10万千瓦生物质燃料发电站暨年产30万吨生物质颗粒燃料工程建设项目可行性研究报告
10万千瓦生物质燃料发电站及年产30万吨生物质颗粒燃料工程
建设项目
可行性研究报告
10万千瓦生物质燃料发电站暨年产30万吨生物质颗粒燃料工程建设项目可行性研究报告
目录
第一章项目概况
第二章项目背景
第三章市场分析
第四章建设规模及产品方案
第五章生产技术及主要设备
第六章建设地点及建设条件
第七章社会、经济效益分析
第八章结论
10万千瓦生物质燃料发电站暨年产30万吨生物质颗粒燃料工程建设项目可行性研究报告
第一章项目概况
一、项目名称
10万千瓦生物质燃料发电站及年产30万吨生物质颗粒燃料工程建设项目
二、项目建设地点
待定或新疆建设兵团XX师（团场）
三、项目实施公司名称、建设规模、建设时期
1、项目公司名称:
新组建
2、建设规模：
（1）10万千瓦生物质燃料发电站。
（2）年产30万吨生物质颗粒燃料加工厂。
3、建设时期：待定。
四、项目性质
新建
五、项目设计参数
由新组建的项目公司与大唐电力共同拟定
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第二章项目背景
一、项目提出的理由
生物质颗粒燃料是一种清洁、环保型燃料，广泛应用于火电厂、陶工烧制、砖瓦厂、冶炼化工以及气化炉等使用圆柱煤和块煤的领域，适用于民用炉具、工业锅炉、集中供热、火力发电站等使用。
利用生物质资源进行的发电，是利用生物质所具有的生物质能进行
的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农
林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电等等。
新疆是全国的产棉大省，近年来林果业也得到了迅猛的发展。新疆属典型的温带大陆性干旱气候，拥有得天独厚的光热水土资源 , 日照时间长，积温多，昼夜温差大，无霜期长，对农作物生长十分有利。新疆现有耕地 406.3 万公顷以上，林地面积 677 万公顷以上。已形成了棉花、粮食、甜菜、林果和畜牧等优势主导产业。目前，新疆的棉花产量已占全国总产量的 1/3 以上，世界总产量的 8%以上。新疆已成为中国最大商品棉、啤酒花和加工番茄生产基地 , 重要的畜牧业和甜菜糖生产基地。
农业是新疆生产建设兵团的基础产业，具有突出的资源优势和巨大的开发潜力。兵团有耕地面积107.28万公顷，农作物总播种面积91.65万公顷。兵团农业生产规模大，机械化程度和科技含量高，水利等基础设施完善，己初步形成了规范化的现代的大农业体系。兵团生产的农牧产品品种多、单产高、质量好、商品率高，主要经济作物单产水平均居全国前列。兵团棉花总产占全疆二分之一，已成为国家重要的商品棉基地。
近几年新疆加大林果业的发展，新疆的特色林果基地初具规模，2007
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年我区林果面积达到1130万亩(兵团1300万亩)的规模，占自治区耕地面积的1/4。特色林果生产基地已初具规模，建成了以杏、葡萄、核桃、香梨、石榴、红枣、苹果、巴旦木等为主的特色林果主产区。
因此，新疆地区有丰富的秸秆、树枝资源。秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。通常指棉花、小麦、水稻、玉米、油料、甘蔗、豆类、薯类和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。现在，农民对秸秆处理方式最直接的就是在田间大量焚烧，带来的大气污染和消防安全问题危害巨大。还有一部分作养畜、积肥还田处理，但是，还田后的秸秆不易腐烂，影响下茬播种质量。
建设“年产30万吨生物质颗粒燃料工程”项目，将充分利用新疆的农业资源，使农业产品产生的副产品、废弃物（秸秆、谷壳、木屑、树枝、树皮等）得到充分的再生和利用。通过加工、制造出可以用于火力发电站的生物质颗粒燃料。变废为宝，从而使农民增收、电厂受益、社会减少环保压力。
二、报告编写依据
生物质能源（又称绿色能源）是指从生物质得到的能源，是一种可再生的清洁能源，是优质的石化能源替代品，开发和使用生物质能源，尤其是符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。利用高技术手段开发生物能源，开发生物质液化能源已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。
能源问题不仅关系到我国经济的快速增长和社会的可持续发展，也关系到国家安全和外交战略，由于对石化能源大量使用可能导致全球关系的
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恶化和资源枯竭的担忧，以及对可持续发展和保护环境的追求，世界开始将目光聚焦到了包括生物质能在内的可再生能源。
2005年2月28日，国家颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，鼓励、支持开发和利用可再生能源，尤其是生物质能的开发利用。
2006年8月，国家发改委和国家财政部颁布了《可再生能源专项资金管理办法》，设立可再生能源发展专项资金作为扶持可再生能源发展的着力点，并将生物质能源列为第1号扶持对象。这主要是因为它运用范围广、地域局限小以及其对石油的直接替代性。
2007年，国家发改委发布《可再生能源中长期发展规划》称，预计实现2020年可再生能源中长期规划任务，将需总投资约2万亿元。《规划》指出，要逐步提高优质清洁可再生能源在能源结构中的比例。同时指出，今后一个时期，我国可再生能源发展的重点是水能、生物质能、风能和太阳能。我国将采取强制性市场份额、优惠电价和费用分摊、资金支持和税收优惠、建立产业服务体系等政策和措施，积极支持可再生能源的技术步伐、产业发展和开发利用。
2012年3月，财政部、国家发展改革委、国家能源局为促进可再生能源开发利用，共同制定了《可再生能源电价附加补助资金管理暂行办法》。其中，第二条明确指出本办法所称可再生能源发电是指风力发电、生物质能发电（包括农林废弃物直接燃烧和气化发电、垃圾焚烧和垃圾填埋气发电、沼气发电）、太阳能发电、地热能发电和海洋能发电等。
由此，确定了生物质能源与国家电力相配套、相结合的可行性和必要性。
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第三章市场分析
一、市场概况
世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展。
中国是一个农业大国，生物质资源十分丰富，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，开发潜力将十分巨大。
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多个秸秆发电示范项目，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，从而使生物质发电迅速发展。
《可再生能源法》的有效实施，以两大《规划》制定的近阶段和远景目标作为推动力，国家相关部门，包括国家发改委、财政部、农业部、能源局、林业局等，纷纷发布与生物质能源发展相关的政策法规，推动了生物质能源的发展。当前，我国生物质颗粒燃料产业呈现出快速的发展态势。在我国生物质颗粒燃料发展中，秸秆颗粒燃料占的比重比较大。由于秸秆颗粒制作工艺简单，原材料分布较广，可以实现就地取材、就地加工、就近销售等特点。特别是秸秆发电，电价补贴的优惠政策，使得其发展的较快。
国家先后两次采取电价补贴政策，支持生物质发电的发展。第一次为2006年1月4日，由国家发改委以委颁文件形式下发的《可再生能
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源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定实行政府定价，具体是：“生物质发电项目上网电价实行政府定价，由国务院价格主管部门，分地区制定标杆电价，电价标准由各省（自治区、直辖市）2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价；运行满15年后，取消补贴电价。”
第二次为2008年3月，国家发改委、国家电监会的《关于2007年1-9月可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知》；2008年12月，国家发改委随后公布了《关于2007年10月至2008年6月可再生能源电价补贴和配额交易方案的通知》。两个《通知》称，纳入补贴范围内的秸秆直燃发电亏损项目按上网电量给予临时电价补贴，补贴标准为每千瓦时0.1元。即：对纳入补贴范围内的秸秆直燃发电亏损项目，2007年12月到2008年6月的总补贴标准为每千瓦时0.35元。2007-2009年间，共有河北国能成安、河北国能威县、山东国能高唐、山东国能垦利、江苏节能（宿迁）、江苏国能射阳一期、山东国能单县、河南长葛秸秆八个秸秆直燃发电项目获得了每千瓦时0.35元的电价补贴。
最近几年来，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。
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10万千瓦生物质燃料发电站暨年产30万吨生物质颗粒燃料工程建设项目可行性研究报告根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标，“十一五”内将建设生物质发电550万千瓦装机容量，已公布的《可再生能源中长期发展规划》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，合理高效利用生物质能源，将农林废弃物转化为高品质的燃料，是改善占总人口80%的农民生活水平的重要途径，也为创业者打开了无限广阔的利好市场，生物质能发电行业有着广阔的发展前景。为工业锅炉、集中供热、火力发电站提供生物质颗粒燃料的企业，将得到飞速的发展，市场前景非常广阔。
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第四章建设规模及产品方案
一、建设规模
年产30万吨生物质颗粒燃料生产建设项目，采用公司化运作，旨在利用新疆自治区及新疆建设兵团丰富的农林资源，使农业产品生产的副产品、废弃物（秸秆、谷壳、木屑、树枝、树皮等）得到再生和利用，通过加工、制造出可以用于集中供热、火力发电站的生物质颗粒燃料。
年产30万吨生物质颗粒燃料生产建设项目是大唐电力拟建10万千瓦生物质发电站的配套工程，项目公司将根据新疆自治区及新疆生产建设兵团生物质原料资源丰富的产区位置，确定大唐电力10万千瓦生物质发电站及年产30万吨生物质颗粒燃料生产建设项目的实际建设地点。
二、产品方案
产品名称：生物质颗粒燃料
原料：秸秆、谷壳、木屑、树皮、树枝等
生产原理：利用现代生物化学技术，可以模拟天然煤的形成过程，将农作物秸秆等切碎或粉碎后，加温干燥，进行煤化反应，让其具
备天然煤一样的品质，压缩成型。
形状：30×60mm或其他尺寸的棒状
含水量：小于10%
制成率：85-90%
密度：每立方米一吨以上
燃烧值：3500至5500大卡
燃烧残留物：粉灰含量小于1.5%
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燃烧时间：每公斤燃烧时间可达1～5小时以上
排放：燃烧后，C0零排放，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%，NO2每立方米烟气含14毫克，SO2每立方米烟气46毫克，远低于国家标准
能效：生物质燃料燃尽率可达96％，剩余4％的灰分可以回收做钾肥，实现了“秸秆→燃料→肥料”的有效循环
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第五章生产技术及主要设备
一、技术来源及技术水平
本项目产品生产涉及的主要技术领域包括切片粉碎、高温烘干、压缩成型。技术来源于国内生物质颗粒燃料行业的大型机械制造企业---江苏省XX机械有限公司。
技术水平属于国内先进水平。
二、生产工艺流程
本项目产品主要的生产工艺流程是：
1、颗粒燃料制作：
原料堆场→破碎工段→烘干工段→制粒工段→成品
2、生产工艺流程见下图：
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三、主要生产设备
单个生物质能电厂（10万千瓦），用棉花秸秆直燃发电，年需要棉花秸秆30万吨，为配合电厂顺利运行，现拟新建4座，年单班产4万吨棉花秸秆制粒生产线。以下按一座生产线说明为例。
本项目所需主要生产设备如下：
1、30Kw压块散包机2台；
2、烘干系统2套；
3、90Kw宽式粉碎机4台；
4、250KwSZLH800秸秆制粒机4台（单层调质器）；
5、冷却器2台；
6、成品分级筛2台；
7、成品仓4个（每个约40m³）；
8、散装运输车；
9、蒸汽添加系统1套；
10、蒸汽锅炉及管道系统：
自建1吨蒸汽锅炉供生产蒸汽和生活采暖，厂区内铺设蒸汽和冷凝水管道约90米，采暖管道（给水和回水）约200米；
11、预留颗粒自动打包秤一台（双斗快速秤）。
总装机容量：1800Kw左右。设计产能为：每小时生产颗粒16吨，每天生产10小时，一年生产250天，年单班产能4万吨。
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第六章建设地点及建设条件
一、建设地点
待定或新疆建设兵团XX师（团场）
二、建设条件
1、原料供应条件
1）农村秸秆（泛指棉秆、小麦、水稻、玉米、薯类、谷壳、甘蔗和其它农作物等）
新疆自治区及新疆生产建设兵团，已成为国家重要的商品棉基地。现有耕地 510 万公顷以上，林地面积 677 万公顷以上。
2011年，新疆棉花总产量342.5万吨。按棉花“谷草比”1：3计算，2011年，新疆仅棉花产出的秸秆就有1027.5万吨。
2）林木资源（泛指果树枝、树皮等）
新疆自治区及新疆生产建设兵团林果面积达到2430万亩的规模，有丰富的树枝、树皮资源。
3）辅助材料
本项目产品生产所需的辅助材料主要是煤化剂，市场供应充沛，可满足项目生产的需要。
2、生产场地、厂房、用地规划
单座时产16吨秸秆制粒工厂，总占地面55余亩，有效占地约40亩，建筑面积大约10000平方米。
1）生产车间
生产车间采用钢结构，建筑面积800㎡，地面混凝土硬化，加防潮
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层（厚度100mm），屋顶采用瓦楞形复合板，加采光带，墙板白色平纹单板，窗户高开，采用塑钢窗，预计20m×40m。
2）钢结构成品库
建设钢结构成品库一座，建筑面积1680㎡，地面混凝土硬化，加防潮层（厚度100mm），屋顶采用瓦楞形复合板，加采光带，墙板白色平纹单板，窗户高开，采用塑钢窗。预计20m×84m，设计雨棚。
3）钢结构原料库
建设钢结构原料库一座，建筑面积5000㎡，地面混凝土硬化（大门间4m为200mm），加防潮层（厚度100mm），屋顶采用瓦楞形复合板，加采光带，墙板白色平纹单板，窗户高开，采用塑钢窗。预计50m×100m，无雨棚。
4）晒场
建设晒场一个，面积约1600㎡，地面用混凝土进行硬化，加防潮层（厚度100mm）。
5）其他基建项目
（1）新建电动伸缩门（20米长）并修建门洞；
（2）新建门卫室25㎡，2个；
（3）新建厕所一座，洗澡间，机修房，备品库一座；
（4）院围墙750m;
（5）自来水立户及管道铺设；
（6）厂区道路硬化；
（7）厂区水暖管道铺设；
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10万千瓦生物质燃料发电站暨年产30万吨生物质颗粒燃料工程建设项目可行性研究报告（8）厂区排水官网建设。
3、配套设施
1）本项目所需二台18米长，30吨的电子地磅（数字）
2）本项目所需挖机七台，用于原料喂料。
3）厂房内配电需要安装2100KVA变压器一台，不少于1160千瓦时，动力用电。
4）办公、生活区拟建4层,每层800平方米, 砖混凝结构。
4、单座厂区总平面规划图见下图：
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5、布点方案：
以上为单座时产16吨生产线规划，一座电厂需相应配套4条生产线，综合棉花秸秆收割及运输距离，以及制成颗粒后运输到电厂的距离，现规划4条生产线的布局，如下图所示：
6、运输
符合硬化公路运输的基础条件。
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第七章社会、经济效益分析
一、社会效益
据有关专家初步统计，规模为0.5万吨/年的生物质燃料厂的年利润为100万元，每燃烧1万吨生物质燃料可替代燃煤0.8万吨，减少SO2排放160吨，烟尘排放80吨，CO2排放1.44万吨。同时，燃烧生物质燃料可以从根本上解决堆放秸秆占地面积大、影响景观环境、存在火灾等不安全因素。
按每年产生植物秸秆1000多万吨计算，可用于生产生物质颗粒燃料的最少有600万吨。按照产出比率90%计算,本项目得到推广应用后，可替代燃煤540万吨（标煤），这可大大缓解煤炭供应紧张，企业燃煤成本增加的严重问题。同时对加快社会主义新农村建设，提高农民的经济收入，改善农民的生活质量，充分利用新疆秸秆等农业剩余物，提供清洁能源，有利节能减排，促进全疆可再生能源的利用和循环经济的发展,将产生显著的社会效益。
二、经济效益
秸秆等生物质能原料本身含S（固体）量极低，不到煤的十分之一，是国际公认的清洁能源。生物质能锅炉SO2（二氧化硫）排放不到煤的十分之一与煤炭比是二十分之一。由于生物质在燃烧过程中排放出的CO2(二氧化碳)与其生长过程中光和作用中所吸收的一样多，所以从循环利用的角度看生物质燃烧对空气CO2的净排放为零。同时由于燃烧生物质减少了秸秆等自然腐烂所产生的CH4（甲烷），进一步减少了温室气体的排放，通常认为CH4气体的温室效应是CO2的21倍。生物质颗粒燃料具有高效的燃烧过
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程，能将不完全燃烧热损失和化学未完全燃烧热损失降到最低，完全解决了锅炉燃烧不充分产生的黑烟等对大气的污染问题。因此，在减排CO2成本上，将生物质能作燃料燃烧也是最符合经济规律的，它是目前最经济可行的减排CO2手段之一。
再有，国家先后两次采取电价补贴政策，支持生物质发电的发展。对纳入补贴范围内的秸秆直燃发电亏损项目，2007年12月到2008年6月的总补贴标准为每千瓦时0.35元。2007-2009年间，共有八个秸秆直燃发电项目获得了每千瓦时0.35元的电价补贴。
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