木剩余物成型燃料，按发热值折合计算至少需要2吨林木剩余物成型燃料，经过反复市场调查，市场对生物质成型燃料的潜在需求量很大，而供给则十分有限，已基本达成意向性购货协议的用户有：
黑龙江省环境保护科学研究院3万吨，沈阳一森生物质能源有限公司3万吨，辽宁天瑞环保科技开发有限公司2万吨。
另外，由于该成型燃料可广泛用于民用生活燃料，部分或全部替代中级煤炭，市场潜力巨大。
综上，年产10万吨林木剩余物成型燃料可完全被市场消化。
第四章建设方案
4.1建设地点和条件
4.1.1建设地点
（1）建设位置
黑龙江省朗乡林业局位于小兴安岭南麓，地处黑龙江省伊春市朗乡镇。
国铁绥佳线从镇内穿过，可直达省城哈尔滨以及长春、沈阳、天津直至首都北京，公路与伊春、佳木斯、哈尔滨相通，交通便利；有中国电信、中国移动等通讯网络；地下水蓄量丰富，水质良好，周边无生产企业，居民以种植、养殖、营林为主要生产方式，无环境污染源；绥化电网的10kV供电线路己引入，具备了供电条件。
朗乡林区有丰富的森林资源和有机质物资资源。
拥有264696公顷的林业用地面积，森林覆盖率达到82.1％。
目前朗乡林业局商品材年采伐量15.8万立方米，产生剩余物2.9万立方米。
（2）社会经济环境
近几年来，朗乡林业局实现了跨越式发展，经济总量快速增长，社会全面进步，人民创业的意识越来越强，实现了从传统思维的转变，确保了经济持续快速健康发展，经济结构不断升级，初步构建了以局区建设为主导，城乡经济协调发展的整体构架，全局经济和社会发展取得了显著成绩。
4.1.2建设条件
（1）水文、地质情况
伊春市境内千米以上的山峰13座，最高峰平顶山，海拔高度1429米，为小兴安岭主峰；最低处呼兰河谷，海拔高度190米。
山地、林地约占全市面积的70%；丘陵、漫岗约占13%；平原、草地约占全市面积的11%；水域和其他约占6%。
（2）地震基本强度情况
根据国家地政局《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，伊春市朗乡林业局的地震动峰值加速度为0.10G，抗震度基本强度为7度。
（3）政府支持情况
伊春市政府和朗乡林业局主要领导对本项目建设高度重视，并列为全市和林业局的重点产业和重点项目，局领导多次派人联系和深入细致考察，动员全林业局职工保证企业原料枝桠柴供应。
对涉及项目建设的资金信贷、土地流转、税收等全力帮助协调解决，给予优惠政策，为项目建设创造了良好的投资发展环境。
（4）技术和创意保证
公司从事生物质能的开发已有十几年的历史，研制出的生物质成型燃料设备及配套炉具获得多项国家专利。
休闲观光农业由省内外著名的农业专家设计，根据黑龙江省的气候特点和植物特性，选定特优品种，室内室外相结合，确保一年四季景色不断、农产品产出不断、旅游产品不断，不断增强吸引力持续发展力，打造独树一帜的乡村旅游品牌。
4.2建设规模
项目的建设规模是经过广泛的资源考察和市场调研，考虑林区的总体实力以及适应性和市场发展趋势而确定的。
根据建设规模合理性法则，虽然在经济规模范围内，建设规模越大经济效益越明显，但是应根据林区的自身条件来合理的加以确定，使之资源、场地、厂房、库房、生产加工设备及运用、工人及熟练程度、公用工程设施、市场的开发及人们的认知程度、市场的预测结果都能达到协调统一，发挥最大的联动效益，才是最佳的建设规模。
为此，按照循序渐进的原则，项目的建设规模确定为年加工林木生物质成型燃料10万吨。
项目的最终产品方案为林木剩余物致密成型燃料。
4.3生产技术方案及工艺流程
4.3.1产品质量标准
该产品执行标准：
《生物质成型燃料》DB11/T541-2008。
产品质量标准详见表4-1产品质量标准表。
表4-1产品质量标准表
项目
要求
感观指标
色泽
浅棕色
组织状态
圆柱形
滋气味
无异味
燃料指标
热值
＞4200kcal/kg
灰分
≤5%
水分
≤10%
密度
≥1.15t/m3
4.3.2生产技术方案的选择
本项目生产技术采用吉林省华光生态工程技术研究的粉碎——干燥——制粒高新技术。
该技术解决了湿秸秆粉碎和造粒阻塞模具两大难题，属国内首创，并获得国家专利，在2008年中国专利博览会上获得金奖。
4.3.3生产方法、工艺流程和主要设备选择
（1）生产方法
枝桠柴经分厂在当地收购、粉碎加工，送至总厂，林木剩余物粉（含水份高的）经烘干后进行混合，然后再造粒、冷却、质检、称重后打包入库。
（2）生产工艺流程
林木剩余物成型燃料是利用林业枝桠柴粉碎、干燥、混合造粒，形成直径9mm,长20～80mm的长圆柱颗粒，最后经过冷却、干燥达到安全水分，包装，可进行较长时间贮存。
粉碎：
含水量在30%～50%的枝桠柴通过刀片式粉碎机进行粉碎，由于采用主轴转速2900转/分，筛底8mm直径的组合刀片式粉碎机，可使林木剩余物被细化成长8～13mm的纤维状木质粉。
木质粉烘干：
粉碎后的木质粉如与其它干料混合压粒，木质粉无需烘干，如果采用单一木质粉造粒必须烘干。
烘干采用瞬间旋转气流式烘干法。
被加热后的热空气在管道内直接与木质粉混合，产生热交换。
烘干后的木质粉含水10～16%。
混合：
木质粉通过卧式钢翅双螺旋混合机进行充分混合，时间为3分钟，使之达到均匀度要求。
造粒：
混合后的物料通过皮带式输送机送到斗式提升机接料斗，经过斗提式提升机将物料送到造粒机上部的上料机。
上料机将物料均匀送到造粒机内。
由于采用适于高纤维物料造粒的造料机，制出的颗粒表面光滑，硬度适中。
模孔径为8mm，在造粒机内物料与压辊，模板之间产生磨擦，可产生大量热量，使物料升温到110℃左右。
使纤维软化，并且灭菌。
整个造粒过程不用热蒸汽。
冷却：
经过10米长的皮带输送机送至冷却干燥机进行冷却、干燥。
移动链板带动颗粒移动，下部有进风口，上部设有风机，向外抽出湿空气，经过2～3分钟干燥、冷却完成。
称重、装袋、入库。
（3）主要设备选型
详见附件1《主车间机械设备一览表》、附件2《分车间机械设备一览表》。
4.4设计原则和建设标准
4.4.1设计原则
（1）总图和单体设计符合城市总体规划原则；
（2）平面设计与工艺流程合理、体现功能原则；
（3）建设方案经济合理、功能先进；
（4）建筑形式与使用功能协调的原则；
（5）充分利用现有条件，最大限度发挥现有资源的可利用性原则。
4.4.2建设标准
详见以下各具体设计依据。
4.5总体布局
4.5.1总平面设计应遵循的原则
（1）功能分区合理，物流路线清楚，使工艺流程路线最短；
（2）建筑布局紧凑，管理方便；
（3）土地利用合理，留有发展余地；
（4）充分考虑消防通道。
4.5.2环境设计原则
（1）充分利用地形、防护间距和其它空地布置绿化；
（2）应对绿化、装饰、建筑外部色彩协调适用。
4.5.3总平面布置方案
（1）设计方案
工厂主要功能包括生物质成型燃料储运、粉碎、烘干、颗粒成型、包装、仓储等主要生产环节。
林业局生产主车间占地面积共10000m2，其中成品库占地面积3000m2、原料库占地面积3000m2、车间占地面积400m2、办公室占地面积200m2，具体分布详见附件3林业局生产主车间平面图。
本项目拟在附近林木主产区设17个分车间，分车间主要功能包括原料收集储存、粉碎、仓储、运输等主要生产环节。
每个分厂占地总面积共5000m2，其中成品库占地面积1000m2、原料库占地面积1000m2、枝桠柴用地600m2制车间占地面积240m2、办公室占地面积100m2。
17个分车间总占地面积85000m2具体分布详见附件4林业局生产分车间平面图。
项目总占地面积95000m2。
（2）生产车间布置
见表4-2生产分车间建筑情况列表。
表4-2生产分车间建筑情况列表
序号
生产车间名称
总占面积
（m2）
成品库占地面积（m2）
原料库占地面积（m2）
车间占地面积（m2）
办公室占地面积（m2）
总建筑面积（m2）
1
乡南生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
2
南沟生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
3
清源生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
4
正岔河生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
5
新东生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
6
二道沟生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
7
三道沟生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
8
六道沟生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
9
长远生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
10
建设生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
11
英山生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
12
折棱河生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
13
胜利生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
14
头道沟生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
15
东折棱河生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
16
西北岔生产车间
5000
1000
1000
240
100
2340
17
公司总部主车间
5000
1000
1000
240
100
2340
18
乡南生产车间
10000
3000
3000
400
200
6600
合计
95000
20000
20000
4480
1900
46380
生产车间分布图详见附件5生产车间分布图。
4.6技术指标
17个分车间、一个总车间：
总占地面积：
9.5×104m2；
总建筑面积46380m2：
其中办公室1900m2，生产车间4480m2，新建成品仓库20000m2，原料库20000m2；
枝桠柴堆场面积：
600m2
容积率：
0.49；
绿化率：
35%。
4.7建筑设计方案
4.7.1设计依据
（1）《工业建筑设计规范》ZBBZH/GJ19;
（2）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002;
（3）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;
（4）《砌体结构设计规范》GB50003-2001;
（5）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001;
（6）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;
（7）《轻型屋面梯形钢屋架》05G515；
（8）《钢结构设计规范》GB50017-2003。
4.7.2建筑设计方案
项目总厂生产车间建筑结构为砖混结构，建筑层数为一层，生产车间内按工艺流程设置粉碎、烘干、颗粒成型、包装四个生产区。
总厂产品库为钢结构一层，墙体为砖砌体，屋面采用轻型屋面梯形钢屋架，上铺彩钢瓦。
秸杆堆场为自然地面。
总厂生产车间建筑结构为砖混结构，建筑层数为一层，生产车间内按工艺流程设置粉碎、烘干、包装三个生产区。
分厂仓储库房为钢
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