江苏如东25MW生物质发电厂秸秆收购物流系统方案设计-课程设计报告.doc
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1、物流系统规划与设计课程设计报告 设计题目: 江苏如东25MW生物质发电厂 秸秆收购物流系统方案设计 专 业: 物流工程 年级班级: 物流 指导教师: 小组成员: 目录一、选址概况2二、秸秆发电项目简介及背景32.1 秸秆发电项目简介32.2 秸秆发电项目背景4三、秸秆发电项目建设的可行性7四、秸秆发电燃料物流供应系统研究84.1研究背景84.2秸秆的供应84.3如何提高秸秆的实载率9五 、秸秆进收货配送中心的选点115.1选址的评价指标115.3选点方案14六、该项目的主要优势20七、该项目的效益分析227.1生态效益227.2 经济效益227.3 社会效益22八、该项目的阻力因素248.1成
2、本高248.2 技术不成熟248.3 秸秆储运组织困难24九、该项目的能源意义26十、该项目的发展情况27十一、 总结31附录:人员分工表33一、选址概况 江苏省南通市如东县,位于江苏省东南部、长江三角洲北翼,是南通市北三县之一。东面和北面濒临南黄海,西部与如皋市接壤,西北与海安县毗连,南部与南通市通州区为邻。全境总面积1872平方公里(不包括海域),其中陆地面积为1702平方公里,水面面积为170平方公里。如东县素有黄金海岸之称,境内海岸线全长106公里,占全省的九分之一,全县海域面积达6000多平方公里。面积1872平方公里。全县人口达三千多人,分布在12个镇。陆路运输有健全的高速网络,苏
3、317、202、203省道经县城连接南通、扬州、南京等大中城市,经通沙、通常、海太汽渡和江阴大桥等可直达苏南与上海。建设中的苏通大桥或规划建设中的崇海大桥通车后,如东至上海仅需1.5小时。随着苏通大桥和连盐通高速公路、新长铁路的相继建成,如东将直接融入上海经济圈,并与大江南北联为一体。二、秸秆发电项目简介及背景2.1 秸秆发电项目简介 江苏省南通市如东县每年的大小麦、水稻、油菜的种植面积稳定在170万亩左右,年产秸秆100余万吨,而随着农民生活水平的提高,这些秸秆逐渐成为农业生产的废弃物。今年,如东县及早动员部署,县、镇(区)两级财政安排400万元奖补资金,专门用于推进秸秆禁烧与综合利用工作。
4、其中一个利用就是秸秆发电。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,是最具开发利用潜力的新能源之一,具有较好的经济、生态和社会效益在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题具有潜在的贡献价值。什么是秸秆发电?顾名思义,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧,发生化学反应,生成高品位、易输送、利用效率高的气体,利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期
5、实现规模化应用唯一现实的途径。 同时,秸秆发电也是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着可再生能源法和可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法等的出台,秸秆发电备受关注,目前秸秆发电呈快速增长趋势。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而且其平均含硫量只有3.8,而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。 2.2 秸秆发电项目背景 在经济社会高速发展的今天,能源和生态问题越来越引起人们的重视。没有能源,经济发展就失去了动力;生态破坏,人们
6、生存空间就受到了限制。于是,选择新型再生能源,减少环境污染,就成了人们刻意追求的一个主要目标,而利用新型秸秆能源就是其中一项重要内容。由于我国的能源需求和供应已经进入多样化的阶段,所以煤、石油、天然气、核、可再生能源等都将成为我国能源供应的重要组成部分。秸秆发电在中国正在逐渐成长,企业需要通过降低工程建设投资,提高锅炉热效率、完善收购渠道和收购体系、降低秸秆收购价格等降低秸秆发电的成本,提高自身的市场竞争力。由于秸秆发电在中国是一个起步不久的新事物,在中国由于各地具体条件的不同,其发展态势也有不同。随着市场和技术的成熟,秸秆发电在中国各地是否能够生存下来,以何种形式生存尚需时间的考验。 秸秆是
7、农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶。主要有玉米、小麦、水稻、高粱、大豆等秸秆品种。秸秆发电,是大力发展循环经济、利用可再生资源来转变经济增长方式的重要战略举措。有关数据显示,中国农作物秸秆年产量约为7亿吨左右,列世界之首,每年收获的秸秆除去用于造纸、饲料、造肥还田及收集损失的1.09亿吨外,可作为能源加以利用的秸秆总量达3.76亿吨。 农作物秸杆在很久以前就开始作为燃料,直至1973年第一次石油危机时丹麦开始在研究利用秸杆作为发电燃料,在这个领域丹麦BIOENER ApS公司是世界领先者,第一家秸杆燃烧发电厂于1989年投入运行(Haslev,5Mwe)。此后,BIOENER ApS公司在西欧设
8、计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38Mwe。 在与海风“牵手”的同时,如东人“相中”了废弃的秸秆。一捆捆秸秆被切割机切成5至8厘米的长度,输送带徐徐将经过切割的秸秆送往锅炉的4个进料口,世界上第一台以稻草为主要燃料的高温高压秸秆锅炉张开大嘴不停地吞噬,当炉内燃烧温度达到540摄氏度、蒸气压力升至9.8公斤时,转换成强大的电能通过升压站源源不断地并入华东电网。当初农作物的秸秆被农民一烧了之,严重污染环境,影响交通安全,烧伤人畜,还破坏土壤结构,变废为宝,刻不容缓。江苏省国信资产管理集团有限公司和南通投资管理有限公司看好如东秸秆资源,联合投资2.99
9、亿元开发秸秆发电,被国家发改委列为全国首批生物质发电示范项目,世界银行送来1000万美元贷款,扶持秸秆变能源。 自主创新,变废为“电”,梦想成真。为了使秸秆发电厂尽快投产,如东供电部门调集施工力量,实施110千伏秸秆电厂输变电工程,在发电前提供生产电能、在发电后将电能并上电网。此外,供电公司还为秸秆发电厂配备了一名电力专家,驻企业服务了近3年,帮助企业全程把关。三、秸秆发电项目建设的可行性 秸秆等燃料资源充足,如东县每年的大小麦、水稻、油菜的种植面积稳定在170万亩左右,年产秸秆100余万吨。目前,除有少部分被以饲料的方式利用以外,其余大都在农田焚烧,如果秸秆的商品率按50%计算,每年可供能源
10、化利用的秸秆就有100万吨,距节点收购站基地较近,运输成本低,资源可以得到充分保证。 符合国家能源政策,国家为了鼓励可再生能源发电项目建设,制定了中华人民共和国可再生能源法,并据此配套出台了鼓励可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法,其中提出了上网电价标准由脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成,明确了补贴电价标准为每千瓦时0.25元。另悉,国家计划到2020年提高可再生能源开发利用总量在能源供应结构中的比重到15%,并对各发电集团发电量的可再生能源比重做出了规定,这将有利于激发建设生物质电厂项目的积极性,有利于秸秆电厂项目建设工作。四、秸秆发电燃料物流供应系统研究4.1研究背景 农作物秸秆
11、的供应问题,由于秸秆自身的物理特性密度小、体积大、分布松散,不便于运输、储存和管理以及秸秆的化学特性热值低等制约生物质秸秆发电利用规模,特别是生物质秸秆收储运问题是秸秆发电产业发展的瓶颈所在,增加生物质秸秆发电成本。本研究针对如何去收集秸秆,采用哪种收集模式较为适合当前的市场经济状态,如何把农作物秸秆由田地送往电厂这个过程合理化,降低农作物秸秆发电的成本等这些问题做了探讨与分析研究。4.2秸秆的供应农户散户收集商秸秆进收货配送中心生物质发电厂4.3如何提高秸秆的实载率由于秸秆自身的物理特性密度小,体积大,分布松散不便运输,储存和管理,因此如何提高秸秆的实载率是解决发电燃料物料供应的关键。在一般
12、情况下,直接将秸秆粉碎成颗粒状,经过压缩之后,不仅提高了空间利用率,并且提高秸秆的重量,直接运送到发电厂。除此之外还可以将秸秆与其他农作物混合配送,先将农产品运送到批发市场,再将秸秆转运到发电厂,提高运输效率。五 、秸秆进收货配送中心的选点5.1选址的评价指标1)是否靠近生物质发电厂2)交通运输费用是否合理 3)所在秸秆收货量是否大 4)是否靠近粮食稻田产地 5)是否靠近交通主干道 6)所在秸秆的收货价格是否便宜 7)所在周边地区的秸秆散商是否多 8)所在地的地价是否低 9)是否有数量充足、素质较高的劳动力 相对来说,前3个指标影响很大;评价方法:评价要素是否靠近生物质发电厂;所在秸秆收货量是
13、否大;交通运输费用是否合理; 江苏如东县地图5.2指标乡镇分析序号指标乡镇距发电厂的长度(公里)秸秆收货量运 费(吨/元)秸秆散商数量交通情况1洋口农场25.21.98150多好2新林镇28.60.98150中好3沿南乡43.41.76150多中等4景安乡30.70.89150少中等5凌河镇13.11.11150中差6凌民乡12.51.02150少好7七里镇9.81.14150多好8南坎镇11.71.19150多中等9孙瑶乡14.71.19150中差10饮泉乡11.51.99150多差11城南镇11.40.81150少好12伯安镇15.11.19150少中等5.3选点方案由前分析,秸秆进收货配
14、送中心的数量为4-6个,秸秆进收货配送中心的 选址应为前6个,前4个为必选地,后两个为侯选地,方案见下表:序列号秸秆进收货配送中心选址送往配送中心的乡镇1城南镇饮泉乡,城南镇,伯安镇2凌民乡凌河镇,凌民乡3七里镇七里镇,孙窑乡4新林乡沿南乡,洋口农场,景安乡,新林乡5南坎镇南坎镇利用层次分析法选定秸秆收货配送中心柏安镇C3调度B3节点A秸秆量B1交通运输费用B2城南镇C1饮泉乡C2层次图表1 对目标的判断矩阵AB1B2B3B111/32B2315B31/21/51表2 对秸秆量准则的判断矩阵B1C1C2C3C111/31/5C2311/3C3531表3 对交通运输费用的判断矩阵B2C1C2C3
15、C1127C21/215C31/71/51表4 对调度准则的判断矩阵B3C1C2C3C1131/7C2311/9C3791表5 对目标的相对权重及一致性检验AB1B2B3MiWiB111/320.8740.230B23152.4660.648B31/21/510.4640.122表6 对秸秆量准则的相对权重及一致性检验B1C1C2C3MiWiC111/50.4060.105-C2311/31.0000.258C35212.4660.637表7 对交通运输费用的判断矩阵B2C1C2C3MiWiC11272.4100.592C21/2151.3570.333C31/710.3060.075表8 对
16、调度准则的相对权重及一致性检验B3C1C2C3MiWiC1131/70.7540.149C2311/90.3330.066C37913.9790.785表9 方案总权重计算表项目B1B2B3Ci=biCji0.2300.6480.122C1 0.105 0.592 0.1490.426C2 0.258 0.333 0.0660.283C3 0.637 0.075 0.7850.291结果表明,三个方案的优劣顺序为C1C2C3,所以选择城南镇 为第一个物流节点。运用相同的方法,我们可以的出其他的秸秆收货配送中心为新林乡,凌民乡城南镇饮泉乡孙瑶镇伯安镇凌民乡七里镇南坎镇凌河镇新林乡景安乡沿南乡洋口
17、秸秆进收货配送中心六、该项目的主要优势秸秆已经被认为是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,推广秸秆发电,将具有重要意义: 1、农作物秸秆量大,覆盖面广,燃料来源充足。 2、秸秆含硫量很低。国际能源机构的有关研究表明,秸秆的平均含硫量只有千分之3.8,而煤的平均含硫量约达百分之一。且低温燃烧产生的氮氧化物较少,所以除尘后的烟气不进行脱硫,烟气可直接通过烟囱排入大气。丹麦等国家的运行试验表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。所以秸秆发电不仅具有较好的经济效益,还有良好的生态效益和社会效益。 3、各类作物秸秆发热量略有区别(各种秸秆的热值见表2所示),但经测定,秸
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