生 物 質 （ 稻 殼 ） 發 電 工 程 可行性研究 報告 中南某設計 院 2008 年 11 月 10 日 報 告 總 目 錄 1. 可行性研究總報告 (502. 可行性研究報告附圖 ( 03. 可行性研究報告附件 ( 04. 投資估算及財務評價 ( 05. 稻殼收集專題報告 ( 06. 熱力網工程可行性研究報告 ( 0 目 錄 1 概 述 . 6 項目法人概況及編制依據 . 6 研究范圍 . 7 概況： . 8 項目建設的必要性 . 9 主要設計原則 . 11 工作簡要過程 . 11 2 熱 負 荷 . 12 供熱現狀 . 12 熱負荷 . 13 設計熱負荷 . 17 3 電 力 系 統 . 19 電力系統概況 . 20 電力市場分析 . 20 電廠建設的必要性 . 21 電廠年利用小時數、供電范圍、與系統連接方 案設想 . 22 系統二次部分 . 22 4 燃 料 供 應 . 23 燃料來源及特性 . 24 燃料供應 . 25 燃料運輸 . 26 燃料收購與儲存 . 26 5 機組選型及供熱方案 . 27 發電主要流程 . 27 裝機方案 . 28 主要熱經濟技術指標 . 30 汽平衡 . 30 6 廠 址 條 件 . 31 廠址概述 . 32 交通運輸 . 33 電廠水源 . 34 灰渣處理 . 34 工程地質與地震 . 35 7 工 程 設 想 . 38 全廠總體規劃及廠區總平面規劃布置 . 38 燃燒系統 . 40 熱力系統 . 42 燃料運輸 . 44 主廠房布置 . 46 除灰渣系統 . 48 供排水系統 . 51 化學水處理系統 . 57 電氣部分 . 59 熱工控制部分 . 62 建筑結構部分 . 64 采暖通風與空氣調節 . 74 8 熱 力 網 . 77 概 述 . 77 熱負荷 . 77 工程方案 . 78 熱力網運行調節方式 . 80 9 環 境 保 護 . 82 環境保護 . 82 水土保持 . 93 灰渣的綜合利用 . 95 10 節約和合理利用能源 . 98 節能措施 . 99 節水措施 . 99 節約用地的措施 . 100 節約原材料措施 . 100 土地利用 . 100 11 勞動安全與工業衛生 . 102 防火防爆 . 102 防塵、防毒、防化學傷害 . 103 防電傷、防機械傷害和其他傷害 . 103 防暑、防寒、防潮 . 104 防噪聲、防振動 . 105 其他安全和工業衛生措施 . 105 企業組織 . 106 勞動組織及管理 . 106 人員配備 . 106 人員培訓 . 107 13 工程建設項目招標 . 108 招標范圍及招標內容 . 108 招標初步安排 . 108 招標形式 . 108 招標方式 . 109 評標專家來源 . 109 招標程序 . 109 標基本情況表 . 110 14 項目實施的條件和建設輪廓進度 . 111 項目實施條件 . 111 項目輪廓進度 . 111 程概況 . 114 要工藝特征 . 114 資估算編制依據 . 115 經濟評價 . 117 16 結論與建議 . 126 結 論 . 126 主要技術經濟指標 . 128 存在問題及建議 . 132 6 1 概 述 項目法人概況及編制依據 項目申報單位概況 限公司下屬子公司由 11 戶市級農業產業化龍頭企業組成，公司與全國 23 個省、市建有產品銷售網絡，在 周邊地區建有 40 萬畝水稻種植產業化基地。2005 年 7 月公司與上海市聯華、北京華聯等大型超市建立了大量供貨關系。目前，我公司在長三角地區及東南沿海建立了自已的銷售網絡，年加工、銷售大米 60 萬噸。 限公司于 2007 年初，通過大規模的資產重組，整合了 14 戶制米企業，注冊資金 1 億元。 限公司是一個加工、銷售有機綠色食品的公司，向社會提供中等價位高質量的食品，大米是主營業務，我們的宗旨是在公司盈利的同時與顧客、員工、社區以及我們的環境保持良好和諧的伙伴關系。我們的目標是保持中等以上的發展速度和盈利水平，為股東和投資者帶來相應的回報。我們的使命是依托資源優勢和政府政策支持，實現農業產業化經營運作，雙向延伸產業鏈，促進農業經濟增長，滿足城市居民對綠色食品大米的需求。我們的價值觀是始終追求卓越的品質，遵循倫理和道德準則，在各個領域的創新活動，是我們達到和鞏固領先地位的手段，實現人 與自然、社會的協調發展。 限公司 是由 8 名自然人和一個公司投資組成的股 7 份制公司，該公司注冊資金 1 億元，該公司投股 8 個 6噸水稻加工能力企業，成員有 9 家企業購成集團公司核心層 ，上述企業年產稻殼將達到 35 萬噸，因此，解決稻殼污染問題迫在眉睫。 擬充分利用本企業的稻殼資源投資建設 生物質（稻殼）發電廠，綜合利用稻殼燃燒發電，以發電為主并兼顧城市供熱。擬在黑龍江省 建設一座 24物質發電廠， 分兩期建設，其中一期為 43期工程裝機規模為：即 4 20t/h 中溫中壓稻殼鍋爐， 43溫中壓抽汽凝汽式汽輪機， 43冷發電機。 該項目建成集團公司稻殼污染治理工作目標將如期實現。 設計依據 黑龍江省 限公司與我院簽訂的可行性研究設計合同。 中華人民共和國可再生能源法。 電力建設有關法規、規程、規定。 建設單位提供的設計輸入資料。 研究范圍 按照可行研究報告內容深度的規定， 本階段可行性研究工作的范圍，主要論證 生物質發電工程建設的可行性，并留有再擴建的可能性。重點研究建廠的外部條件： (1) 電力接入系統的分析和論證； (2) 燃料供應及外部運輸問題； (3) 供水系統的可靠性和水文條件； (4) 電廠廠址及總平面規劃； 8 (5) 灰渣綜合利用分析； (6) 環境影響的評價； (7) 經濟分析和評價； (8) 工程建設周期、進度和條件。 可研階段由建設單位外委項目有以下部分： (1) 電力接入系統設計； (2) 環境影響評價； (3) 水土保持評價； (4) 水資源論證。 概況： 位于黑龍江省東北部，地處小興安嶺向三江平原過渡的緩沖地帶，面積 平方公里，下轄 個邊境縣和 6 個行政區，人口 110 萬。 典型的資源型城市。域內的礦產資源和農林資源豐富，煤炭、木材、糧食是三大重要資源。煤田總面積 252 平方公里，煤炭地質儲量 噸，可采儲量 噸，年產穩定在 2000 萬噸。煤層氣總儲量 347 億立方米。林地面積 65 萬公頃，活立木蓄積量 4000 萬立方米， 70%是天然林。耕地面積 650 萬畝，糧食生產能力 40 億斤，是黑龍江省水稻、大豆主產區；草地面積 10 萬公頃，其中可利用草場 面 11 萬公頃，其中養魚水面 3500 公頃。此外，我市還有石墨、陶礫頁巖等 30 余種非金屬礦產資源，開發條件優良。 對俄開放的邊境城市 ,與俄羅斯有 235 公里的邊境線，蘿北口岸是全省距哈爾濱最近的國家一類口岸，年吞吐能力 43 萬噸；黑龍江 黃金水道 可運行 5000 噸級船舶，能以較近的距離到達日本和韓國。鶴 9 伊、鶴佳、鶴蘿三條出口公路全部是高等級路面， 哈爾濱 423 公里，距蘿北口岸 80 公里，距佳木斯機場僅 60 多公里。鐵路運輸 可以直達哈爾濱、大連等。 項目建設的必要性 利用可再生能源稻殼發電是解決能源短缺的有效途徑之一。 我國人口眾多，一次能源儲量少，其中煤的儲量為世界的 1/10，石油儲量為世界的 1/40，天然氣儲量僅為世界的 1/100。而我國人口占世界的 1/4，相比之下，一次能源人均占有量相當低。隨著我國經濟迅速發展，對能源需求量日益增加，到目前為止，我國發電裝機容量達到 5億千瓦，其中火電占 82%，發電年消耗煤炭 噸以上。 2004 年我國耗煤炭 19 億噸。全國探明的煤炭可開采的儲量為 900 億噸，不 到 50 年將被開采完；石油可開采儲量 23 億噸，僅可開采 14 年；天然氣可開采儲量 6310 億立方米，僅可開采 32 年。 由此可見，我國一次能源非常緊缺，目前世界各國都在尋找開發可再生能源，如太陽能、風能、水能、垃圾廢料、生物質能等。利用生物能發電是我國能源利用的迫切需要，也是解決能源出路的有效途徑之一。 生物質能發電是解決燃煤中 大氣嚴重污染的需要 我國目前每年發電用煤量達 噸， 排放量達 1200 萬噸 (煤的含硫量按 )，粉塵排放 490 萬噸。根據國家環保總局計算，我國每年燃煤 7 億噸， 大氣污染已經到了上限，而我國目前煤炭消耗量己達 19 億噸，大氣污染己經到了不可承受的地步。由于 染，產生酸雨己危害 30%國土面積。 2003 年統計，僅酸雨危害這一項使農、 10 林作物損失高達 220 億元， 污染更危及人民身體健康。 利用生物質能稻殼 (玉米、小麥、棉花、豆類、油類稈等 )發電可以大量減少 排放，稻殼中硫的含量為 右，相當于燃煤含量的 1/10 左右。目前世界上瑞典、葡萄牙、丹麥、芬蘭等國家大量利用可再生能源發電，其發電量占電力消費總量的 25 50%。按照國家近期出臺的對于再生能源發展的規劃，到 2020 年生物質能發電裝機容量占火電總容量的 6%測算，生物質能發電裝機容量將達 3000 萬千瓦左右，其發展前途廣闊，同時可大大減少 排放量。 目前我國多數地區稻殼利用率低，大米加工廠以焚燒或丟棄方式處理積存稻殼，造成煙氣污染空氣、占據土地。 利用稻殼發電，可減少燃煤電廠帶來的 大氣污染，減少粉煤灰、粉塵的排放，也不致隨地焚燒稻殼造成交通事故。變廢為寶是利國利民的大好事。 本工程為熱電聯產項目，可取代自備小鍋爐 自備鍋爐容量小、效率低，不僅供熱質量 低，還造成大量的能源浪費和嚴重的空氣污染，實現熱電聯產有利于節能、環保，符合國家綜合利用的產業政策。 稻殼發電是增加企業收入，保持國民經濟可持續發展的需要 在黑龍江省 建設一座 24殼發電廠，年燃燒稻殼量約30 萬噸，價格按每噸 150 元計，加工企業可增加收入約 4500 萬元。 有利于滿足當地電力負荷快速增長的需要 生物質發電有限公司位于 境內，建成后每年發電量 利于滿足當地電負荷快速增長的需求。 目前，國家高度重視社會主義新農村建設，增加農民收入 ，解決能源緊缺，改善生態環境，使國民經濟和人民生活水平走上可持續發展的 11 良性循環道路，這些問題也是當前的熱點、焦點和難點。按科學發展觀要求，利用可再生能源生物質能 (稻殼 )發電作為一個產業來發展，盡快推動稻殼發電規模化、市場化和產業化是當務之急。 綜上所述， 生物質發電有限公司的建設是十分必要的，對當地國民經濟持續快速健康發展具有十分重要的意義。 主要設計原則 本期建設規模為： 4 臺 20t/h 中溫中壓稻殼特種鍋爐， 4 臺3汽凝汽式汽輪機， 4 臺 3冷發電機，預留擴建條件。 電廠性質是綜合利用稻殼發電，以發電為主并兼顧熱電聯產，機組帶基本負荷。機組年利用小時數暫定為 6000 小時。 廠區總平面布置本期按 4 爐 4 機設計，預留擴建條件。 稻殼燃料采用公路運輸，燃料系統容量按 4 臺 20t/h 鍋爐最大消耗量設計。 除灰渣系統按干除灰渣系統設計，灰渣為高含鉀肥料，全部綜合利用。 鍋爐尾部煙塵處理考慮采用布袋除塵器。 供水系統采用閉式水系統，冷卻塔采用機力通風冷卻塔。循環水補水采用地下水。 化學水處理 系統設計按兩級除鹽系統設計。 電氣主接線以 2 回出線接入 10電站。 熱工控制系統采用 統，實行機、爐集中控制。全廠輔助公用系統采用 控，設置化水、物料輸送、除灰渣系統監控點。 工作簡要過程 12 根據 2007 年 8 月 2 日黑龍江省 團有限公司與我院簽訂的委托書，按照委托方的要求 “關于開展 生物質熱電項目可行性研究 ”的要求開展本工程可行性研究工作。 2007 年 8 月 20 日 8 月 4 日我院組織相關專業人員對現場進行了踏勘及資料搜集，熱負荷的調查與落實， 資源的調查與核實等工作。在現場踏勘、資料收集工作中。 2007 年 10 月 25 日我院提交可行性研究報告初稿，征求建設方意見，經修改完善， 2008 年 1 月 10 日正式提交業主。 2 熱 負 荷 供熱現狀 廠區所在城區擁有各類建筑面積總計 340 萬平方米，采用分散小鍋爐房供熱的有 170 萬平方米，其余都采用土鍋爐、火墻或其它方式采暖。沒有區城集中供熱熱源或熱電廠。 暖鍋爐現狀 現有分散小鍋爐房 151 座。均為 下小鍋爐，總容量為320耗煤量約 噸，近 50的設備己超過使用年 限，熱效率只有 35 50。 分散采暖小鍋爐房大多存在“大馬拉小車”的情況，鍋爐效率低、耗能高，不能達到設計出力要求，極大地浪費煤炭資源。 13 分散采暖小鍋爐多數沒有除塵設備，煙氣低空排放或除塵設備因落后陳舊不能達到環保要求，對環境造成極大污染。冬季采暖期間，空氣中總懸浮物、氮氧化物、二氧化硫等有害物質濃度超標，總懸浮微粒物超過國家級標準可達 100 天。 業鍋爐現狀 城區內現有幾十余處大型工業，總蒸發量 136t/h，間，年耗煤量 19 萬噸。工業用汽全部為企業自備熱源。 熱負荷 生產熱負荷 由于工業用汽單位比較分散，用汽負荷也較小，且用汽參數不一致，建設集中工業用汽熱源及管網造價高，回收期長，不經濟。同時由于我國生物質發電尚在起步階段，生物質鍋爐尚不可靠，無成熟運行經驗，供工業生產用熱風險較大，所以根據城市總體規劃，近期規劃暫不考慮工業用汽集中熱源，企業工業用汽仍利用企業自備鍋爐。 采暖熱負荷 暖面積 （ 1）依據黑江省 東山區城市總體規劃（ 2002 2020）人口發展預測，結合城區建設發展實際狀況，規劃近、 遠期采暖熱負荷。 （ 2）近期（ 2006 2010 年）規劃人口 人 ,規劃建筑面積 185 104 均占有建筑面積 21.5 劃集中供熱面積 104 中原有分散小鍋爐房供熱面積 104 2006 2010 年增加供熱面積 12 104 均增加 3 104,集中供熱普及率 （ 3） 遠期（ 2011 2020 年）規劃人口 人 , 規劃建筑面積 242 104均擁有建筑面積 23.0 劃集中供熱面積 10414 其中原有供熱 面積 1042011 2020 年增加供熱面積 50 104均增加 5 104,集中供熱普及率 暖熱指標 依據中華人民共和國節約能源法，新建建筑要采取節能措施，近期節能建筑要達到 50 60%。新行業標準城市熱力網設計規范（ 002）對采暖熱指標標準推薦值，按建筑物類型分為，一類為“未采取節能措施 ”建筑物，另一類為 “采取節能措施 ”建筑物。兩類建筑物采暖熱指標不同，采取節能措施的建筑物熱指標比為采取節能措施的建筑物低 10 19w/表 表 采暖熱指標推薦值 w/ 建筑物 類型 住宅 居住區綜合 學校 辦公 醫院 托幼 旅館 商店 食堂 餐廳 影劇院 展覽館 大禮堂 體育館 未采取節能措施 580550515515取節能措施 405050500000： 1 表中數值適用 于我國東北、華北、西北地區； 2 熱指標已包括約 5%的管網熱損失。 1)現有建筑采暖熱指標 本工程供熱范圍內現有供熱面積 104 有采暖建筑物按 15 使用功能分類：民用住宅、辦公樓、商服、學校、影劇院及工廠等。 現有各類建筑熱指標取值如下： 住宅建筑（占 65）： 60w/辦公、商服、教學樓類建筑（占 30）： 70w/它（占 5） : 105w/有建筑采暖綜合熱指標： 65w/ 2)近期規劃采暖熱指標 近期規劃新建建筑均為節能建筑，綜合熱指標取 55 w/ 近期規劃供熱總面積為 104 中原有供熱面積為 04 暖綜合熱指標 65w/劃發展的節能建筑面積為 12 104 暖綜合熱指標 55w/ 3)遠期規劃采暖熱指標 遠期規劃新建建筑均為節能建筑，綜合熱指標取 55w/ 遠期規劃供熱總面積為 104 中原有供熱面積為 04 劃發展的節能建筑面積為 50 104 期規劃的采暖綜合熱指標確定為 60w/ 暖熱負荷 根據 2006 年本區建筑現狀，規劃近期、遠期建筑面積和熱指標，計算出集中供熱采暖熱負荷。（見表 表 實現集中供熱采暖熱負荷規劃表 年限 現狀（ 2006 年） 近期（ 2010年） 遠期（ 2020年） 項目 建筑 總面 積 (萬 分散供熱面積 (萬 集中供熱普及率 (%) 集中 供熱 熱負 荷 ( 建筑 總面 積 (萬 集中 供熱 面積(萬 集中 供熱 普及 率 (%) 集中 供 熱 熱負 荷 (建筑 總面積(萬 集中供熱面積 (萬 集中供熱普及率(%) 集中 供熱 熱負 荷 ( 16 數據 173 0 185 42 采暖耗熱量及熱負荷曲線 （ 1） 采暖熱負荷延續曲線 采暖期為 183 天，采暖 4392 小時，采暖期室外計算溫度 采暖期室外計算平均溫度 ,采暖期室內計算溫度 18。 采用國家有關部門頒布的小型節能熱電項目可行性研究技術規定中推薦的 計算公式，計算不同室外氣溫 的延續時間 n： 1/1 2 0 ( 1 2 0 ) ( )5 式中 采暖小時數 4392 4392 1 . 0 2 81 2 0 4 3 9 2 1 2 0 為采暖期室外日平均溫度 則 5 1 . 0 2 8 ( 1 0 . 2 ) 0 . 9 9 81 . 0 2 8 ( 1 0 . 2 ) ( 2 6 )b 于是 1 / 0 . 9 9 81 . 0 0 2( 2 6 )1 2 0 4 3 9 2 1 2 05 ( 2 6 )1 2 0 1 3 7 . 8 ( 2 6 ) （）根據上述公式和有關氣象資料得出湯原縣湯原鎮不同室外氣溫下的延續時間（見表 表 不同室外氣溫下延續時數 ) 23 17 7 1 2 5 時間 (h) 120 531 944 1357 1771 2294 2736 3150 3564 3978 4392 （ 2）規劃熱負荷采暖期、非采暖期最大、平均、最小熱負荷（見表 17 表 規劃期最大、平均、最小熱負荷 單位： 3）根據表 算出： 近期規劃（ 2008 2010 年 ）年采暖供熱量為 104期規劃（ 2011 2020 年）年采暖供熱量為 1044)采暖熱負荷延續曲線 近、遠期規劃熱負荷延續曲線圖 其它熱負荷 （ 1）生活熱水負荷 根據黑龍江省及本區現實生活水平并考慮今后發展趨勢，近、遠期規劃不實現供應生活用熱水。 （ 2）制冷負荷 本區地處中緯度，夏季涼爽且短暫，故本規劃不考慮制冷負荷。 設計熱負荷 根據近期規劃采暖面積和采暖熱指標確定本區最大采暖負荷為 ： 最大熱負荷為： 7 6 2 0 0 0 6 5 1 2 0 0 0 0 5 5 5 6 1 3 0 0 0 0 ( ) 5 6 . 1 3g w m w 即換算為 j/h，折至電廠機組抽汽口 (235，2930kj/用汽量為 (供熱回水 80， 335kj/ 最大供熱負荷（蒸汽量）為： 32 0 2 . 7 1 0m a x 7 7 . 8 7 ( / )2 9 3 0 3 3 5g t h 則平均供熱負荷（蒸汽量）為： 1 8 ( 1 0 . 2 ) m a x 4 9 . 9 ( / )1 8 ( 2 6 )g p j g t h 規劃期 項目 采暖期 最大 平均 最小 近期 2006 2010年 工業熱負荷 0 0 0 采暖熱負荷 計 期 2011 2020年 工業熱負荷 0 0 0 采暖熱負荷 計 18 最小供熱負荷（蒸汽量）為： 1 8 5 m a x 2 3 . 0 1 ( / )1 8 ( 2 6 )g a g t h 將采暖熱負荷折算至電廠出口 (235 )，采暖負荷考慮100%回水。則可得到對應熱電廠出口的設計熱負荷，見表 列 ： 表 設計熱負荷匯總表（蒸汽量） 單位： t/h 項 目 采 暖 期 最 大 平 均 最 小 采暖熱負荷 暖熱負荷回水 設計熱負荷匯總表 單位： gj/h 項 目 采 暖 期 最 大 平 均 最 小 采暖熱負荷 暖熱負荷回水 于本期工程生物質電廠的建設為了滿足東山區各企事業、居民生活采暖供熱，結合工程的實際情況，根據年熱負荷曲線，本期工程機組全年供熱量為 算至對應機組供熱年利用小時數 4392h 的平均設計熱負荷為 h。 整個鎮區域集中供熱可考慮分兩期實施，本期工程考慮近期 暖供熱，擬上 4 臺抽汽式汽輪發電機組，配 4 臺 20t/h 中溫中壓稻殼蒸汽鍋爐。二期工程考慮遠期增加 50 萬 暖供熱，可根據工程實際情況擴建 1 臺 75t/h 中 溫中壓稻殼蒸汽鍋爐或 4 臺 20t/h 鍋爐，實現整個區域的集中供熱，本期工程建設預留二期工程擴建的條件。 19 3 電 力 系 統 20 電力系統概況 市供電區供電現狀 是 黑龍江省 下轄的一個 地級市 ，地處中國東北邊陲的松花江、黑龍江的夾角地帶，隔黑龍江與俄羅斯相望，。現轄 2 個縣 (市 )、 5 個區。市供電區擔負著 、伊春市和周邊縣、鎮， 統配煤礦以及寶泉嶺國 營農場分局所屬各農場的工農業生產和人民生活的供電任務。 供電面積 平方公里，營業用戶 32 萬余戶。截至 2004 年底。電網目前已形成以 500主網， 220骨干網架的安全、可靠、功能完善的現代化電網格局。 本區電力系統現況 本區 2005 年最大電負荷為 40用電量 前已形成了以 110電站為中心向四周輻射的配電網絡，目前有主變 2 臺，容量均為 20壓等級 110/35/10 電力市場分析 負荷預測 東山區自然資源，特別是煤炭和 頁巖十分豐富，工農業生產潛力很大。自從改革開放以來，以經濟建設為中心，全面實施“三業突破”發展戰略，使國民經濟與社會事業穩定、健康、快速發展。 工業目前已經形成采煤、化工、機械、電力、建材、木制品、飼料、糧食加工等八大支柱產業，經濟增長迅速，農業方面，由于堅持以市場經濟為導向，調整農業產業結構，大力發展 “兩高一優 ”農業，農村經濟全面健康快速發展。經濟的快速增長帶動了電力負荷的發展，預計“十一五”期間湯原縣的負荷年均增長率將達到 14%。 21 由于本區 110下電網無直接接入電廠，需由主網供電。 110 臺主變檢修時，“十一五”期間電力將略有缺額，到“十一五”末期缺額將達到 24此， 生物質發電有限公