可行性報告技術支撐單位：中國科學院廣州能源研究所1.3編制范圍第二章電力系統172.2電力負荷預測及電力平衡172.3項目建設的必要性202.4電廠接入系統方案初步擬定22第三章秸稈資源253.2秸稈收、儲、運輸管理324.1主要流程364.2裝機方案364.4主要經濟技術指標43第五章廠址條件455.4工程地質49第六章工程設想546.2廠區總平面布置方案556.3原料的貯存及運輸576.4氣化發電系統裝置構成586.12主廠房及主要建(構)筑物結構70第七章環境保護737.1廠址地區環境現狀737.2三廢排放及其治理737.3環境影響分析結論75第八章勞動安全及工業衛生778.1電廠在生產過程中主要的安全和衛生問題77第九章節約和合理利用能源799.1概述79第十章生產組織和定員81第十一章工程實施條件和輪廓進度83第十二章投資估算85第十三章資金來源和融資方案91第十四章財務評價95第十五章結論及存在的問題1021.1項目名稱與承辦單位1.2編制依據及編制單位1.4承辦單位及河源市概況一次能源的貢獻占14%。我國是農業大國，作為農業生產的副產品，農染的有效途徑利用生物秸稈(玉米、小麥、棉花、豆類、油類稈等)發電可以大發電循環系統效率很難高于18%,所以單位電量的生物質消耗量一般大效率也提高到28%,為6MW生物質氣化發電聯合循環發電技術的產業化氣一步法制備DME的研究報告以來，經過了近二十年的研究開發，各國銅基甲醇合成催化劑十氧化鋁十氧化硅沸石固體酸作為催化劑，在三相的選擇性為76% 國內對合成氣一步法合成DME也有多年的研究與開發經驗，并建成支持，廣州能源研究所首次建成了一套從生物質催化氣化、焦油裂解、組分調整與凈化到液體燃料合成的小型試驗裝置，正在開展生物質制備液體燃料的應用基礎與工業示范前期研究。本項目在可研編制過程中，項目工作組與技術支持方進行了多次交流，特別是廠址選擇、建設規模、技術方案、資金來源等重大問題進行了及時溝通，取得了一致意見，保證了可行性研究工作的順利進行。秸稈資源量、秸稈運輸條件是制約本工程建設規模的基本條件。從這兩個條件分析，秸稈電廠建設規模應該小型化。尤其是目前國內尚無同類電廠投入運行，從穩妥可靠的原則出發，規模不宜太大。綜合考慮河源市紫金的秸稈資源量、秸稈運輸條件以及供熱的需供熱條件，按照機爐匹配的要求和目前國產設備情況，本項目按2套1.8主要技術設計原則3、原料供應：秸稈、林業廢棄物由收購站按要求打包、晾干用汽序號單位數據備注1建設規模氣化發電2年耗秸稈量3年發電量4年供電量2聯產DME量5聯產副產品7圍墻內占地面積8相當年節約煤9定員人總投資萬元建設投資萬元建設期利息萬元鋪底流動資金萬元達產年平均成本萬元達產年平均銷售收入萬元項目投資融資前稅前財務內部收益率(FIRR)%項目投資融資前稅前財務凈現值(FNPV)萬元項目投資融資前稅前投資回收期(Pt)年含建設期1年總投資收益率(ROI)%靜態第二章電力系統2.1電網現狀河源市供電區電網是以110KV變電站為中心，35KV為骨架，10KV線路為配電輻射網的供電網絡。目前河源市電網有裝機容量76MW的熱電變電站一座(省局),110KV變電站2座(其中項城變屬于粵北市局),主變4臺，容量143MVA,35KV變電站10座，主變17臺，容量2.2電力負荷預測及電力平衡由于河源市生物質發電廠的裝機容量較小，并且企業性質為地方公用電廠。本報告僅對河源市進行電力平衡。河源市電力負荷2001年105MW,2002年115MW,增長率20%;2003年河源市用電量2005年2.2.2電力平衡35KV兩個電壓等級進行并網。該廠受地理環境限制，今后增容的可能性不大，且2010年以后可能退出運行。除去自用電外，只能有一部分電能參與平衡，其余省網供給。根據河源市電力電量預測和河源市生物質發電廠的裝機情況，進行平衡轉變為存在大量缺額的情況，在河源市熱電廠達到電力自我平衡的基礎上，省網將成為其主要的供電電源。“十一五”期末，河源市供電區負荷為172MW,需110KV公用變電站網供負荷為137MW,所需110KV變電容量246.4~287.7MVA,與現狀相比，需新增110KV變電容量103.4~144.7MVA?！笆濉逼谀?，河源市供電區負荷為215MW,需110KV公用變電站網供負荷為215MW,所需110KV變電容量387~451.5MVA,與現狀相比，需新增變電容量244~308.5MVA。河源市供電區負荷預測時考慮了大用戶的影響，這些大用戶生產用電水平較高，受政策、資金、市場影響都比較大，具有一定的不確定性，因此，本次電力平衡對其進行敏感性分析，考慮大用戶達到其規模70%的情況。河源市供電區電力平衡敏感性分析表年份內容2005年2006年2007年2008年2009年2010年味精用電負荷其它負荷供電區總負荷熱電廠出力0需110KV網供負荷需110KV變電容量期末，項城供電區負荷150.1MW,需110KV公用變電站網供負荷為2.3項目建設的必要性河源市是粵北供電區負荷增長較為快速的區域，根據電力平衡結中國工程院預測我國農村商品化生物質能由目前占農村能源的2.4電廠接入系統方案初步擬定電裝置，出線2回接入城東110kV變電站35kV配電裝置，導線型號取電廠具體的接入系統方案將在電廠接入系統設計工作中進一步論2.5電力系統繼電保護及安全自動裝置(1)河源市生物質發電廠接入系統繼電保護配置原則按照《繼電保2、繼電保護配置方案1、設計原則河源市生物質發電廠調度自動化的主要設計原則是按照能源部頒2、調度自動化要求3、調度管理4、調度自動化系統河源市主要農作物面積、產量及秸稈量表(豐年)表3.1-1作物名稱種植面積(萬畝)平均畝產(公斤)總產量(萬噸)秸稈畝產(公斤)秸稈總產(萬噸)小麥玉米豆類油料作物棉花合計表3.1-2作物名稱種植面積(萬畝)平均畝產(公斤)總產量(萬噸)秸稈畝產(公斤)秸稈總產(萬噸)小麥玉米豆類油料作物棉花合計作物種類小麥玉米豆類油料棉花生長期10～6月5～9月5～9月6～10月7～10月收獲期10月10月距電廠50公里半徑范圍內秸稈資源分布表(豐年)作物名稱種植面積(萬畝)平均畝產(公斤)總產量(萬噸)秸稈畝產(公斤)秸稈總產(萬噸)小麥玉米豆類油料作物棉花合計距電廠50公里半徑范圍內秸稈資源分布表(欠年)作物名稱種植面積(萬畝)平均畝產(公斤)總產量(萬噸)秸稈畝產(公斤)秸稈總產(萬噸)小麥玉米豆類油料作物棉花合計距電廠30公里半徑范圍內秸稈資源分布表(豐年)作物名稱種植面積(萬畝)平均畝產(公斤)總產量(萬噸)秸稈畝產(公斤)秸稈總產(萬噸)小麥玉米豆類油料作物棉花合計距電廠30公里半徑范圍內秸稈資源分布表(欠年)作物名稱種植面積(萬畝)平均畝產(公斤)總產量(萬噸)秸稈畝產(公斤)秸稈總產(萬噸)小麥玉米豆類油料作物棉花合計業，所以麥秸的利用率極低，僅有30%用于返田漚肥或牲畜飼料外，其玉米秸稈：5%用于返田或漚肥，25%用于焚燒或作部分牲畜飼料，表3.1-8名稱秸稈總產(噸/被利用量萬噸富余量(萬噸)豐年欠年豐年欠年小麥秸稈9.73/8.11玉米秸稈豆稈2.91/2.7油料作物棉花合計24.03/20.548表3.1-9名稱秸稈總產(噸/年)被利用量富余量(萬噸)豐年欠年萬噸豐年欠年小麥秸稈玉米秸稈豆稈油料作物棉花合計名稱秸稈總產(噸/年)被利用量萬噸富余量(萬噸)豐年欠年豐年欠年小麥秸稈玉米秸稈豆稈油料作物棉花合計河源市黑色秸稈資源可利用情況表表3.1-11單位干枝產量干枝總量(萬噸)被利用量(萬噸)富余量(萬噸)枝薪材年采伐2.5萬立方米(楊樹)0.4噸/立方米年采伐1.7萬立方米(刺槐)0.3噸/立方米0紫穗槐3萬畝1.5噸/畝椿樹2萬畝1噸/畝2白蠟條2萬畝1.5噸/畝303林果枝條0.31噸/畝合計3.2秸稈收、儲、運輸管理購點，電廠負責購買主要設備(如：秸稈打包機和裝卸車等),按照一(比如資金投入的優勢);利用當地人力、場地資源和管理方便的優勢(收購點可以利用農村廢舊的工礦地來建設等);充分調動各方面的積第二種(B模式):電廠獨自經營模式。這種形式是電廠獨自投資建但是最大的弊端是對于分散的5個收購點的整個投入建設和運營管理將第三種(C模式):全權委托的模式。電廠把秸桿收購和市場運作完全委托給相關物流公司，電廠與物流公司間單單是秸稈成品的買賣關流公司自已操作。這種形式只有對于具有較強經濟實力的公司才有可廠區8公里范圍內的秸桿田農戶直接送到電廠收購點，避免了農民舍近對于廠外的各個秸稈收購點，建議利用A模式來進行投資建設和運營管表3.2-1序號擬設區域距電廠距離(公里)1河源市李寨鎮2河源市付集鎮3河源市范集鄉4河源市高寺鎮5河源市鄭郭鎮6廠址點8公里范圍內表3.2-2序號設備名稱型號數量單價(萬元)總投資(萬元)1秸稈打包機械12裝卸叉車1883電子衡器1554干式變壓器箱式變電站15粉碎機236秸稈收儲點主要工作人員情況表3.2-3序號1經理12計量員13財務結算人員14工作人員(包括打包工、裝卸工及后勤人員等)47秸稈儲運公司在資源較為集中、交通道路樞紐的鄉鎮設立收儲站5粉碎包裝運輸；各種作物秸稈收獲后一月內最低，其它季節變化在10%到5800kJ/m3,比固定床氣化爐的氣體熱經調節門和過渡煙道進入鍋爐本體，依次水平橫向沖刷兩級高壓過熱經過熱管屏吸熱后由出口集箱引出鍋爐。在兩級過熱器之間布置噴水減溫裝置，從而可有效地保證出口過熱蒸汽溫度。雙壓余熱鍋爐的另一路給水直接進入低壓鍋筒，由下降管引入低壓蒸發器管屏，蒸發吸熱后上升進入低壓鍋筒進行汽水分離，分離后飽和水回下降管，低壓蒸汽由低壓鍋筒上部引出、經減壓后進入除氧器用于除氧。自然循環余熱鍋爐采用標準單元模塊結構，由垂直布置的錯列螺旋鰭片管和上下兩集箱組成管屏，各級受熱面管屏尺寸基本相似。該結構2、強制循環余熱鍋爐強制循環余熱鍋爐多為立式布置。鍋爐的煙氣流程：煙氣經入口煙道、三通煙道和過渡煙道進入受熱面管箱后自下而上，先后依次沖刷高低溫過熱器、高壓蒸發器、高壓省煤器和低壓蒸發器。最后經主煙囪直接排空。鍋爐的汽水流程也類似于自然循環，但高、低壓下降管均設有兩套強制循環泵(一用一備)。高低壓蒸發器內本循環動力由強制循環泵提供，確保水循環安全可靠。這類爐型的低壓鍋筒也可兼作除氧水箱，并安置于鍋爐鋼架上，可簡化管路系統，減少占地面積。強制循環余熱鍋爐受熱面按部件制成管箱形式出廠，管箱由穿過數塊管板的水平錯列布置的螺旋鰭片管及進出口集箱組成，在廠內組裝成大型箱體，現場整體安裝。臥式自然循環與立式強制循環余熱鍋爐對比如下：立式臥式水循環強制自然啟動時間短較長占地面積小較大結構較復雜簡單操作運行較復雜簡單廠用電較多少燃料適應性強較弱初投資較高低綜上所述，本工程選擇自然循環余熱鍋爐。本生物質能發電廠采用氣體內燃機可降低對燃氣雜質的要求，大大減少實施難度，大大降低系統的成本。從技術性能上看，這種氣化及聯合循環發電在常壓氣化下，整體發電效率可達28%左右，適合于我國目前的工業水平，設備全部國產化。我國目前在用的生物質氣化的氣體內燃機單機容量有200KW、400kW、600kW,后2種機型在江蘇興化中科生物質發電有限公司取得了因此本生物質能發電廠選用863計劃開發的、應用于興化中科生物4.2.4裝機方案爐配12臺600kW燃氣內燃機發電機組(2臺備用)、1套5000噸而加密合成22氣化爐臺數：2臺額定蒸汽溫度：400℃鍋爐效率：>75%臺數：12臺(2臺備用)起動方式：壓縮空氣汽輪機型式：凝汽式生產廠家：河南省能源研究所有限公司臺數：40臺序號單位數值1燃氣內燃機組發電容量12×600(2臺備用)2氣化合成DME容量噸/年3全廠小時發電量4全廠年發電量53760(按6500h計算)5廠用電率%6全廠年供電量48380(按6500h計算)7生物質平均發熱量(干料)8每度電生物質耗量9每噸DME生物質耗量年生物質耗量(干料)萬噸/年循環水小時耗水量2其他用水小時耗水量廠址名稱條件污水處理廠東側廠址工業集聚區廠址秸稈運輸方便較方便接入系統占地條件一般建設用地城市規劃用地環境影響無不良影響較微影響城市規劃符合符合距離水源地廠址自然條件供水不受50年一遇洪水影響不受50年一遇洪水影響廠址地面拆遷物無附屬物無附屬物土石方量小較小從以上二個廠址條件綜合比較認為污水處理廠東側廠址盡管距接量最大，光照時間長，分別占全年的34%和31%;冬季輻射量最小，光照時間短，分別占全年的16%和20%。熱能：年平均溫度為14.7℃。春季(3-5月)平均14.6℃;夏季(6—8月)26.9℃;秋季(9—11月)15.℃;冬季(12—2月)1.9℃。其溫差的20%;夏季占53—60%,秋季降雨量和春季略同，個別年份占30%;①、沙潁河發源于魯山縣石人山，于潁上縣沫河口入淮河，全長城境內駙馬閘水位站歷史最高水位43.58m(2000年),安全下泄流量升降差異性運動很弱。所以新構造運動對本場地穩定性并無太大的影0.5—0.8,含水量20%—25%,容許承載力[R]值10—137T/m2,可作為一般含水量一般為19%—25%,此層力學性質上弱下強。容許承載力12—16噸/平方米。場地土土層強度一般，上面幾部分土層土具I級(輕等)濕陷性，并且主要建(構)筑物高度不高，因而基本滿足主要建(構)筑物對天2、需進一步詳細對地下水提供水質分析資料，確定是否真正對鋼3、河源市地震動峰值為0.05g,地震烈度VI,地震反應譜特征周期0.45s,設計地震分組為第三組，場地類型為Ⅱ類。4、地基土土層強度一般，并具弱濕陷性，基本滿足主要建(構)河源市生物質燃氣電廠裝機容量6MW,發電設備年利用小時數為2、城市自來水完全滿足電廠對自來水的用水要求。當一旦污水處6.2廠區總平面布置方案主廠房區：主廠房區域內主要構筑物有氣體機與配電裝置聯合廠6.3原料的貯存及運輸專門負責到各點裝運顆粒。每車每天運輸次數按4次計(含裝卸、運輸燃料消耗量和運輸量表氣化爐容量小時耗量(噸)日耗量(噸)1×20MWt(富氧)6.4氣化發電系統裝置構成生裝置、余熱鍋爐(蒸汽發生裝置)、焦油裂解裝置、秸稈氣化后產生的高溫煙氣依次經過旋風分離器、余熱蒸汽過熱2、余熱鍋爐余熱鍋爐從燃氣內燃機排出的尾氣以及氣化爐后排出的尾氣中吸高壓給水系統采用單母管制，配2臺給水泵，給水泵出口管接到給加熱器、低壓加熱器打至除氧器，系統選用2臺100%容量的凝結水泵，臺射水抽氣器，一用一備。機組起動時可投入2臺運行，以更快地建立2、熱力系統輔助設備選擇兩臺機組配用2臺多級離心式定速鍋爐給水泵，設計1臺運行1臺備用，單臺泵的容量可滿足二臺鍋爐最大連續出力的運行要求，按照設計技術規程，流量裕量110%。壓頭裕量120%。溫度104℃,除氧器水箱容積為10m3。采用燃氣內燃機組，為減少機組數量，提高整體效率，決定采用經凈化后的燃氣進入氣柜，氣柜有壓力平衡的作用，氣體進主廠房采用環形母管，設分段閥與排空管，各氣體內燃機分別從燃氣母管上接入燃氣。配4臺空壓機以提供氣體機的啟動動力，氣體機輔助設備由廠家配套提供。主廠房內設一臺起重量為5t的電動橋式起重機。6.5氣化合成系統裝置構成生物質氣化合成系統主要包括生物質定向氣化(富氧氣化爐)、新蒸餾設備、合成二甲醚系統算機全程監控系統等。1提高生物質氣化效率及其自動化控制水平鋼制灰庫一套，可貯存5天的灰量。鋼制灰庫設置頂部過濾裝置和底部6.8供排水系統或地表水供給，最大補給水量為20m3/h,擬建補給水泵房1座，安裝2臺用水量(m3/h)消防歷時(h)消防總用水量(m3)室內消防2室外消防2合計秸稈倉2依據《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》1)鍋爐給水質量標準鍋爐給水質量標準按《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標聯氨≤10～50μg/L2)蒸汽質量標準3)鍋爐爐水質量標準4)凝結水質量標準采暖用汽鍋爐正常補給水水量3t/h,鍋爐最大補給水水量10t/h。本次設計鍋爐補給水處理系統的出力按滿足鍋爐補給水量和自用2、系統的選擇清水→生水箱、生水泵→雙濾料過濾器→活性炭過濾器→保安過污水處理廠。3、系統處理后的水質標準二氧化硅≤20μg/L4、循環水處理經一臺3150kVA變壓器升至10kV母線，400V母線通過斷路器聯絡。1臺即運行人員能在就地兩個控制室分別對主、輔機設備進行監視控制，在就地運行人員的配合下，可實現機組的起停，正常運行工況的監視和控制，以及異常工況的報警和緊急事故處理。氣化爐和各燃氣內燃機的控制和監視由隨其成套提供的控制盤在就地控制室實現監控。為了提高機組的運行管理水平，余熱鍋爐、蒸汽輪機熱力系統的控制和監視采用微機監控裝置，在兩個就地控制和監視采用微機監控裝置，在兩個就地控制室內各設有一套人機接口和控制盤等設備。微機監控裝置的功能包括數據采集和處理及系統參數的控制。在控制室的控制盤/臺上設有少量機爐重要參數的監視和報警儀表及緊急安循環水泵等公用輔助系統采用常規監控儀表。6.12主廠房及主要建(構)筑物結構《建筑抗震設計規范》《建筑設計防火規范》《建筑內部裝修設計防火規范》《火力發電廠設計技術規程》6.13采暖通風與空氣調節蓄電池室通風采用(百葉窗)自然進風，離心風機機械排風。通風400V配電室通風采用低位百葉窗自然進風，高位軸流風機機械排業區)標準要求。氣化發電系統中洗滌煤氣廢水產生量為15th,廢水中含有灰、焦油③沉淀；④生化處理。(見下圖)這時廢水由黃褐色變為黑色，生化處理：生化處理是利用好氧細菌的分解作用，把COD值從處理后的廢水COD值可達到國家規灰渣是發電廠燃料氣化后產生的固體廢棄物，每年產生量約為設，廠區綠化覆蓋率達到20%左右。以使本項目的廠界噪聲滿足《工業7.3環境影響分析結論第八章勞動安全及工業衛生8.1電廠在生產過程中主要的安全和衛生問題8.2設計原則及擬采取的措施第九章節約和合理利用能源9.2節約和合理利用能源措施第十章生產組織和定員10.1勞動組織及管理本工程建成后，將由投資方代表負責管理，其生產、行政、黨政工團等組織機構由各代表方根據實際情況協商并統一考慮，生產組織應根據本工程的實際情況進行相應調整?？梢陨鐣鉀Q的，本工程不設專門崗位。人員配置要充分體現本工程的示范作用。本工程所需的生產和管理人員本著精干、高效的原則，結合本工程特點，參照類似電廠及工程，按照本工程工藝系統、機組控制水平、機組技術水平、自動化程度和設備可靠性等實際情況確定。表10.2-1勞動定員序號地點人數總數生產人員值長4氣化爐8汽輪機8氣體機、合成系統電氣值班員8秸稈顆粒加工運輸管理人員管理員總經理1副總經理1總工程師1總經濟師1黨群文秘2服務人員生產技術4機組維修7綜合服務3合計2009年2010年56789123456789立項評估設計工作施工準備土建施工安裝至投產氣設備安裝工程(2001年修訂本);中電聯技經[2002]48號文公布的建設投資估算表：(1)氣化發電設備投資估算序號設備或費用名稱數量規格設備成本(萬元)工程總價(萬元)1氣化及凈化系統(6MW)12燃氣發電系統3供水及污水處理系統4內供配電系統5灰輸送系統6控制、監視系統17余熱利用及發電系統18原料處理系統9其它費用廠房建設土地建設投資估算表：(2)富氧氣化合成設備投資估算序號設備或費用名稱數量規格設備成本(萬元)工程總價(萬元)1富氧氣化及凈化系統12高壓合成系統13電力、動力系統4控制、監視系統15附屬生產工程16原料處理系統7其它費用8廠房建設9土地序號投資(萬元)比例(%)1土地及建筑工程費2氣化發電設備購置費3氣化合成設備購置費3安裝工程費4工程建設其它費用5預備費用6序號1秸稈收購/制粒/儲運2氣化發電系統3除灰系統4供水及水處理系統5電氣系統6熱工控制系統7試驗檢驗室8機修汽修間9總圖運輸行政福利設施工程建設其它費用預備費2、建設期利息按照初步設定的融資方案，本項目建設投資的70%為銀行貸款，計總投資=建設投資+建設期利息+流動資金=9341.1萬元總投資=建設投資+建設期利息+鋪底流動資金12.2資金使用計劃本項目建設期1年，建筑工程費、設備購置費和安裝工程費在計劃投入資本金2694.1萬元，占(考核固定資產投資規模)總投資的生物質氣化發電及合成成本分析(簡化模型)氣化發電氣化發電氣化發電5000噸/年氣化發電容量(kW)余熱/余氣發電容量(kW)電站總裝機容量(kW)電站年運行時間(h)電力輸出(萬千瓦時)線損率+自耗(%)上網電量(kWh)DME產量(噸/年)發電設備投資(萬元)氣化合成投資(萬元)廠房投資(萬元)上地(萬元)其他投入(萬元)項目投資總額(萬元)DME原料消耗(噸/噸)DME附產電力(kWh/t)DME外電消耗(kWh/t)發電原料消耗(kg/kWh)原料總消耗(萬噸/年)原料單價(元/噸)年原料總成本(萬元)年人工總成本(萬元)發電輔料成本(萬元)合成輔料成本(萬元)合成外電成本(萬元)年維護費用(萬元)全年管理費用(萬元)設備折舊(萬元)廠房折舊(萬元)產品銷售費用(萬元)