利用生物质每年生产50万吨蒸汽用于集中供热项目可行性研究报告Word格式文档下载.docx
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我国直接利用生物质能已有几千年的历史，但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶，热效率也仅20%左右。
近年来，在一些经济发达的城市周边地区，农民大量使用优质高效燃料，用于炊事、取暖，而将农作物桔杆直接放在农田焚烧，浪费了能源，也污染了环境。
生物质能资源结构疏松，能量密度低，仅是标准煤的一半多一些，且不易贮运。
但它也有许多独特的优点：
（1）它是一种年产量极大且较稳定的可再生资源；
（2）含硫、氮量低，燃烧后硫氧化物和氮氧化物排放量低；
（3）生物质在生成过程中会吸收大量CO2。
因此大量生产、使用生物质能可以减少CO2净排放量，有助于减轻温室效应；
（4）生物质灰份量少，充分燃烧后，烟尘量不多，因此生物质能资源是清洁能源。
由此可见，研究开发高效利用生物质能的技术，不仅可以满足高速发展的国民经济对能源的需要，而且减少了矿物燃料的污染，产生巨大的经济效益和环境效益。
上世纪80年代以来，我国生物质能利用技术有了很大的发展。
鉴于生物质资源分布区域广、适宜就地开发利用的特点，目前开发适用于各地工业锅炉的生物质能燃烧技术，是生物质能有效利用的重要途径。
2.1项目建设必要性
生物质是植物通过光和作用生成的有机物，它的能量来源于太阳能。
生物质能是太阳能的一种。
生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。
生物质能源在2003年被世界列为第四大能源，2004年又被列为第三大能源排在石油前，在欧洲被认为仅次于核能的第二大能源。
生物质能源在可再生能源系列里是唯一可以实现城市供暖的能源，也是唯一的制造成本和存储成本最低的能源，所以发达国家都非常重视生物质能源的研究、开发和应用。
生物质燃料被世界上公认为清洁能源，以其独特的实用性和可再生性被广泛应用，以其自有的特性及燃烧特性，则大有取代工业锅炉用煤的趋势。
对此，利用生物质燃料锅炉替代传统的燃煤锅炉供汽方式，将会成为未来的发展方向。
1、本项目符合国家“十二五”规划的相关内容
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出：
“加强现代能源产业和综合运输体系建设。
推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系。
加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用，在保护生态的前提下积极发展水电，在确保安全的基础上高效发展核电，加强电网建设，发展智能电网，完善油气管网，扩大油气战略储备。
”“坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。
深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，积极应对气候变化，促进经济社会发展与人口资源环境相协调，走可持续发展之路。
”
该项目所用锅炉设备为生物质锅炉，采用清洁生物质粉体燃料，可减少对矿石燃料的依赖和消耗，节约能源，降低了温室气体的排放强度，减少大气污染，符合国家“十二五”规划的相关政策。
2、本项目符合国家相关产业政策
在《产业结构调整指导目录（2005年本）》中，该项目属于鼓励类的第12类——“电力”的第5条：
“风力发电及太阳能、地热能、海洋能、生物质能等可再生能源开发利用”。
3、本项目符合能源行业技术规范
该项目的建设符合国家《中国节能技术政策大纲》（2006）中鼓励第二类工业节能中，第四种：
高效节能设备，第一条：
发展、推广高效和清洁燃料工业锅炉的“推广使用洁净煤、型煤和生物质燃料等的锅炉。
综上所述，本项目所上锅炉以生物质为燃料，可有效的减少对矿物燃料的消耗，减少对环境的污染，对促进资源节约型、环境友好型社会建设具有重要意义。
因此，本项目的建设是可行的也是必要的。
第三章生物质锅炉概述
所谓生物质能，是蕴藏在生物质内的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物体内的能量。
通常包括：
木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市生活垃圾和工业有机废弃物、动物粪便。
生物质能的优点：
数量多、可再生、无污染、利用成本低。
生物质锅炉是锅炉的一个种类，其燃料是以生物质为原料，采用气化、固化等方式加工制成。
种类分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉等。
生物质锅炉的原料非常广泛，只要是经过光合作用的木质闲置材料均可，比如稻壳、葵花子壳、高粱秆、玉米秆、豆秆等等，高温、高压、经过特殊成型机构压制成柱状颗粒燃料或粉体燃料后，放进专门制造的锅炉内，便可产生充足的热量，其产生的炉渣仍可以作为钾肥补给农作物。
从生物质锅炉运行状况分析，具有以下几处优点：
1、设备投资少
（1）燃料燃烧迅速，而且不存在炉膛结焦问题，生物质锅炉燃烧炉膛容积热负荷较高，可比燃煤锅炉高近一倍，这样炉膛的容积显著减少，锅炉（生物质燃烧炉）钢架亦可相应减小；
（2）燃料中的灰分很少，烟气中灰分对尾部受热面的磨损很轻，可以选用较高的烟气流速，强化尾部受热面的传热，可使尾部受热面减少，不需要建立庞大的储煤场、储灰场和储粉仓，燃料加工、储运系统简单。
2、燃料中灰分很少，燃料和烟气对设备的磨损很轻，设备的检修和维护工作量较小。
我国生物质锅炉发展概述
近年来，国家大力倡导和支持对生物质能源的开发和利用，先后在全国各地投建生物质发电厂一百一十多家，而“秸秆煤炭”的产量，远远满足不了市场的需求，市场销售价格350元-550元/吨，形成供不应求的局面。
为此很多企业在生物质锅炉上投入了很大研发力量，经过近几年的发展，我国的生物质锅炉技术在一定程度上可以摆脱对国外公司在该领域的技术依赖，填补了我国生物质技术的空白，对促进我国再生能源的发展，构建生态文明起到巨大的示范和推动作用。
生物质锅炉产业是一个朝阳产业，它的发展和壮大，将成为我国社会经济发展新的增长点，为环境保护和生态建设提供技术支撑和物质基础。
但是，总体来看，生物质锅炉产业目前尚处于起步阶段，还需要国家加大扶持力度，努力培育和扶持骨干企业，提高自主创新能力，掌握生物质的核心技术，为生物质锅炉产业的规模化发展创造必要的条件。
目前我国生物质锅炉行业存在以下问题：
1、一次性投资大，燃料成本高，缺乏市场竞争力
生物质锅炉其燃料供应的季节性强，需要建设专门的燃料收储站，购置配套的燃料收储运设备及设施，一次性投资较大，折旧费用和财务费用等固定成本较高。
2、技术含量高，设备国产化困难较大
生物质技术具有较高的难度，涉及生物质的收割、打包、运输、贮存、燃烧设备燃料适应性、预处理进料、燃烧过程的控制、灰渣利用工艺和设备等诸多环节。
特别是生物质锅炉的设计制造要求高，世界上只有少数几家企业掌握其解决方法，并对相关技术实行垄断，其它企业难以获得生物质直燃锅炉的设计和制造的核心技术。
与国外相比，我国生物质技术起步晚，产业基础薄弱。
目前，国产生物质锅炉的制造尚大都处于试验示范阶段，还没有完全摆脱对国外技术或进口设备的依赖。
3、燃料的收储运问题复杂，管理难度较大
与发达国家农场为主的农业生产方式不同，我国农业生产以农户为主，户均耕地占有面积很小，生物质资源分散，保证生物质锅炉的燃料供应是一个复杂的系统工程。
加之农作物秸秆收获季节性强，大量储存占地较多，并需要建设防火安全设施，在加工、堆放、装卸过程中又不可避免地发生重量和发热量的损耗，最终的秸秆入炉价格都在300元左右，并呈继续上升趋势。
我国生物质锅炉行业前景分析
我国是一个农业大国，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。
我国人口众多，人均能源资源紧缺，环境承载能力较弱，沿袭高投入、高能耗、高排放、低效率的粗放型增长方式发展下去，资源难以为继，环境难以承受，付出的代价过高。
生物质锅炉可以变废为宝，化害为利，有效增加能源供应，治理环境污染，同时，还可以有效延长农业产业链，增加农民收入和就业机会，是功在当代，利在千秋的伟大事业。
因此，大力发展生物质锅炉行业，对促进资源节约型、环境友好型社会建设，实现全面建设小康社会的目标具有重要作用，是生态文明建设的重要途径和措施。
第四章技术方案、设备方案及工程方案
4.1项目施工总体方案
1、锅炉本体安装
（1）各设备按图就位安装，其中承压部分现场装配。
（2）锅炉本体开箱时，检查是否有损伤或损坏现象，以及设备的零件、配件是否短缺，并做好详细设备开箱记录。
（3）锅炉水位自动控制系统安装。
2、分汽缸安装
3、燃烧机的安装
4、燃料系统的安装
5、定量机的安装
6、燃料输送系统的安装
7、锅炉尾气余热回收装置的安装
8、除尘设备的安装
9、新锅炉本体到分汽缸蒸汽管道的安装：
蒸汽管道采用无缝钢管，外包30mm保温
10、蒸汽阀门的安装：
安装前要求对阀门逐个检查，要求动作灵活可靠，无卡涩现象
11、控制系统、变频器、电机、减速箱、电气线路的安装
12、系统调试运行：
（1）对电气系统进行试运、调试。
（2）节能设备及管道、电气安装完毕后，对锅炉承压系统进行保压测试合格后，对系统蒸汽段、热水段（包括锅炉本体、燃烧机、蒸汽管道、水泵、管道）进行清洗，清洗后对系统进行调试运行。
13、技监对锅炉本体、蒸汽管道、分汽缸验收、发证。
4.2技术方案的选择
4.3生物质燃料锅炉的技术优势
粉体生物质燃料的物理特性决定了其燃烧的独特性：
1、炉膛温度在350度时燃料的挥发分就析出约80%，析出时间和燃烧时间短，只占燃烧时间的十分之一左右。
2、挥发分逐渐析出和燃完后，剩余物为疏松的焦炭，气流运动会将部分碳粒裹入烟道形成黑絮，所以应控制通风不要过强，以免降低燃烧效率。
3、焦炭燃烧受到灰烬包裹和空气渗透较难的影响，造成灰烬中残留余碳，此时应适当加以捅火，并加强炉排下一次风的供给。
4.4锅炉的运行特点
该项目所配置的2台SZS25-1.25-M粉体生物质燃料锅炉为低碳节能环保的新型节能产品，其主要特点如下：
1、锅炉所用燃料为粉体生物质燃料，生物质燃料包括各类农作物秸秆，三剩物和次小薪材等，不添加任何添加剂，燃烧完全，残灰量在0.3%，少量氮化物，不产生二氧化硫，可实现清洁高效燃烧，属可再生清洁环保燃料。
2、锅炉粉体燃烧机采用双层水套结构，燃烧机水套不仅对燃烧机内壁起到冷却、保护作用，而且达到省煤器节能效果。
3、锅炉运行时，自动跟踪、控制设定的蒸汽压力和温度，粉体燃烧设备根据工厂生产需要的蒸汽自动调节燃料输送量的大小，使节能效果最大化。
4、在环保要求方面，锅炉尾部排烟经过旋风除尘器后再经过动脉布袋除尘式除尘器，经过两次除尘后完全达到国家排放标准。
5、该项目所用生物质锅炉燃料呈负压抽吸状态，不存在粉尘爆炸等危险；
生物质粉体锅炉的效率一般在85%以上，远远高于一般燃煤锅炉。
4.5生物质燃料锅炉与燃煤锅炉比较
1、点火：
点火比燃煤锅炉容易，点火费用比燃煤锅炉低80%。
2、耗电：
耗电比燃煤锅炉少，供、引风量是燃煤锅炉的1/2，供、引风机的用电量比燃煤锅炉低50%。
3、封火：
使用生物质燃料，锅炉无需封火，封火费用比燃煤锅炉低100%。
4、除尘：
由于生物质燃料的灰分非常低，所以除尘设备要求不高，设备投资比燃煤锅炉的除尘设备低50%。
5、脱硫：
使用生物质燃料锅炉无需脱硫，脱硫设备投资比燃煤锅炉节省100%。
6、除渣：
锅炉在运行当中除渣的费用要比燃煤锅炉低80%。
另外生物质燃料的灰渣是非常好的钾肥（优质钾肥）。
操作得好，除渣不但无需费用还可以盈利。
6.2.4生物质燃料加工工艺说明
将物料用铡草机切割或用粉碎机进行粉碎，其物料粒长度和含水量均在规定范围内：
由上料机（皮带输送机）或人工将物料均匀送到成型机上方料口内，进行压制成型即是成品。
从原料来源到燃料使用流程为：
物料回收→铡切→上料自动去金属→破碎→磨粉→烘干→输出→冷却→运输→生物质锅炉。
4.5设备方案的选择生物质粉体燃料锅炉系统是由生物质粉体燃料锅炉、生物质粉体
燃料燃烧机、生物质粉体燃料仓库、燃料定量传输机、余热回收系统设备、引风机、水冷冷却器、冷却塔、旋风集尘器、袋式集尘器、烟尘收集器以及蒸汽分汽缸、高温除氧器、软水箱、储气罐、给水泵、控制台等设备组成。
4.6.主要设备的选择
本项目所需设备主要为2台SZS20-1.25-M环保节能生物质燃料粉体锅炉主机及其附属设备、除尘脱氮设备等。
1、生物质蒸汽锅炉主要设备
本项目所用蒸汽锅炉主要设备见下表：
蒸汽锅炉主要设备配置表（单台锅炉）
表4-1
编号
工程项目
规格
数量
单位
1
蒸汽锅炉本体（25吨）
SZS25-1.25-M
台
2
锅炉粉体燃烧机
配25吨
3
钢管式省煤器
4
锅炉多级给水泵（30千瓦）
卧式多级
5
一次阀门仪表
安全附件排污等
套
6
锅炉分汽缸定制
2进6出
7
锅炉筑炉保温材料（20吨）
8
燃料自动送料系统（定量机）
9
锅炉空气预热器
配套
10
连续排污膨胀器
LP-1000/1.5
11
不锈钢涡街蒸汽流量计（含积算仪）定制
KTLUD-24-20NDN200
12
除氧器系统（含水泵）
13
定期排污膨胀器
DP-1500/1.5
14
不锈钢软水箱（双层保温）
20立方米
全自动水处理器
15
锅炉安装管材型钢，各类阀门
16
锅炉房内铝板保温材料油漆材料
0.5外壳铝板
17
电线，电缆，线管及材料（不含控制柜）
18
锅炉吹灰装置（含空压机1台）
19
仪表，减压设备，检测设备，水表（含阀门，管件）
20
锅炉及设备运输费
21
锅炉烟道，旁路，闸板材料及主件
22
刮板除渣机
合计
2、锅炉除尘脱氮设备
该锅炉采用了多级除尘设备，主要为双筒旋风除尘器、布袋除尘器、二级脱氮塔，其烟尘排放指标大大优于国家现行的锅炉烟尘排放标准。
锅炉除尘脱氮设备配置表（单台锅炉）
表4-2
名称
规格
备注
旋风除尘器
####F-1450
包括总进风口，支撑
布袋除尘器
DMC-862
高温氟美斯滤袋
弯头
Φ950,90度
只
Q235铁板δ=3.5-4
管道
Φ750
方变圆
管道与文丘里连接
Φ950变580*1160
δ=6
手动调风门
Φ800
内衬胶δ=3
Φ950
脱氮塔
Ф2000*9350
Q235铁板δ=8
防腐δ=3
Ф2800*11380
槽钢支架
楼顶
除雾器
90弯头
Φ1000
变径
Φ1000变Φ800
米
烟囱
30
水泵
11KW
15KW
输送机
卸灰阀
电器控制柜
变频器、
电线
50
脉冲控制箱
在线检测
水管、阀门
沉降水池
水泥防水
搅拌机
引风机
9-28No16D
功率160KW
外壳衬玻璃钢
内不绣钢316L
运费
4.7控制系统方案的选择
本DCS系统分为三层：
第一层为现场传感器、执行器等；
第二层为现场控制层，现场控制层采用西门子PLC（下位机）作为控制核心，根据集中控制台的指令、规定的工艺要求、各种逻辑连锁关系的要求、现场状态保护的要求，对现场实时控制；
第三层为集中控制台（上位机），上位机选用控制用计算机。
上位机DCS集散式控制系统，是当今自动控制领域的主流。
其下位机可以在现场对控制对象进行独立控制，当上位机或其他下位机出现故障时，不会影响本机的正常工作。
同时上位机也可以对每个下位机进行管理和系统监控。
因此，DCS集散式控制系统具有很高的可靠性，被广泛用于工业控制领域。
南京仁泰公司的计算机锅炉控制系统，集十多年工业控制及工业锅炉控制的丰富经验，应用先进的DCS集散式控制，具有系统可靠、功能强大、多种组合，符合当今主流特点。
锅炉PLC控制柜（单台锅炉）
表4-4
序号
型号规格
琴台柜
1360*800*1125
1台
7寸彩色液晶触摸屏
MT6070
可编程控制器
CPU224####P
1只
模拟量输入模块
EM235/231
3只
通讯电缆
PLC/HMI
1根
控制软件
MQ7
1套
液位继电器
JYB-714B
4只
温度变送器
WP6214
开关电源
24V/5A
手动按钮、开关
/
若干
指示灯
断路器
三极
2个
电线、电缆辅助材料
送料PLC控制柜配置清单（单台锅炉）
表4-5
1200*800*1000
2只
动力控制柜配置清单（单台锅炉）
表4-6
动力控制柜
2200×
1000×
600
2台
总断路器
NM1/400A
NM1/225A
分断路器
NM1/100A
DZ47-60D3P
7只
引风机强电驱动
160KW变频
电抗器
160KW
二次风变频控制
22KW变频器
送料鼓风机
5.5KW
送料关风阀
1.5KW变频
给水泵强电驱动
30KW变频器
给水泵工频控制
30KW直接启动
2套
给水泵主备切换
LC1D80M7C
除氧泵强电驱动
2KW
水膜除尘器
升级会员 