生物质能发电建设项目可行性研究报告.docx
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生物质能发电建设项目可行性研究报告
生物质能发电建设项目可行性研究报告
附件目录
附图目录
序号
图名
图号
1
厂址地理位置图
2007-9R118K-01
2
厂区总平面布置图（方案一）
2007-9R118K-02
3
厂区总平面布置图（方案二）
2007-9R118K-03
4
原则性热力系统图
2007-9R118K-04
5
原则性燃烧系统图
2007-9R118K-05
6
主厂房底层平面布置图
2007-9R118K-06
7
主厂房运转层及以上各层平面布置图
2007-9R118K-07
8
主厂房横断面布置图
2007-9R118K-08
9
主要设备明细表
2007-9R118K-09
10
燃料输送系统工艺流程图
2007-9R118K-10
11
上料系统布置图
2007-9R118K-11
12
原料棚平面布置示意图
2007-9R118K-12
13
除灰系统图
2007-9R118K-13
14
原则性电气主接线图
2007-9R118K-14
15
原则性化学水处理系统图
2007-9R118K-15
16
原则性供水系统及水量平衡图
2007-9R118K-16
1概述
1.1项目概况及编制依据
1.1.1项目概况
项目名称：
格林风电生物质能发电有限公司生物质能发电项目；
项目主办人：
格林风电生物质能发电有限公司；
建设地址：
内蒙古通辽市科尔沁区大林镇；
内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司生物质能发电项目是利用生物质作为燃料，通过生物质锅炉产生蒸汽然后进入汽轮发电机组发电的项目。
项目拟建规模为2×75t/h中温中压生物质锅炉+2×N15MW纯凝式汽轮发电机组。
我院受内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司的委托，对该公司生物质能发电项目进行可行性研究报告的编制。
1.1.2编制依据
1）设计委托书；
2）《发电联产项目可行性研究技术规定》，国家发展计划委员会，国家经贸委、建设部[计基础[2001]26号]，2001年1月11日施行；
3）《中华人民共和国可再生能源法》，2006年1月1日施行；
4）现行国家有关的规程、规范、规定；
5）《农林生物质直燃及气化发电项目可行性研究和申请报告编制内容要求》（讨论稿）；
6）关于转发《内蒙古自治区发展改革委关于同意通辽格林生物质发电项目开展前期工作的通知》的通知；
７）通辽格林生物质发电有限公司提供的基础资料。
1.2研究范围
本可行性研究报告论证范围包括：
项目厂址选择、建设规模的确定、厂区总平面布置、厂内交通、机组选型、工艺系统、燃料供应系统、除灰渣系统、电气系统、供排水系统、化学水处理系统、热工自动化及环境保护、消防、安全等方面进行论证，并作出相应的投资估算和经济效益分析。
1.3城市概况
（一）优越的地理位置
通辽市位于内蒙古自治区东部，松辽平原西端，科尔沁草原腹地。
属东北经济区和环渤海经济区，为国家西部大开发及振兴东北老工业基地区域。
全市行政区辖五旗一市二区一县，总面积59535平方公里，总人口310万人，其中农业人口237万人，蒙古族人口138.4万人，是全国蒙古族人口最集中的地区。
通辽市地处东北交通要塞，东与吉林省相连，南与辽宁省接壤。
市政府所在地科尔沁区距北京725公里、距天津731公里、距沈阳250公里、距长春290公里，距大连594公里、距营口380公里、距锦州330公里，距葫芦岛440公里，是内蒙东部和东北三省商品物质的重要集散地。
通辽市下设“五旗一县一市一区”，其中：
科尔沁区是市政府所在地，是通辽市的政治、经济、文化中心，内蒙古东部的商品物资集散中心，是连接东北、华北要道。
全区东西长107.5公里，南北宽68公里，总面积为3482.08平方公里，其中城区面积32.96平方公里。
全区人口82万，辖18个镇（苏木）、10个街道办事处。
（二）完善的基础设施
通辽市市政基础设施条件较好，交通、通讯便利。
境内有111、203、303、304国道，形成四通八达的公路网。
沈阳铁路局在通辽设有分局，通辽铁路分局已成为京通、集通、通让、通霍、大郑、平齐铁路六条线汇集的交通枢纽，是东北地区第二条进关线的起点，每天从六个方向进出列车30余列，日客流量超万人次，日货物吞吐量达1.5万吨，是全国38个铁路枢纽大站和14个编组大站之一。
通辽机场可起落波音737型客机。
电信、移动、联通、铁通通讯部门已在通辽落户，为广大用户提供了方便服务，传输达到数字化，信息网络完善，可直接办理国内、国际邮政、电信业务。
（三）丰富的地上地下资源
通辽市地域辽阔，土地肥沃，地上地下资源丰富。
境内已探明煤炭、石油、硅砂、重稀土、铜、铁、铅锌等矿产41种，矿床和矿点190多处，总潜在价值1.3万亿元。
天然硅砂的储量居全国之首，霍林河煤田褐煤储量达119.2亿吨，被誉为“冶炼之宝”的类石墨储量也很可观，功能神奇的中华麦饭石蜚声海内外。
麻黄草、甘草、山杏、沙棘等野生资源品种独特、质地优良。
全市现有耕地1500万亩、草牧场4300万亩，森林面积1880万亩，森林覆盖率达到了21％，素有“内蒙古粮仓”、“黄牛之乡”的美誉，是国家重要的商品粮和畜牧业生产基地。
农牧业具备了年产粮35亿千克、牲畜饲养量1100万头的综合能力。
（四）超常规发展的通辽经济
改革开放以来，通辽市委、市政府团结和带领全市各族人民解放思想、深化改革、扩大开放，经济建设和社会发展都取得了显著的成绩。
近年来，全市经济增长保持在两位数以上。
2005年全市生产总值完成326.40亿元，同比增长21.0%,人均GDP达到10522元，同比增长21%。
其中：
第一产业增加值90.13亿元，增长12.9%；第二产业增加值110.99亿元，增长30.1%；第三产业增加值125.28亿元，增长17.9%。
三次产业比重分别为27.6：
34.0：
38.4，产业比重进一步优化。
全市财政总收入实际完成26.40亿元，同比增长45.9%。
其中地方财政收入完成18.58亿元，同比增长43.5%，人均财政收入851元，比2004年增加267元。
1.4农业发展及生物质利用概述
通辽市科尔沁区面积3482.08平方公里。
水面面积XXXX万亩，主要是流经境内的西辽河和清河，其次是莫力庙水库、吐尔基山、小塔子水库等。
林地面积是133.4万亩。
现有农作物种植面积196万亩，农作物的种类主要是玉米、小麦、水稻和豆类。
种植面积194.1万亩。
其中：
玉米种植面积180万亩，平均亩产500公斤，总产90万吨，秸秆平均亩产750公斤，总产135万吨；小麦、水稻种植面积4.9万亩，平均亩产350公斤，总产1.72万吨，秸秆平均亩产量525公斤，总产2.57万吨；豆类种植面积9.2万亩，平均亩产80公斤，产量0.74万吨，秸秆平均亩产120公斤，总产1.1万吨。
名称
种植面积（万亩）
平均亩产（公斤）
总产（万吨）
秸秆平均亩产（公斤）
总产（万吨）
玉米
180
600
108
900
162
小麦水稻
4.9
400
1.96
600
2.94
豆类
9.2
90
0.83
135
1.25
合计
194.1
110.79
166.19
科尔沁区秸秆资源分布表（丰年）
名称
种植面积（万亩）
平均亩产（公斤）
总产（万吨）
秸秆平均亩产（公斤）
总产（万吨）
玉米
180
500
90
750
135
小麦水稻
4.9
350
1.72
525
2.57
豆类
9.2
80
0.74
120
1.1
合计
194.1
92.46
138.67
科尔沁区秸秆资源分布表（欠年）
生物质资源主要包括：
农业生物质：
玉米秆、稻草、麦秆、油菜秆、豆类秆、芝麻秆。
林业生物质：
各种树枝、乔木、灌木林、薪炭林、速生柳树林、林场及山地的苗草。
水生生物质：
芦苇。
农民利用部分生物质作为炊事用能，其余一般露天焚烧，没有加以充分利用。
1.5项目建设必要性
1.5.1是缓解“能源危机”、实现能源可持续发展的需要
随着社会、经济的不断发展和人口数量的不断增长，世界各国对于能源的消费和需求不断攀升，就世界煤、石油、天然气储量而言，煤只能用230年，石油只能用44年，天然气只能用62年。
“能源危机”引起了能源进口国家对能源安全供应的高度关注，可再生能源技术的研发受到广泛重视，并且取了突破性进展。
自上个世纪90年代始，发达国家提出减少CO2排放以应对全球气候变化问题，进一步成为发展可再生能源的巨大驱动力，使可再生能源大规模产业化得到了迅速发展。
我国是世界上最大的发展中国家，也是目前经济发展最为迅速的国家，能源发展战略始终在我国的经济发展中占有重要地位。
在世界的总储量中，我国的煤炭占11％，天然气占0.7%，石油占1.8%。
能源的相对短缺和能源结构的不合理以及在能源开发与利用过程中的低效率所造成的能源浪费和环境污染，正成为我国经济与社会可持续发展的重要制约因素。
我国政府一直关心、重视可再生能源的开发和利用，尤其是“八.五”计划以来，政府又把它作为一项重要的战略措施列入“中国21世纪议程”和国民经济发展的“九.五计划和远景目标纲要”。
1995年，我国政府批准了国家有关部门提出的“关于新能源和可再生能源发展报告”和“1996—2010年新能源和可再生能源发展纲要”。
2005年2月28日，第十届全国人大常委会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》，并于2006年1月1日起施行。
该法第三章第十二条明确指出：
国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域，纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划，并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展，促进可再生能源开发利用的技术进步，降低可再生能源产品的生产成本，提高产品质量。
我国拥有丰富的生物质资源，仅农作物生物质每年就有约６亿吨，林业生物质每年约３亿吨，生物质资源总量每年约９亿吨，如作为能源使用，折合标准煤约４亿吨。
内蒙古自治区生物质资源丰富，年产量达7000多万吨。
1.5.2是环境保护的需要
生物质能是以生物质为载体的能量，是由绿色植物通过叶绿素的光合作用将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量形式，是一种典型的可再生能源。
据估计，植物每年贮存的能量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1%，最有可能成为21世纪主要的新能源之一。
利用生物质能源替代石油、煤炭和天然气等燃料生产电力，可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SO2排放空间有限，全国每年燃煤7亿吨，SO2的排放量就已达到上限。
由于SO2的污染，酸雨已危害30%的国土面积。
2003年仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达220亿元，SO2的污染更危及人民身体健康。
由于生物质中硫的含量仅是煤的1/10左右，故利用生物质发电可以大大减少SO2的排放。
生物质能极为独特，它储存的是太阳能，是唯一可再生的碳源。
利用生物质发电产生的CO2，在植物生长过程中通过光合作用又被植物吸收，循环使用，构成了生物质中碳的循环。
因此，利用生物质发电CO2排放量可视为零，可以大量地减少温室气体CO2对环境的影响。
目前，世界上瑞典、葡萄牙、丹麦、芬兰等国家大量利用可再生能源发电，其发电量占电力消费总量的25%～50%，丹麦目前已建立了130家生物质发电厂。
1.5.3是实现生物质资源综合利用的需要
生物质是生物质能源的重要组成部分，长期以来，生物质的利用并未引起人们的高度重视，浪费现象十分严重，主要用于炊事，部分用于饲料和造纸原料，一部分用于堆沤还田。
改革开放以来，由于农业机械化及农村生活水平提高，农村能源结构迅速改变，电、油、煤、液化气等化石能源使用比重不断上升，随着化肥的大量使用，每年生物质大量剩余。
多年以来，每到夏收季节，村村点火，处处冒烟，危及交通安全，危害居民健康，田野焚烧生物质已成为社会一大公害。
因此，生物质利用问题已不仅仅是一个环境保护和资源综合利用问题，而且已关系到了人民群众的健康及生命财产安全。
农村能源的发展与农民生活水平的提高密切相关，当地生态环境的保护和整个农村经济的可持续发展也是紧密联系在一起的。
为了解决能源的日益紧张和生物质能源的大量浪费并造成环境污染这一矛盾，各级政府采取了不少措施，鼓励农民开展生物质的综合利用。
无奈生物质量太大，每年仍有大量生物质积存，需要通过工业化方式利用。
因此，在科尔沁区大林镇建设一座生物质发电厂，清洁、高效地利用被废弃的生物质进行发电，是实现生物质工业化方式综合利用的有效途径。
此举既为当地经济发展提供了电力能源，又减轻了大气污染，更增加了农民收入，改善了城乡面貌，化害为利，一举多得。
1.6主要技术设计原则
根据国家能源政策，结合具体情况，为达到节约能源、改善环境，合理控制工程造价、提高经济效益的目的，确定以下设计技术原则：
1）报告内容及深度符合《中华人民共和国国家发展和改革委员会令》[2004第19号]的要求。
2）在拟定厂区总平面布置方案时，除满足工艺流程需要外，尚需考虑与周边环境的总体协调。
3）工艺系统采用可靠、先进的技术设备。
4）控制系统采用DCS控制系统，控制设备国内采购。
5）厂址区域地震基本烈度为7度。
本工程按抗震设防烈度7度设计。
6）大件运输方案考虑以公路为主。
7）发电设备年利用小时数按6000小时。
8）烟气排放标准按《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223－003）中资源综合利用电厂的第Ⅲ时段要求执行。
9）努力降低造价，提高经济效益。
10）严格遵循国家颁布的有关规程、规范。
1.7工作简要过程
我院接受内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司对“生物质能发电项目可行性研究报告”进行编制的委托，随即组成了该项目的工程设计组，开始进行本项目可行性研究报告的编制工作。
工程组设计人员踏勘了拟建的内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司生物质能发电项目现场厂址。
在科尔沁区有关部门领导和内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司有关人员的组织下，对项目所在区域的生物质资源、交通、水资源、电网接线和地形等进行了详细认真的考查和调研，在收集、整理资料和分析、比较的基础上，根据《中华人民共和国国家发展和改革委员会令》[2004第19号文]和《中华人民共和国可再生能源法》的要求，编制了本项目可行性研究报告。
2生物质资源状况
2.1生物质资源情况
2.1.1概况
内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司拟在科尔沁区大林镇投资建设一座生物质能发电厂。
为确保燃料收购供应，保障发电厂正常运行，合理确定建设规模，内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司对区内乡镇生物质资源进行了全面详细的调研统计，并编制了《生物质资源调查评价报告》（见附件）。
大林镇位于通辽市区以东50公里处，东距吉林省双辽市60公里，南邻科左后旗，北邻科左中旗，方圆百里之内大林是最大的中心城镇。
全镇辖地总面积510平方公里，现有耕地35万亩，总人口8.5万人，农业人口7.7万人，2009年全镇GDP实现12.74亿元，财政收入实现1000万元，农民人均纯收入实现7300元
建设秸秆发电（热电联产）厂项目，项目拟定需要75吨的蒸发锅炉两台，3万千瓦发电机组一台，年消耗秸秆20万吨左右。
现锅炉最大供热面积可达60万平方米。
大林镇镇区规划面积为8.6平方公里，镇区内居民总人口为2万人，现有楼房建筑面积12万平方米，镇区规划2020年楼房建筑面积可达到45万平方米，基本上可以消耗掉秸秆发电厂所产生的热能。
目前供热主管线总长需5公里，供热主管道将由拟定建厂向北至303国道，再沿303国道向西铺设，沿途向南北辐射。
大林及周边乡镇均以农业为主，主要产品是玉米，半径50公里之内玉米种植面积可达100万亩，年产玉米秸秆可达44万吨（按每亩4400株，每株重0.1公斤计算）。
完全可以满足秸秆发电厂的用料需要。
大林镇土地资源丰富，有近2万亩的土地可作为新建工业项目用地。
交通条件优越，东西方向有303国道（贯穿整个大林镇镇区）、双通高速公路、大郑铁路横贯境内，连接通辽与双辽；南北方向有已开工新建的一级公路连接后旗和中旗，境内有新修的村村通公路网络。
拥有良好的秸秆资源运输能力。
2.1.2目前生物质主要流向和未来变化趋势
现在农民对生物质处理情况:
①油菜秆、高粱秆、芝麻秆、豆秆全部废弃，造成农村环境污染。
②小麦秆80%焚烧，20%用作家庭炊事燃料。
③水稻秆5%～10%还田，10%用作家庭炊事燃料，80%田间焚烧。
④玉米秆13%作奶牛饲料，其余废弃。
⑤各种树丫枝废弃，部分大树干用作生产中密度板材。
⑥芦苇没有利用。
根据调查农业生物质可直接收购作为发电原料，林业生物质可根据价格决定如何利用及利用量。
内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司在科尔沁区大林镇投资建设生物质发电厂，原料主要是生物质，通过与政府部门签订的项目投资协议，确定了区内的生物质将绝大部分由内蒙古通辽格林生物质能发电有限公司收购用于发电项目，保障了原料来源。
地方政府采取措施控制本地生物质不流失区外，同时承诺在科尔沁区区域内，不再新建用同类生物质作原料的企业。
2.2主要生物质种类
距电厂半径50公里内乡镇村数、人口、土地面积；各种作物面积、秸秆产量（亩产及总产，分丰年和歉年）
距电厂半径50公里内共有乡镇（苏木、农牧林场）46个（包括相邻的科左后旗、开鲁县、科左中旗等部分乡镇），区域面积7850平方公里。
土地面积为3200平方公里，耕地面积420万亩，人口大约120万人，村庄560个。
玉米种植面积为360万亩,秸秆亩产为750公斤，总产为270万吨;小麦、水稻种植面积11万亩，秸秆平均亩产为518公斤,总产为5.7万吨；豆类种植面积16.5万亩,秸秆亩产为115公斤,总产为1.9万吨。
名称
种植面积（万亩）
平均亩产（公斤）
总产（万吨）
秸秆平均亩产（公斤）
总产（万吨）
玉米
360
600
216
900
324
小麦水稻
11
400
4.4
600
6.6
豆类
16.5
90
1.5
135
2.2
合计
387.5
221.9
332.8
50公里内秸秆资源分布表（丰年）
距电厂半径30公里内乡镇村数、人口、土地面积；各种作物面积、秸秆产量（亩产及总产，分丰年和歉年）。
距电厂30公里半径内共有土地面积为1134平方公里，乡镇（苏木、农牧林场）20个（包括相邻的科左后旗4个乡镇），耕地面积为165万亩；人口大约80万人，村庄300多个，主要农作物种植面积为150万亩,秸秆平均亩产为716公斤，总产为107.5万吨，其中：
玉米种植面积为140万亩,秸秆亩产为750公斤,总产为105万吨；小麦、水稻种植面积为4万亩,秸秆亩产为500公斤，总产为2万吨；豆类种植面积为4.5万亩，秸秆亩产为110公斤，总产为0.5万吨。
随着农业的发展，经济作物逐渐增加，水稻、小麦的种植面积相应减少，生物质数量也会减少，农业机械化作业生物质收购量相对稳定，农村炊事使用清洁的沼气、液化气，收购比例会增加，可收购量能保持稳定量。
2.2.2.主要农作物收获方式
水稻，小麦机械化收割，变化趋势全部机械化收割。
其它作物人工收割。
2.2.3.资源种类：
A、农业生物质：
①稻草；②麦秆；③油菜秆；⑤高粱秆；⑥玉米秆；⑦芝麻秆等。
B、林业生物质：
①各种树枝；②乔木、灌木林；③薪炭材；④杂草。
C、水生生物质：
芦苇等。
D、能源植物:
生长迅速草本、木本植物、柳树速生林。
2.3生物质资源分布范围
通辽市属蒙古高原递降到低山丘陵和倾斜冲积平原的过渡地带。
北部山区属大兴安岭余脉，中部为西辽河、新开河、教来河冲积平原，南部和西部属辽西山区的边缘地带。
气候上为温带大陆性气候，四季分明，光照充足，雨热同期，气温适中。
年平均降水量350--450毫米之间，降水量多集中在夏季，6-8月份的降水量约占全年总降雨量的68%。
春季和秋季的降水量约占全年的31%。
2.4谷草比
2.4.1.分品种实测谷草比
水稻1:
1；小麦1:
1；玉米1:
2；油菜1:
1.5；豆类1:
1.5；芝麻1:
1。
2.4.2.分品种评价谷草比的测定
根据实测谷草比，地方农业局提供的经验值及理论数据，综合分析确定.经过调研，不同品种的谷草比分别为：
水稻和麦类谷草比为1:
1，油菜和豆类为1:
1.5，玉米1:
2，棉花1:
3，芝麻1:
1，杂草树枝1:
1。
事实上，目前农作物很少采用机械收割，90%以上的是使用人工收割，茬口高，生物质损耗小（可协调选用茬口在35mm的机械收割）。
2.5生物质总量确定
2.5.1.实地调研行政村主要农作物播种面积，单产，年产量
目前，我区的秸秆富余量丰年约为116万吨，欠年约为97万吨。
2.5.2.生物质总量确定
生物质资源量=∑i=1某农作物总产量×评价谷草比（i）
生物质资源总量=各种农作物年产量与其对应评价谷草比之积的总和。
2.5.3．减量因素
在未来收购过程中减量因素进行分析确认如下：
雨季损耗：
因收获期遭遇梅雨或连阴雨天气，在生物质收集过程中造成的损失，或因未及时回收、出现霉变等现象而造成的损耗；
家用农用：
家庭中用于燃料等用途的生物质，以及农户自用或出售、用于下秧时秧苗覆盖、农用大棚覆盖和编织草绳草帘等草制品的用料；
堆放损耗：
在堆放过程中因表层的霉变和底层的沤烂所造成的生物质损失。
2.5.5.生物质资源可供应量
综上所述，可用于生物质电厂的生物质燃烧量为丰年116万吨，欠年97万吨。
2.6生物质成分分析
根据分析结果，生物质成分分析见表2-3。
表2-3生物质成分分析表
项目
符号
单位
稻草
小麦
玉米
全水分
Mt
%
13.2
14.5
15.1
空气干燥基水分
Mad
%
7.29
7.24
8.01
干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
79.10
76.99
76.41
收到基灰分
Aar
%
10.14
6.78
6.10
收到基碳
Car
%
37.07
37.68
38.43
收到基氢
Har
%
4.44
4.76
4.36
收到基氧
Oar
%
34.19
35.79
34.29
收到基氮
Nar
%
0.89
0.43
1.66
收到基全硫
St.ar
%
0.1
0.1
0.1
氯
Clar
%
0.669
1.256
0.914
收到基高位发热量
Qgr.ar
MJ/kg
14.73
14.78
15.26
收到基低位发热量
Qnet.ar
MJ/kg
13.51
13.57
14.01
灰熔点
DT
℃
1140
760
1030
ST
℃
1160
780
1050
HT
℃
1170
790
1060
FT
℃
1180
800
1070
灰成分
SiO2
%
78.75
52.87
48.59
Al2O3
%
1.66
3.53
4.37
Fe2O3
%
1.49
1.41
2.09
CaO
%
3.01
9.27
8.65
MgO
%
2.35
7.08
8.45
Na2O
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