江苏如东25MW生物质发电厂.docx

1、江苏如东25MW生物质发电厂物流系统规划与设计课程设计报告 设计题目： 江苏如东25MW生物质发电厂 秸秆收购物流系统方案设计 专 业： 物流工程 年级班级： 物流3091 指导教师： 罗建峰 小组成员： 花海洋 黄 骏 姜 勇 廖启以 刘苏锴 陆卫萍 目录一、选址概况 2二、秸秆发电项目简介及背景 32.1 秸秆发电项目简介 32.2 秸秆发电项目背景 4三、秸秆发电项目建设的可行性 7四、秸秆发电燃料物流供应系统研究 84.1研究背景 84.2秸秆的供应 84.3如何提高秸秆的实载率 9五 、秸秆进收货配送中心的选点 115.1选址的评价指标 115.3选点方案 14六、该项目的主要优势

2、20七、该项目的效益分析 227.1生态效益 227.2 经济效益 227.3 社会效益 22八、该项目的阻力因素 248.1成本高 248.2 技术不成熟 248.3 秸秆储运组织困难 24九、该项目的能源意义 26十、该项目的发展情况 27十一、 总结 31附录：人员分工表 33一、选址概况 江苏省南通市如东县，位于江苏省东南部、长江三角洲北翼，是南通市北三县之一。东面和北面濒临南黄海，西部与如皋市接壤，西北与海安县毗连，南部与南通市通州区为邻。全境总面积1872平方公里(不包括海域)，其中陆地面积为1702平方公里，水面面积为170平方公里。如东县素有黄金海岸之称，境内海岸线全长106公

3、里，占全省的九分之一，全县海域面积达6000多平方公里。面积1872平方公里。全县人口达三千多人，分布在12个镇。陆路运输有健全的高速网络，苏317、202、203省道经县城连接南通、扬州、南京等大中城市，经通沙、通常、海太汽渡和江阴大桥等可直达苏南与上海。建设中的苏通大桥或规划建设中的崇海大桥通车后，如东至上海仅需1.5小时。随着苏通大桥和连盐通高速公路、新长铁路的相继建成，如东将直接融入上海经济圈，并与大江南北联为一体。二、秸秆发电项目简介及背景2.1 秸秆发电项目简介 江苏省南通市如东县每年的大小麦、水稻、油菜的种植面积稳定在170万亩左右，年产秸秆100余万吨，而随着农民生活水平的提高

4、，这些秸秆逐渐成为农业生产的废弃物。今年，如东县及早动员部署，县、镇（区）两级财政安排400万元奖补资金，专门用于推进秸秆禁烧与综合利用工作。其中一个利用就是秸秆发电。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，是最具开发利用潜力的新能源之一，具有较好的经济、生态和社会效益在生物质的再生利用过程中，排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡，具有CO2零排放的作用，对缓解和最终解决温室效应问题具有潜在的贡献价值。什么是秸秆发电？顾名思义，就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式，又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧，发生化学反应，生成高品位、易输送、利用效率高的

5、气体，利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂，难以适应大规模应用，主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期实现规模化应用唯一现实的途径。 同时，秸秆发电也是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着可再生能源法和可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法等的出台，秸秆发电备受关注，目前秸秆发电呈快速增长趋势。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤，而且其平均含硫量只有3.8，而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中，排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡，具有CO2零排放的作用，对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要

6、贡献。 2.2 秸秆发电项目背景 在经济社会高速发展的今天，能源和生态问题越来越引起人们的重视。没有能源，经济发展就失去了动力；生态破坏，人们生存空间就受到了限制。于是，选择新型再生能源，减少环境污染，就成了人们刻意追求的一个主要目标，而利用新型秸秆能源就是其中一项重要内容。由于我国的能源需求和供应已经进入多样化的阶段，所以煤、石油、天然气、核、可再生能源等都将成为我国能源供应的重要组成部分。秸秆发电在中国正在逐渐成长，企业需要通过降低工程建设投资，提高锅炉热效率、完善收购渠道和收购体系、降低秸秆收购价格等降低秸秆发电的成本，提高自身的市场竞争力。由于秸秆发电在中国是一个起步不久的新事物，在中

7、国由于各地具体条件的不同，其发展态势也有不同。随着市场和技术的成熟，秸秆发电在中国各地是否能够生存下来，以何种形式生存尚需时间的考验。 秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶。主要有玉米、小麦、水稻、高粱、大豆等秸秆品种。秸秆发电，是大力发展循环经济、利用可再生资源来转变经济增长方式的重要战略举措。有关数据显示，中国农作物秸秆年产量约为7亿吨左右，列世界之首，每年收获的秸秆除去用于造纸、饲料、造肥还田及收集损失的1.09亿吨外，可作为能源加以利用的秸秆总量达3.76亿吨。 农作物秸杆在很久以前就开始作为燃料，直至1973年第一次石油危机时丹麦开始在研究利用秸杆作为发电燃料，在这个领域丹麦BIO

8、ENER ApS公司是世界领先者，第一家秸杆燃烧发电厂于1989年投入运行（Haslev，5Mwe）。此后，BIOENER ApS公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂，其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂，装机容量为38Mwe。 在与海风“牵手”的同时，如东人“相中”了废弃的秸秆。一捆捆秸秆被切割机切成5至8厘米的长度，输送带徐徐将经过切割的秸秆送往锅炉的4个进料口，世界上第一台以稻草为主要燃料的高温高压秸秆锅炉张开大嘴不停地吞噬，当炉内燃烧温度达到540摄氏度、蒸气压力升至9.8公斤时，转换成强大的电能通过升压站源源不断地并入华东电网。当初农作物的秸秆被农民一烧了之，严重污染环境，影响

9、交通安全，烧伤人畜，还破坏土壤结构，变废为宝，刻不容缓。江苏省国信资产管理集团有限公司和南通投资管理有限公司看好如东秸秆资源，联合投资2.99亿元开发秸秆发电，被国家发改委列为全国首批生物质发电示范项目，世界银行送来1000万美元贷款，扶持秸秆变能源。 自主创新，变废为“电”，梦想成真。为了使秸秆发电厂尽快投产，如东供电部门调集施工力量，实施110千伏秸秆电厂输变电工程，在发电前提供生产电能、在发电后将电能并上电网。此外，供电公司还为秸秆发电厂配备了一名电力专家，驻企业服务了近3年，帮助企业全程把关。三、秸秆发电项目建设的可行性 秸秆等燃料资源充足，如东县每年的大小麦、水稻、油菜的种植面积稳定

10、在170万亩左右，年产秸秆100余万吨。目前，除有少部分被以饲料的方式利用以外，其余大都在农田焚烧，如果秸秆的商品率按50%计算，每年可供能源化利用的秸秆就有100万吨，距节点收购站基地较近，运输成本低，资源可以得到充分保证。 符合国家能源政策，国家为了鼓励可再生能源发电项目建设，制定了中华人民共和国可再生能源法，并据此配套出台了鼓励可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法，其中提出了上网电价标准由脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成，明确了补贴电价标准为每千瓦时0.25元。另悉，国家计划到2020年提高可再生能源开发利用总量在能源供应结构中的比重到15%，并对各发电集团发电量的可再生能源比

11、重做出了规定，这将有利于激发建设生物质电厂项目的积极性，有利于秸秆电厂项目建设工作。四、秸秆发电燃料物流供应系统研究4.1研究背景 农作物秸秆的供应问题,由于秸秆自身的物理特性密度小、体积大、分布松散,不便于运输、储存和管理以及秸秆的化学特性热值低等制约生物质秸秆发电利用规模,特别是生物质秸秆收储运问题是秸秆发电产业发展的瓶颈所在,增加生物质秸秆发电成本。本研究针对如何去收集秸秆,采用哪种收集模式较为适合当前的市场经济状态,如何把农作物秸秆由田地送往电厂这个过程合理化,降低农作物秸秆发电的成本等这些问题做了探讨与分析研究。4.2秸秆的供应4.3如何提高秸秆的实载率由于秸秆自身的物理特性密度小，

12、体积大，分布松散不便运输，储存和管理，因此如何提高秸秆的实载率是解决发电燃料物料供应的关键。在一般情况下，直接将秸秆粉碎成颗粒状，经过压缩之后，不仅提高了空间利用率，并且提高秸秆的重量，直接运送到发电厂。除此之外还可以将秸秆与其他农作物混合配送，先将农产品运送到批发市场，再将秸秆转运到发电厂，提高运输效率。五 、秸秆进收货配送中心的选点5.1选址的评价指标1）是否靠近生物质发电厂2）交通运输费用是否合理 3）所在秸秆收货量是否大 4）是否靠近粮食稻田产地 5）是否靠近交通主干道 6）所在秸秆的收货价格是否便宜 7）所在周边地区的秸秆散商是否多 8）所在地的地价是否低 9）是否有数量充足、素质较

13、高的劳动力 相对来说，前3个指标影响很大；评价方法：评价要素是否靠近生物质发电厂；所在秸秆收货量是否大；交通运输费用是否合理； 江苏如东县地图5.2指标乡镇分析序号指标乡镇距发电厂的长度（公里）秸秆收货量运 费（吨/元）秸秆散商数量交通情况1洋口农场25.21.98150多好2新林镇28.60.98150中好3沿南乡43.41.76150多中等4景安乡30.70.89150少中等5凌河镇13.11.11150中差6凌民乡12.51.02150少好7七里镇9.81.14150多好8南坎镇11.71.19150多中等9孙瑶乡14.71.19150中差10饮泉乡11.51.99150多差11城南镇1

14、1.40.81150少好12伯安镇15.11.19150少中等5.3选点方案由前分析，秸秆进收货配送中心的数量为4-6个，秸秆进收货配送中心的 选址应为前6个，前4个为必选地，后两个为侯选地，方案见下表：序列号秸秆进收货配送中心选址送往配送中心的乡镇1城南镇饮泉乡，城南镇，伯安镇2凌民乡凌河镇，凌民乡3七里镇七里镇，孙窑乡4新林乡沿南乡，洋口农场，景安乡，新林乡5南坎镇南坎镇利用层次分析法选定秸秆收货配送中心层次图表1 对目标的判断矩阵AB1B2B3B111/32B2315B31/21/51表2 对秸秆量准则的判断矩阵B1C1C2C3C111/31/5C2311/3C3531表3 对交通运输费

15、用的判断矩阵B2C1C2C3C1127C21/215C31/71/51表4 对调度准则的判断矩阵B3C1C2C3C1131/7C2311/9C3791表5 对目标的相对权重及一致性检验AB1B2B3MWB111/320.8740.230B23152.4660.648B31/21/510.4640.122表6 对秸秆量准则的相对权重及一致性检验B1C1C2C3MWC111/50.4060.105-C2311/31.0000.258C35212.4660.637表7 对交通运输费用的判断矩阵B2C1C2C3MWC11272.4100.592C21/2151.3570.333C31/710.3060

16、.075表8 对调度准则的相对权重及一致性检验B3C1C2C3MWC1131/70.7540.149C2311/90.3330.066C37913.9790.785表9 方案总权重计算表项目B1B2B3Ci=biCji0.2300.6480.122C1 0.105 0.592 0.1490.426C2 0.258 0.333 0.0660.283C3 0.637 0.075 0.7850.291结果表明，三个方案的优劣顺序为C1C2C3,所以选择城南镇 为第一个物流节点。运用相同的方法，我们可以的出其他的秸秆收货配送中心为新林乡，凌民乡秸秆进收货配送中心六、该项目的主要优势秸秆已经被认为是新能

17、源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源，推广秸秆发电，将具有重要意义： 1、农作物秸秆量大，覆盖面广，燃料来源充足。 2、秸秆含硫量很低。国际能源机构的有关研究表明，秸秆的平均含硫量只有千分之3.8，而煤的平均含硫量约达百分之一。且低温燃烧产生的氮氧化物较少，所以除尘后的烟气不进行脱硫，烟气可直接通过烟囱排入大气。丹麦等国家的运行试验表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。所以秸秆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。 3、各类作物秸秆发热量略有区别（各种秸秆的热值见表2所示），但经测定，秸秆热值约为15000KJ/Kg，相当于标准煤的50%。其中

18、麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小，低位发热量也有14.4MJ/kg，相当0.492kg标准煤。使用秸秆发电，可降低煤炭消耗。 4、秸秆通常含有3%5%的灰分，这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集，含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙，可用作高效农业肥料。 5、作为燃料，煤炭开采具有一定的危险性，特别是矿井开采，管理难度大。农作物秸秆与其相比，则危险性小，易管理，且属于废弃物利用。七、该项目的效益分析7.1生态效益有利于环境的改善。长期以来，农作物秸秆基本上是被作为废品处理。每到收获季节，大部分地区都会出现“村村点火，处处冒烟，秸秆遍地，烽烟四起”的局面，对生态环境造成极大危害。

19、而将这些秸秆变废为宝，可以减少这些不必要的大气污染。另外，秸秆发电是国际上发达国家普遍推行的CDM（清洁发展机制）项目，装机容量为12MW机组的生物质发电机组年减排当量CO2约3.85万吨，可大幅降低全球温室气体排放，比燃煤火电清洁得多，极少有污染物（特别是SO2）排放。可以说，秸秆发电使传统的单向线性经济“资源产品污染排放”转化为“资源产品再生资源”的循环经济。 7.2 经济效益有利于增加农民收入。生物质发电使生物秸秆变废为宝，根据有关人员调查，内地一个百万人口的县，可年产小麦、玉米、棉花及水稻等农作物秸秆100多万吨，约相当于50万吨标煤。1个装机容量为25MW的机组年耗生物质秸秆30万吨

20、以上，若按150元/吨的价格计算，则当地农民年收入约4500万元，再加上生物质秸秆的收、储、运工作，可给当地提供大量新的就业岗位。 7.3 社会效益改善能源结构。中国的能源结构以煤炭为主，约占70%左右，燃煤严重污染环境，急需增加清洁能源比重，才能建成资源节约型、环境友好型的和谐社会。秸秆发电项目在处理环境接受不了的秸秆以及减少直接燃烧秸秆产生大气污染的情况下，成为清洁能源的一个有效补充。随着其在全国的推广应用，不但可以解决我国能源危机，改善能源结构，而且对污染控制、缓解环境压力、减排温室气体。 八、该项目的阻力因素8.1成本高秸秆发电是一个全新的事物，对于价格水平，国内还没有参照系数。从目前

21、实践的情况看，与其它一次性能源相比，秸秆能源的成本投入上也还存在很大的差距。据有关权威部门测算，在现有的技术水平下，生物质发电成本远高于常规燃煤发电成本，约为煤电的1.5倍，主要体现在：一是起动资金高。生物质发电单位投资约10000元/KW；二是机组热效率低于常规火电机组，现在新建常规火电机组容量一般都在60KW及以上，而国内可建的生物质发电机组容量一般只有1225KW左右；三是燃料成本较高，由于生物质秸秆燃料低位热值一般在8000KJ/kg，大大低于煤炭，再加上秸秆比重轻、密度小，体积大，运输成本巨大，这些都将导致燃料成本偏高。 8.2 技术不成熟就现实而言，中国用来秸秆发电的锅炉及燃料输送

22、系统的技术和设备绝大部分依靠进口，由于与国外生产运输方式、工作习惯和文化的差异，很可能在技术和设备引进以后造成消化不良，使机组无法安全、稳定、满发运行。另外，由于缺乏核心技术，投产后生物质发电企业很有可能将长期受制于国外企业。 8.3 秸秆储运组织困难与国外相比，中国实行的是家庭联产承包制，生物质秸秆的收购和组织面对的是千万家的小农户，无成熟的模式或经验可循，比较困难。一是收购难。农民多年来都是把秸秆作为生活燃料的主要来源，出售秸秆的意识不强。特别是一些发达地区的农户，因秸秆收购价达不到他们的期望值，积极性不高。加之农作物秸秆的收购往往在农村大忙季节，收集秸秆的力量不足；二是储存难。秸秆收购具

23、有很强的季节性，无法均衡收购，要维持企业的正常运转，必须有半年的储存量。因秸秆比重轻，体积大，堆入存储场地广大，还需一系列的防雨、防潮、防火等配套设备，投资建设和维护费用大。 九、该项目的能源意义中国生物质能资源非常丰富，农作物秸秆资源量超过7.2亿t，其中6.04亿t可作能源使用。国家通过引进、消化、吸收国外先进技术，嫁接商品化、集约化、规模化的管理经验，结合中国国情，在农村推广实施秸秆发电技术，在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要的意义。 秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源秸秆为低碳燃料，且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低，是一种较为“清洁”的

24、燃料，在有效的排污保护措施下发展秸秆发电，会大大地改善环境质量，对环境保护非常有利。 秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源。据有关部门统计数据，中国在用作能源的农作物秸秆中，其中用于畜牧饲料为1.45亿t，还田肥料0.91亿t，工业原料0.14亿t，作为农民传统的生活燃料的秸秆为2.8亿t，分别占总量的24%、15%、2.3%和40%。除了上述用途外，还有18.7%约1.13亿t剩余秸秆没有任何用途，成为真正的废弃物，大部分被农民或农场主在田野焚烧了，这不仅严重污染环境，影响交通，而且造成生物质能源的极大浪费。 十、该项目的发展情况中国秸秆发电的发展中国是一个农业大国，生物质

25、资源十分丰富，各种农作物每年产生秸秆6亿多吨，其中可以作为能源使用的约4亿吨，全国林木总生物量约190亿吨，可获得量为9亿吨，可作为能源利用的总量约为3亿吨。如加以有效利用，可为农民增收近1000亿元，开发潜力将十分巨大。随着可再生能源法和可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法等的出台，中国秸秆发电呈快速增长趋势。 为推动生物质发电技术的发展，2003年以来，国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东3个秸秆发电示范项目，拉开了中国秸秆发电建设的序幕。颁布了可再生能源法，并实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质发电，特别是秸秆发电迅速发展。据不完全统计，到2006年底，

26、全国在建农作物秸秆发电项目34个，分布在山东、吉林、江苏、河南、黑龙江、辽宁和新疆等省（区），总装机容量约120万千瓦；山东单县、江苏宿迁和河北威县三座发电站已投产发电，总装机容量8万千瓦。 2008年前后几年间，国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。截至2007年底，国家和各省发改委已核准项目87个，总装机规模220万千瓦。全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个，在建项目30多个。可以看出，中国生物质发电产业的发展正在渐入佳境。 根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标，未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量，已公布的可再生能

27、源中长期发展规划也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。此外，国家已经决定，将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来，生物质能发电行业有着广阔的发展前景。 中国秸秆发电迈出实质性步伐。 大力发展秸秆发电，不仅可以减少由于在田间地头大量焚烧、废弃所造成的污染，变废为宝，化害为利，而且对解决“三农”问题，促进当地经济发展具有重要作用。据估算，建设一个2.5万千瓦的秸秆发电厂，每年需要消耗秸秆20万吨，按每吨秸秆收购价200元计算，可为当地农民增加约4000万元收入，惠及的农户数量将近5万户，是发展农村经济，增加农民收入的重要举措。 中国

28、对秸秆发电实行优惠电价政策，上网电价高出燃煤发电0.25元/千瓦时，并且还可以享受税收减免等一系列政策。随着中国有关配套政策的不断完善，以及秸秆发电技术的进步和原料收储运体系的形成，中国秸秆发电产业必将取得更快发展，为解决“三农”问题，建设社会主义新农村做出应有的贡献。5 中国利用秸秆发电的市场广阔 目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用，已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划，如日本的“阳光计划”，美国的“能源农场”，印度的“绿色能源工厂”等，它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，

29、中国生物质能发电装机容量要超过：300万kw。因此，从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展，加快了技术商业化的进程。随着中国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高，既有经济、社会效益，又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔。 中国农村的秸秆资源相当丰富，主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗。根据中国地理分布和气候条件，南方地区水域多、气温高，适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产，北方地区四季温差大，适合玉米、豆类和薯类作物生长，故播种面积大于其他地区。小麦在中国各地区都普遍种植，播种面积以华中、华东地区最多；棉花产地主要是华东和华中地区，其次是华北和西部地区。中国开始引进世界先进技术，启动生物质能发电工程示范项目的实施 农作物秸秆直接燃烧供热发电的利用方式，是一条将秸秆转化为生物质能源可行的工艺技术路线。如果秸秆直接燃烧供热发电示范成功，将成为中国最大的支农项目、最大的节能、环保项目，是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目。正是由于秸秆直燃发电项目拥有以上特点，同时它又可能解决目前许多企业面临的煤炭供应趋紧，价格持续上升的问题，中