PAGE6PAGE1建設秸稈氣化發電站分析報告秸稈發電當前國內行業狀況秸稈能源在我國是一個剛起步的新產業，是一個科技含量比較高的產業，自2004年開始，秸稈發電技術的推廣和普及也逐步成為中國政府和民間關注的熱點。目前國內秸稈發電方式采取的是秸稈直燃發電模式和秸稈氣化小型發電模式。秸稈直燃發電模式國內秸稈直燃發電工程準備建設和正在建設的項目不少，而建成運行獲利的秸稈直燃發電項目基本沒有。江蘇省近年來共建成12個秸稈直燃發電廠，全部虧損。國內其他聲稱不虧的項目，是否秸稈燃料私下摻燒煤炭不得而知。秸稈直燃發電主要面臨以下問題：一是技術問題沒有能夠解決。由于鍋爐及前處理設備是從國外引進，設備價格昂貴，導致大型秸稈發電廠的初始投資成為很大的問題。動輒上億元的投資，意味著太大的風險，況且是投入到這類新型的農村能源系統中，投資方會承擔更大的風險。二是秸稈直燃發電最大的問題是資源的收集，這在我國尤其困難。對于秸稈直燃發電項目，秸稈產量有多大，秸稈的分布和運輸條件如何，必須要先調查清楚。我國大部分地區都是以農戶為農業生產單位，戶均耕地占有面積很小，根據對我國糧食產量最大的五個省的統計，每年每戶的秸稈可獲得量僅為4～5噸。以2.5萬千瓦的秸稈發電廠每年消耗秸稈20萬噸計，需要從近5萬戶農戶收購，這些秸稈還是分夏秋兩季提供，意味每年需要完成近10萬筆秸稈收購交易，無論對收購的組織還是收集成本控制都是極大的考驗。其次，大型的秸稈發電系統存在的一個最大風險就是秸稈的收集問題，我國農村人多地薄、自然村相對分散的特點決定了很難在幾個自然村的小范圍內收集到大型秸稈發電系統所需要的數十萬噸秸稈燃料，除非擴大收集半徑。這樣又涉及到秸稈的收集、分選、運輸、儲存、防腐、防火等諸多問題，收購成本會急劇上升。一個產業只有形成完整的產業鏈才能健康發展。但當前對秸稈能源的利用，大家關注的多是項目建設，其中甚至不排除為趕時髦和出政績而上項目。進口機組為了提高效率，單個發電系統的設計裝機容量比較大，基本上都在2萬千瓦以上，這導致每個電廠每年需要30萬噸以上的秸稈供應，電廠投資都達2億至3億元之巨。因此，最終發出的電力價格會比較偏高，且短期內很難降下來。由于每種技術都有各自的特點，所以，不應該完全肯定或完全否定某一項技術。關鍵是在選擇技術路線時，必須充分考慮項目所在地的實際情況，采用最適宜的技術。能源轉換產業的規模效益非常明顯，國外秸稈發電也有向大規模發展的趨勢，但是國外農業生產以農場為主，每個收購合同或收購交易可以提供的秸稈數量遠遠超過我國。有關專家曾對收集秸稈的運輸成本進行過詳細的調查和測算，發現收集半徑在15千米以內，其運輸成本增加很少。半徑15千米可以提供的秸稈為10千米的一倍以上，所以，可在此范圍內有選擇性地收購，以有效地防范秸稈收購價格被惡意抬升的風險。秸稈氣化發電模式以上種種不難看出，如果有一個公司，能夠充分理解并抓住國家政策的良好機遇，能夠充分研究該領域的特點與風險，從而規避風險，那么這個公司必將找到這個市場領域的高利潤區。新能源綜合開發利用公司正是希望自己能夠成為這樣的公司，能將自己的利潤區建立在政府建立節約型社會的愿景上；建立在滿足群眾尤其是農村群眾增加收益的基礎上，將小秸稈做出大文章，變害為利、變廢為寶。利用秸稈氣化發電可以把解決能源短缺、環保和農民增收三大問題很好地結合起來。秸稈氣化發電模式，主要利用國內企業自己開發的秸稈氣化發電系統，其具備了世界先進水平且十分成熟的氣化爐和內燃機結合的氣化發電系統。該系統采用流化床氣化爐內燃機發電系統，降低了對燃氣雜質的要求（焦油、雜質含量≤20mg/m3即可）和系統建造、運行成本。該系統適合發展分散獨立的秸稈能源利用系統，即分布式能源。隨著我國能源供需形勢的發展，人們對秸稈發電規模和系統效率提出了更高的要求，發展新的秸稈氣化熱電聯供模式的必要性越來越明顯。從目前國內已建有的小型的秸稈氣化發電站來看，投資小、建設周期短、投資回收快，而且設備全部是國產的，運行費用低。從這可以看出秸稈氣化發電是秸稈能源利用的最適合的途徑。秸稈發電站工藝流程和相關技術秸稈氣化發電站系統主要包括秸稈進料系統、流化床氣化爐、燃氣凈化系統、燃氣內燃發電機組等部分。進料機構：進料機構采用螺旋加料器，動力設備是電磁調速電機。螺旋加料器既便于連續均勻進料，又能有效地將氣化爐同外部隔絕密封起來，使氣化所需空氣只由進風機控制進入氣化爐，電磁調速電機則可任意調節生物質進料量。流化床氣化爐：氣化裝置可采用循環流化床氣化爐，它主要由進風機、氣化爐和排渣螺旋構成。生物質在氣化爐中經高溫熱解氣化生成可燃氣體，氣化后剩余的灰份則由排渣螺旋及時排出爐外。燃氣凈化系統：燃氣需經凈化處理后才能用于發電，燃氣凈化包括除塵、除灰和除焦油等過程。為了保證凈化效果，該裝置可采用多級除塵技術：例如慣性除塵器、旋風分離器、文氏管除塵器、噴淋除塵、電除塵等，經過多級除塵，燃氣中的固體顆粒和微細粉塵基本被清洗干凈，除塵效果較為徹底；燃氣中的焦油采用吸附和水洗或焦油裂解的方法進行清除，主要設備是兩個串聯起來的噴淋洗氣塔。氣體經氣化爐自身凈化系統凈化后再經過一個二次凈化系統，將焦油等雜質進一步去除掉，進而達到燃氣發電機組進氣口的進氣要求。秸稈氣化發電流程示意圖燃氣發電機組：勝動12V190燃氣內燃發電機組適應低熱值可燃氣體的變化，具有以下技術特點：1、空燃比自動調節技術采用電控混合技術對發動機的空燃比進行實時控制。發動機自動實時監控燃燒狀況，由中央控制單元發出指令，執行器調整燃氣通道，從而改變燃氣進氣量，達到自動調節混合比的目的，使發動機空燃比始終保持在理想狀態，整個調整過程自動實現。內燃發電機組采用電子控制技術，通過閉環自動調節混合氣空燃比，顯著提高對燃氣濃度變化的適應能力，可燃氣體濃度在20%~100％之間變動時，機組都能適應。2、低壓進氣技術針對低熱值燃氣壓力低的氣體特點，該發電機組按先混合后增壓的技術設計，使機組對燃氣的壓力要求較低，只需要燃氣進氣壓力（機組調壓閥前）達到300mmH2O以上即可達到機組的使用條件，不需要增加加壓裝置，減少投資。未采用此技術的國內其他廠家的發電機組需要增加加壓裝置，這樣不僅增加了投資，同時也增加了機組故障點、安全隱患，并消耗了電力。3、稀燃技術機組通過合理匹配配氣系統，調低空燃比，利用自主知識產權的新概念燃燒室技術在局部形成點火能量相對優勢，實現多點點火，增大了點火能量，提高燃氣燃燒速度，實現了稀薄燃燒，降低了機組熱負荷，提高了機組對燃氣的適應性和機組的熱效率，其動力性和可靠性大大提高。未采用此技術的機組，對燃氣的潮濕性較為敏感，表現為點火困難或點火不連續。預燃室技術是指先由火花塞點燃預燃室的混合氣，然后出現多個著火點，增大點火能量，引燃燃燒室的混合氣。提高了燃燒速度，降低發動機的熱負荷，將排溫控制在550℃左右，減少了缸蓋等主要件的熱負荷，從而延長了整機的使用壽命，并同時降低了氣耗率，提高了發動機的工作效率。4、燃燒控制技術通過勝動公司獨創的技術，可將機組的缸溫控制在420℃以下，顯著降低熱負荷，明顯提高機組運行可靠性，特別是具有避免機組爆震發生的作用，未采用此技術的機組一般是憑人的感官和經驗來調整機組運行狀況，機組運行時缸溫會超過500℃，其關鍵部件的壽命大大降低，尤其是缸蓋等部件的壽命不能滿足機組長期運行的要求。控制裝置：由電控柜、熱電偶及溫度顯示表、壓力表及風量控制閥所構成。在用戶需要時也可增加相應的電腦監控系統。廢水處理設備：由于氣化的燃氣通過水洗進行凈化，焦油、NOx、SO2、NH3等成分幾乎全部轉移到生產過程中產生的污水中。通過過濾吸附、曝氣、沉淀、生化處理等方法處理廢水，處理后的廢水再循環利用。運行溫度和氣體成分本裝置用空氣做氣化介質，運行溫度控制在730~830℃，生物質氣化后的可燃氣中包括N2、O2、H2、CO2、CO、CH4和CnHm等成分，氣體熱值在5016~6152kJ/Nm3之間。以1MW秸稈氣化發電裝置為例，氣化爐點火成功后，發電系統進入運行狀態，同其它生物質相比，秸稈的灰份含量高達15%以上，當溫度超過850℃時，秸稈灰便會發生熔融結渣現象，堵住爐內排渣口，影響氣化爐的正常運行，因此，爐內溫度的控制十分關鍵。正常情況下，氣化爐的反應溫度應穩定在700~800℃左右。化學過程氣化爐內的化學過程主要包括燃燒反應、熱分解反應和還原反應。生物質原料進入氣化爐后，部分與氧氣燃燒，提供熱分解所需的熱量，大部分生物質在缺氧條件下發生熱分解反應，析出揮發份和焦碳，揮發份在高溫反應區內停留發生二次反應，使焦油進一步裂解為氣體，同時氣體和焦碳之間，氣體和氣體之間進一步發生還原反應。最后，氣相的焦油和氣體攜帶部分細顆粒焦碳、灰塵進入燃氣凈化裝置，部分焦碳通過慣性除塵器后回流進入氣化爐參加反應。氣相焦油冷凝，通過水洗除去，凈化后的燃氣達到內燃機的要求。三、電站建設投資表1MW電站項目投資估算明細表:名稱費用（萬元）備注建筑工程10設備簡易廠房10辦公室及監控室30儲料倉庫（按儲料一周至十天設計）設備購置2102臺燃氣發電機組801臺氣體發生爐（含初次凈化設備）10氣體處理和凈化設備20電站輔助設備安裝工程30電站所有設備和部件的安裝其他和預備費用30工程建設其他費用流動資金30合計460四、經濟效益分析1、年收入預算1）發電收入：電站按每年運行約300天，每天運行24小時計算，總運行時間約為7200小時/年；機組長期輸出功率按額定功率的80%計算為800kW。則年發電量576萬度，除系統自耗電6％外，實際外輸電力541.44萬度，目前國內燃煤脫硫機組上網標桿電價均價為0.35元/kW·h，按照相關政策，每度電享受0.25元的財政補貼，發電年收入=541.44×(0.35+0.25)=324.864萬元2）成本預算人員工資及福利費：20萬元/年（按人計算，電站職工定員表略）外購件及動力費：10萬元/年修理費：10萬元/年秸稈原料費：120萬元（每年消耗秸稈原料10000噸，單價120元/噸計）其他費用：10萬元綜上，年運行費用約為170萬元/年3）電站的年凈收益：總收入-總成本=324.864-170=154.864萬元投資回收期為2.9年左右注：本效益分析中未包括蒸汽利用部分產生的效益和炭的銷售利潤，如加上此部分效益將更加可觀。電站的建設給農民增收，