稻壳纯烧工业锅炉改造能量系统优化项目可行性研究报告.docx

1、稻壳纯烧工业锅炉改造能量系统优化项目可行性研究报告稻壳纯烧工业锅炉改造能量系统优化项目可行性研究报告 第一章 总论第二章 厂址选择与建设条件第三章 工程技术方案第四章 节约能源第五章 环境影响评价第六章 组织机构第七章 项目实施进度第八章 投资估算与资金筹措第九章 财务评价附 图附图1 水稻干燥平立面图（内置热风炉）附图2 水稻干燥平面图（外挂式热风炉）附图3 水稻干燥立面图（外挂式热风炉）附 件附件1 5LWD-180 燃稻壳热风炉检验报告附件2 热风炉质量评价规范附件3 稻壳检验报告第一章 总论1.1 项目名称稻壳纯烧工业锅炉改造能量系统优化项目。1.2 项目承办单位概况1.2.1 项目承

2、办单位米业有限公司项目法人代表：1.2.2 项目承办单位概况米业有限公司总部位于市经济技术高新技术开发区，公司以*农垦为依托，是上市公司*农业股份有限公司全资控股子公司。是国家重点支持的60家农业产业化重点龙头企业之一。公司注册资本5.1亿元人民币，公司拥有优质水稻种植基地1482.2万亩，配置了58条精米加工生产线，年加工水稻能力265万吨。公司先后被评为“全国产品质量、售后服务信誉双保障企业”、“全国商品质量供货合格达标单位”、“中国住处化500企业”等荣誉称号。获得了ISO9001、ISO14001及HACCP国际管理标准体系认证。公司还被批准为国家级农业产业化重点龙头企业，国家首批产品

3、质量免于监督检查企业，国家诚信体系建设试点单位和对国际公布的“签合同守信用”企业，金融系统AA级信用企业。公司现有32个制米厂，分布于*省全境，主要集中在省东部粮食生产区、三江平原，日生产100吨大米的生产线58条，资产总额5.1亿，固定资产2.1亿。企业总人数1501人，其中：中级以上职称人员：80人，中专学历536人，有职业资格证书人员：90人，专职保管员119人，专职检化验员：87人。1.3 项目主管部门的全称省农垦总局1.4 可行性研究报告研究范围及编制单位1.4.1 可行性研究报告编制单位*1.4.2 研究范围a、论述本项目由燃煤改燃稻壳的必要性和可行性，拟定热源系统及主要设备选型。

4、b、燃烧方式的改变对周围大气环境和噪声的影响，并进行投资估算及经济分析。1.5 可行性研究报告编制依据a、中华人民共和国节约能源法；b、中华人民共和国可再生能源法2006年1月1日实行；c、项目建议书；d、委托书。1.6 项目提出的理由与过程1.6.1 项目提出的理由随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的石化燃料却迅速地减少。因此，寻找可再生的替代能源成为当今社会普遍关注的焦点。生物质作为可再生能源，一直是人类赖以生存的重要能源形式。生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，是洁净的可再生的能源。自古以来被人类加以利用。目前生

5、物质能是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。相对风能、太阳能等其他可再生能源，生物质能源具有应用地域广、投资规模小、使用方便经济等特点。更重要的是与其他可再生能源相比，生物质能源是能够真正稳定、持久地提供能源的绿色资源。减排温室气体是全球环境保护的重要课题，解决途径就是必须降低化石能源在能源消费结构中的比例，从而减少温室气体的排放。为此，国家出台“可再生能源法”。生物质能的大规模应用势在必行。*关于批转省计委关于建立巩固农副产品基地、加速精深加工工业发展的报告的通知中明确提出要大力发展水稻生产，走加工增产之路，建立一批优质大米生产龙头企业，以此带动地方经济发展。最近农业部又制定了无公害食品行

6、动纲要，提出大力发展包括绿色食品、有机食品在内的无公害食品，而黑龙江垦区有着得天独厚的资源优势，是我国重要的商品粮生产基地。*垦区现有耕地3600万亩，其中水稻种植面积1482.2万亩，预计2007年生产水稻700多万吨（2006年生产水稻682.5万吨），已成为我国最大的水稻主产区。而北大荒米业有限公司，是世界最大的米业制造商。北大荒米业有业公司现有100吨大米生产线58条，年收储、加工、销售及转化水稻265万吨，相当于黑龙江省农垦水稻年产量总产量的38%。与此同时，生产加工大米产生的稻壳量达50多万吨，体积可达400多万立方米，每年将占用土地1000余亩，稻壳的表面有毛刺，极不光滑，稻壳之

7、间容易搭桥，流动性差，稻壳比较坚硬，其腐烂速度在10年以上。根据生产情况需要及时对稻壳进行外运处理，每年因外运稻壳的运输费和人工费用需要30万元。另外，稻壳的长期露天存放，存在重大安全隐患。因稻壳堆长期露天存放，稻壳堆内部由于长期受到温度和水分作用，稻壳中瘪谷淀粉形成无氧呼吸现象，糖化生物反应，产生甲烷、乙烯及碳氢化合物等可燃气体，燃点较低，受外界因素的影响，急易造成自燃现象（我公司自组建以来已发生多次）。自燃造成缺氧，产生燃烧中的稻壳的不完全燃烧，加速氢气、甲烷、乙烯及碳氢化合物的可燃气体的产生，起到燃烧助燃的作用。由于燃烧是由堆内向外燃烧，消防浇水不但不能起到灭火作用，反而起到助燃的作用。

8、稻壳的燃烧特点，是趋氧性燃烧，（稻壳堆内部密实度的不同，空气分布不均）呈火龙燃烧方式，造成扑救非常困难，有时会越扑救越旺的特点，根据多年的扑救经验，一旦发生自燃起火事故，在无法扑灭的情况下，只有派人长期蹲守看护，直至整个稻堆全部燃烧完毕为止。然而稻壳燃烧速度较慢，需要长期投入大量的人力、物力、财力支持。近几年来因此发生多起人员、奶牛等烧伤、烫伤事故，并潜在危机草原、森林等消防安全，可能引发火灾。再者稻壳燃烧产生的烟尘可长达数公里，对空气质量破坏程度较大，对周边居民影响较大，同时影响道路交通安全。随着水稻产品的增加，稻壳黄色污染也愈加严重，在发展过程中起到瓶颈作用。因此，解决稻壳环境污染也是势在

9、必行。稻壳这种生物能进入商业市场替代化石能源煤，具有经济性、实用性。使物质能的生产与消费的产业形成对接，这一产业链的形式，可以实现由农作物的废弃物得以有效利用，提高用能的效率和品位，创造一个清洁绿色的环境。1.6.2 项目提出的过程*米业所属的32个制米厂中有23个厂设有日处理300吨稻谷烘干生产线，并配置了相应的燃煤烘干炉。原23台燃煤烘干炉的建设是按照国家的项目审批程序完成的，项目达到环评、消防、土地审批要求。现土地、设备资产全部为企业所有。2006年公司已经首先1个试点厂，将原燃煤烘干炉改造成纯燃稻壳烘干炉。经过一年来的实际运行和对各项指标的测试，满足了烘干粮食的各项指标，环保达标。用稻

10、壳作锅炉燃料来替换原煤，可变废为宝。年处理稻壳10万吨，相当处理公司年产生稻壳量的20%，既处理了体积达88万立方米的废物，又节省原煤4.2万吨标煤，年节约燃煤费用达1680万元（燃煤单价400元/吨）。经济效益和环保效益相当显著。在改造试点工程中，500吨烘干塔30kW热风机（型号4-72-7A）进行连续三个班的测试：调速前测试功率因数为0.68，调速度后为0.97。调速前耗电21度/时，调速后耗电16度/时，节能24%。分析主要原因：1、原稻壳烘干系统中，电机配备方面考虑到其运行的安全可靠，一般储备系数在10%左右，动力配备系数选择偏大，电机运转在轻负荷，功率因素较低，形成“大马拉小车”现

11、象，造成电力浪费。2、在风机配置时，设计中考虑到运行可靠性，风机的风量和风压选择偏大，造成多余的风量采用关闭风门开启程度，来消耗多余过剩的能量，也造成电力浪费。为降低能源，对原23台55kW风机电机采用变频器等节电措施，电机总功率1265kW，每天按工作20小时，全年按200天计，变频节电按25%计，年节电量126.5万度，节省电费126.5万度0.82元/度103.7万元。在试点工作中，这两大块投资少，建设周期短，见效快，技术成熟可靠。符合国家“十一五”规划纲要及国务院印发关于“节能减排综合性工作方案”的要求。北大荒米业有限公司结合实际情况，组织编制“稻壳纯烧工业锅炉改造能量系统优化项目”可

12、行性研究报告。1.7 研究工作概述1.7.1 研究工作概况*米业有限公司现有100吨大米生产线58条，年收储加工、销售及转化水稻265万吨。为达到水稻的安全水分储藏，保证水稻品质量安全过夏的目的，每年均需要对收储、加工前的水稻（200万吨）进行工厂化干燥处理，公司现有日处理能力300吨烘干生产线23套，年干燥水稻200万吨，平均年消耗量达4.2万吨标煤，与此同时，生产加工大米产生的稻壳量达50多万吨，体积可达400多万立方米，每年占地为1000余亩。而每年因外运稻壳的运输费和人工费用达30万元。为解决稻壳黄色污染、节能减排达到变废为宝，北大荒米业有限公司根据黑龙江省发展和改革委员会黑发改投资2

13、007251号关于做好2007年和2008年中央和省级投资计划编报工作的通知和黑龙江农垦总局能源办关于垦区2007-2008年清洁能源及资源综合利用申请中央投资计划的意见两个文件精神，提出“稻壳纯烧工业锅炉改造能量系统优化项目”。该项目是在现有设施基础上，将23座以煤为燃料的工业锅炉更换成燃稻壳热风炉及配套的谷物烘干系统，项目投产后干燥大米燃料以10吨稻壳替代4.2万吨标煤的燃煤，使稻壳的生产与消费形成对接，实现了农作物的废弃物得以有效利用，即节省燃煤又环保，同时将原锅炉配套的23台风机进行节能改造。1.7.2 项目主要建设条件1.7.2.1 拟建地点：*米业有限公司所辖23个配备烘干生产线的

14、生产制米厂，分布于*等地区。1.7.2.2 建设规模烘干炉厂房扩建、更换5LWD-180型纯燃稻壳热风炉及配套辅助设备和控制设备；风机电机节能装置。1.7.2.3 主要建设条件米业原23台燃煤烘干炉的建设是按照国家的项目审批程序完成的，项目达到环评、消防、土地等审批要求。现土地、设备资产全部为企业所有。公司在2006年进行纯燃稻壳炉改造试验，首选1个厂进行试点，主要试验内容为发热量；温度稳定性；换热器冰堵解决情况；风机节电措施应用；主要技术、经济指标完成情况；风机节电措施应用；主要技术、经济指标完成情况；改进措施。经过一年来的实验证明，纯燃稻壳烘干炉达到中华人民共和国农业行业标准热风炉质量评价

15、规范NY/T464-2001的要求。节能效果显著，各项环保指标达标，已经进入推广阶段。1.8 研究结论1.8.1 推荐方案a、水稻烘干塔燃煤改燃稻壳，采用新型燃烧技术，将23座烘干锅炉由原来燃煤热风炉更换为燃稻壳热风炉，并且将与其配套的设备填平补齐。b、对原23台55kW风机电机采用变频器等节能措施。1.8.2 项目投入总资金及资金筹措本项目投入总资金1680.4万元，来源如下：a、项目承办单位自筹资金1280.4万元。b、申请国家财政以奖代补资金400万元。1.8.3 经济效益和社会效益本项目实施后，年节省燃煤4.2万吨标煤，改善了大气环境质量。通过以燃烧稻壳代替燃煤的方式，将原本为废料处理

16、的稻壳变为燃料，稻壳燃烧量为10万吨，相当处理体积达88立方米的废物，将废稻壳变为再生能源，这即开发了新能源，又缓解了水稻壳的黄色污染。稻壳燃烧后产生的灰渣还田作基肥，可以改良土壤。用稻壳作锅炉燃料来替换原煤，节省4.2万吨标煤，年节省燃煤费用达1680万元（燃煤单价400元/吨）。而每年因外运稻壳的运输费和人工费用30万元节省下来。再就是原来23台55kW风机电机改为变频器等节能措施年节电126.5万度，节省电费103.7万元。因此，无论是社会效益还是经济效益都是十分显著的。1.8.4 主要技术经济指标序号指 标单 位数 量备 注1生产规模年烧稻壳万吨10.02产品方案2.1节省燃煤万吨标煤

17、/年4.22.2节电万度/年126.53项目投入总资金万元1680.4其中：建设资金万元1680.4 流动资金万元0利用原有4项目定员总计人4835全年生产日数天2006年主要原材料、动力料用量6.1原料稻壳万吨/年10.06.2动力电万度/年610.010年平均总成本万元1302.3611年销售收入万元1783.73达产年12年销售税金万元013年平均利润万元481.3714投资利润率%28.6515投资利税率%28.6516财务内部收益率%34.0517投资回收期年3.871.8.5 研究结论该项目投资方向正确，原料有保证，10万吨稻壳的燃料转化，年节省4.2万吨标煤，节电126.5万千瓦

18、，实现节能减排。燃烧后的稻壳灰还田作基肥。该项目在技术上可行，经济效益用社会效益良好，有关部门应给以大力支持，促成项目尽快实施。第二章 厂址选择与建设条件2.1 厂址选择该项目分别在*米业有限公司所辖的23个带烘干生产线的制米厂中实施。厂址见下表：序号实施单位实施地点1吉祥制米厂虎林市八五八农场2清山制米厂虎林市八五六农场3卫星制米厂虎林市八五农场4朝阳制米厂虎林市八五七农场5兴凯制米厂密山市兴凯湖农场6迎春制米厂虎林市八五四农场7八五三米厂宝清县八五三农场8红旗岭米厂饶河县红旗岭农场9五九七米厂宝清县五九七农场10友谊制米厂友谊县县城11二九一米厂集贤县二九一农场12宝山制米厂桦川县宝山农场

19、13江川制米厂桦川县江川农场14八五九米厂饶河县八五九农场15前进制米厂同江县前进农场16大兴制米厂富锦市大兴农场17青龙山米厂同江县青龙山农场18绥滨制米厂绥滨县绥滨农场19江滨制米厂滔滨县江滨农场20军川制米厂罗北县军川农场21普阳制米厂绥滨县绥滨农场22查哈阳米厂甘南县查哈阳农场23创业米厂富锦县创业农场2.2 建役条件2.2.1 自然条件公司所辖32个制米厂，分布于*等地区的农场区域，其中青山、胜利、前进制米厂位于建三江洪河自然保护区，吉祥、八五九、八五六位于中俄边界界江乌苏里江流域；绥滨、江宾、青龙山制米厂位于中俄边界界江黑龙江流域，属重防治和涉外地区。2.2.2 电力系统各水稻加工

20、厂用电均由供电外网供电，各厂现有供电设施完好，完全能满足本项目供电要求。2.2.3 燃料供应*米业有限公司拥有水稻种植基地1482.2万亩、年产稻壳50万吨，体积可达400多万立方米。稻壳低位发热量14.68MJ/kg（3512kcol/kg），2公斤稻壳相当于1公斤标准煤。即年产50万吨稻壳相当25万吨标煤。目前公司拥有的23套稻谷烘干生产线；年烘干需4.2万吨标煤。因此，现有稻壳完全可以满足需求。2.2.4 交通运输各制米厂均处在水稻生产基地附近，厂址交通便利。第三章 工程技术方案3.1 工程内容23台烘干炉厂房扩建，更换5LWD-180型纯燃稻壳热风炉及配套辅肋设备，并且配套电机节能设备

21、。3.2 主要设备选型3.2.1 5LWD系列燃稻壳热风炉是根据目前国内水稻加工业大量稻壳无法处理，严重污染环境的现状研制的。该炉充分利用稻壳的12540KJ（3000KCAL）的热能条件，节省大量化石能源，降低烘干成本，改善环境污染。此前，各烘干厂家曾试图用燃煤热风炉燃烧稻壳，但由于炉体结构的限制和配风的不适宜而将稻壳大量抽入换热器，造成了设备的堵塞和严重磨损，稻壳燃烧率极低，不能充分利用热能。排尘浓度、排烟黑度。不能达到排放标准。热风炉由炉体、换热器、燃烧器、沉降室、鼓风机和引风机组成。该产品是利用明火反烧来进行正常工作的，点燃稻壳层，通过热的辐射和传导作用，加热到稻壳的挥发物析出温度，稻

22、壳层经过一系列的化学变化后，温度迅速上升，直到正常燃烧。送料主要靠螺旋叶片，产生轴向推力和垂直推力，从而将燃料送入燃烧室。自动燃烧器上的燃料以保证有足够的燃料燃烧为准，燃烧后稻壳会自动落入灰坑内。燃烧进料没有抛扬动作，燃料不易被吹起，飞灰量小，准备区在下部，空气充足，碳氢化合物不会因缺氧而大量分解产生碳黑，即使产生了碳黑 ，在碳黑路经主燃区时也可以被烧掉。因此，下饲式炉消烟效果好，热风炉排烟能满足环境保护的要求。该热风炉引风机风量控制可调，可有效避免燃料及飞灰进入换热器和引风机，避免起磨损，提高了换热效率。燃烧器产生的高温烟气进入换热器进行热交换，换热后的烟气经烟囱排走。空气进入换热器与烟气进

23、行热交换后经输送管道供给需热设备。稻壳热风炉结构示意图：5LWD燃稻壳热风炉经环境保部门测定，具有消烟除尘好，节约燃料，减轻操作人员劳动强度，发火快，火力旺，操作方便，能连续送料反烧的特点。5LWD-180燃稻壳热风炉检验报告 见附录 1热风炉质量评价规范 见附录 23.2.2改造工程设备选择表序号设备名称型号及规格数量备注1燃稻壳热风炉5LWD-18052燃稻壳热风炉5LWD-180（外挂）183旋风器下旋55-D1200234调速变频关风器TGFZ16235陶瓷多管除尘器耐磨旋风除尘器233.3 生产工艺3.3.1 燃煤炉改纯燃稻壳炉工艺流程图4-72-4A低厌离心通风机 中净化空气车间稻

24、壳 气力输送 暂存仓 下旋55型旋风除尘器 玻璃管道 仓容20立方米 直径1.2米 变频调速管风器 1、 5千瓦 16升 链爬出灰 5LWD-180燃稻壳热风炉 加水雾化冷却 热烟气 冷空气 换热器 进入烘干塔 陶瓷管高效烟尘旋风除尘器 中压风机 净化后烟气 大气排放3.3.2 燃稻壳热风炉型式及布置方案由于安装布置受原干燥生产线空间限制，无法使用内置式热风炉的改造方式，采用外挂式热风炉，工作性质属于露天作业。内置式热风炉与外挂式热风炉工艺设备布置图内置式热风炉工艺布置见附图1外挂式热风炉工艺布置见附图2和附图3。3.3.3 各制米厂实施的工艺方案序号实施单位实施地址实施方案1吉祥制米厂虎林市

25、八五八农场外挂式热风炉2青山制米厂虎林市八五六农场外挂式热风炉3迎春制米厂虎林市八五四农场外挂式热风炉4五九七米厂宝清县五九七农场外挂式热风炉5友谊制米厂友谊县县城外挂式热风炉6二九一米厂集贤县二九一农场外挂式热风炉7宝山制米厂桦川县宝山农场外挂式热风炉8江川制米厂桦川县江川农场外挂式热风炉9八五九米厂饶河县八五九农场外挂式热风炉10前进制米厂同江县前进农场外挂式热风炉11青龙山制米厂同江县青龙山农场外挂式热风炉12绥滨制米厂绥滨县绥滨农场外挂式热风炉13江滨制米厂绥滨县江滨农场外挂式热风炉14军川制米厂萝北县军川农场外挂式热风炉15普阳制米厂绥滨县绥滨农场外挂式热风炉16查哈阳米厂甘南县查哈

26、阳农场外挂式热风炉17创业米厂富锦市创业农场外挂式热风炉18大兴制米厂富锦市大兴农场外挂式热风炉19卫星制米厂虎林市八五0农场内置式热风炉20朝阳制米厂虎林市八五七农场内置式热风炉21兴凯湖米厂密山市兴凯湖米厂内置式热风炉22八五三米厂宝清县八五三农场内置式热风炉23红旗岭米厂饶河县红旗岭农场内置式热风炉3.3.4工程内容（1） 热风炉厂房扩建工程（2） 热风炉基础土建工程（3） 折出旧炉工程（4） 安装稻壳炉工程（5） 上料系统工程（6） 烟气除尘系统工程（7） 电力及温度控制系统工程（8） 电机节能系统工程第四章 节约能源4.4 社会效益评价能源是国民经济的重要物质基础，国家对能源实行节约

27、与开发并举，把能源节约工作放在首位的方针。本项目实施后，年节省燃煤4.2万吨标煤，改善了大气环境质量。通过燃烧稻壳的方式，将原本作为废料处理的稻壳变为燃料，节省了燃煤，其燃烧后的灰渣还田作基肥，改善土壤，减少了环境污染，社会效益显著。第五章 环境影响评价5.1 建设地址环境条件公司所辖23个配置烘干炉的制米厂，分布于*等地区的农场区域，其中青山、胜利、前进制米厂位于建三江洪河自然保护区，吉祥、八五九、八五六位于中俄边界界江乌苏里江流域；绥滨、江宾、青龙山制米厂位于中俄边界界江黑龙江流域，属重防治和涉外地区。因此，该项目各制米厂所在地地下水较丰富，水质好，该项目对当地水质无影响。该项目各制米厂区

28、域均无其他污染的工业企业，对当地的大气、工业基本无污染。而植被情况良好，土壤自净能力较强。5.2 项目主要污染物的产生及预计排放量估算5.2.1 公司现有日处理能力300吨烘干生产线23套，年干燥水稻200万吨，生产加工大米产生的稻壳量达50万吨，体积达到400多万立方米，每年占用土地1000余亩（腐烂速度在10年以上），并根据生产情况需要及时对稻壳进行外运处理，是水稻产区的主要黄色污染源。每年因外运稻壳的运输费和人工费用需要30万元。5.2.2 废稻壳就地燃烧产生的烟尘可长达数公里，对空气质量破坏程度较大，对周围居民影响较大，同时影响道路交通安全。5.2.3 改造前生产工段粉尘浓度1520m

29、g/Nm3，对周围环境影响较大，严重影响周边环境。5.3 环境保护治理措施5.3.1 项目实施后，达到200万吨水稻干燥燃料全部由燃煤改为烧稻壳，稻壳燃烧量10万吨，相当处理了体积达88万立方米的废物，将废稻壳变为生物质再生能源。这即开发了新能源，又缓解了水稻黄色污染，而且每年因外运稻壳的运输费和人工费30万元也节省下来。稻壳燃烧后产生的灰渣还因作基肥，可以改良土壤。5.3.2 燃煤热风炉更换为燃稻壳热风炉后，烟尘排放浓度实测值97.6mg/Nm3，粉尘浓度实测值7.6 mg/Nm3，均达到城市排放标准，二氧化硫浓度实测值0 mg/Nm3，达到零排放。检验报告见附录。5.3.3 结论本项目为环保工程，污染物稻壳在该项目中作为生物能加以利用，开发了新能源，并且自行排放的烟尘，粉尘均满足排放标准，而稻壳燃烧后，其废弃物灰渣送回耕地作基肥，改良土壤，故从环保角度来看该项目是可行的。第七章 项目实施进度7.1 施工现场场地条件厂址区域目前平整开扩，可以根据情况划出施工场地、交通十分方便。7.2 运输条件该项目各厂址距公路较近，路面宽