年产1.5亿m3年新型秸秆双床热解制气工程项目可行性论证报告.doc

目 录第一章 总 论41.1 概论41.2 编制的依据和原则41.3 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义51.4 研究结论13第二章 市场预测172.1 产品性质和用途172.2国内外市场预测182.3 产品价格分析24第三章 产品方案和生产规模253.1 产品方案253.2 生产规模确定的原则和特点253.3 产品规格及质量指标26第四章 工艺技术方案274.1 工艺技术方案的选择274.2工艺技术概况334.3主要设备的选择354.4 原材料、辅助材料和动力消耗定额364.5 自控技术方案364.6 标准化38第五章 原料、辅助材料及燃料的供应405.1 主要原、辅材料用量、来源及供应来源405.2 原料来源的可靠性405.3公用工程供应41第六章 建厂条件和厂址方案436.1建厂条件436.2厂址方案48第七章 公用工程和辅助设施方案497.1 总图运输497.2 给排水517.3 供电及电讯527.4 供热527.5 贮运设施及机械化运输527.6 界区外管网527.7通风及空气调节537.8维修547.9 车间化验室547.10土建54第八章 节能568.1 概述568.2 设计依据568.3 能耗指标578.4 节能措施综述57第九章 环境保护599.1厂址和环境现状599.2 设计依据609.3 设计采用的环保标准609.4装置污染源及污染物与治理方案619.5预计达到的效果61第十章 劳动保护与安全卫生6210.1劳动保护与安全卫生6210.2消防66第十一章 生产组织和劳动定员6911.1车间体制及组织机构6911.2生产编制及定员6911.3人员来源和培训70第十二章 项目实施规划7212.1.项目规划原则7212.2.项目进度规划7212.3 实施进度计划73第十三章 投资估算和资金筹措7413.1 投资估算7413.2 资金筹措75第十四章 财务、经济评价及社会效益评价7714.1 产品成本和费用估算7714.2 财务评价7814.3 财务评价结论7914.4 社会效益评价分析79第十五 结论与建议8115.1项目建设的必要性8115.2项目技术可行性81第一章 总 论1.1 概论1.1.1 项目名称1.5亿m3/年新型秸秆双床热解制气工程1.1.2 项目企业名称承建单位：某某某某有限公司 企业性质：有限责任公司法人代表：某某1.2 编制的依据和原则1.2.1 编制依据（1）某某某某有限公司提供的本工程项目建议书。（2）某某某某有限公司提供的本项目设计基础资料。（3）化工工业建设项目可行性研究报告编制内容深度规定（修订本）1997年8月。1.2.2 编制原则a.坚持勤俭建厂的方针和实事求是的作风，新建的生产装置在技术上成熟、可靠，节约能源，降低原材料消耗，保证产品质量，增加企业经济效益。b.设计中考虑设备立足国内，均采用国产设备，降低投资。c.利用当地具备的原料及公用工程及生活设施潜力，减少储运、机修和车辆等方面的投资。d.重视安全卫生和“三废”治理，主体工程与环保、安全和公共卫生同时考虑，消除“三废”对环境造成的影响。e.贯彻“工厂布置一体化，生产装置露天化，建(构) 筑物轻型化，公用工程社会化，引进技术国产化”五化的设计原则。1.3 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义1.3.1企业基本情况某某某某有限公司建于2008年9月，公司拥有固定资产3000万元，现有职工860名，农化专家6名，高级农艺师8名，化工技师16名。拥有国内最先进的计算机电子配料，全自动化生产线，科学配方，工艺先进，并与中农大、农科院建立协作关系，尿基喷浆万吨生产线两条，年产高浓度复合肥30万吨，有机无机复混肥10万吨，掺混肥12万吨，生物菌肥2万吨，是一家大型综合性生产、经营、研发一条龙生产企业。公司拥有较强的技术基础和研发力量。现公司拟引进科技含量高，劳动强度低，污染小的新型双床秸秆热解制气生产线一条。本装置总投资3.5亿元人民币，一期投资2.0亿，装置建成后年耗秸秆15万吨，生产秸秆气将近1.5亿立方，能满足附近居民和企业的生活生产需要，对于缓解能源危机，改善当地环境有着积极的意义。公司聘请的主要技术人员都是经过专业培训，有熟练的操作和比较雄厚的技术基础。1.3.2 项目提出背景、投资必要性和经济意义1.3.2.1 项目提出的背景和依据 2003年，世界能源消费总量294.74亿吨标准煤，美国75.74亿吨标准煤，居第一，占世界年度能源消耗总量的25.7，日本22.69亿吨标准煤，居第二，占7.7，中国16.8亿吨标准煤，居第三，占5.7。 2003年人均世界能源消费4.9吨标准煤，美国25.84吨标准煤，日本17.82吨标准煤，中国1.29吨标准煤，美国能源消费是中国的20倍。 假如到2050年中国人口总数为16亿，接近美国2003年人均能源消费水平，则中国能源消费总量为25.84X16=413.664亿吨标准煤，是2003年世界能源消费总量1.4倍。 我国地热储量约为31亿吨标准煤，煤炭9883亿吨标准煤，石油46亿吨标准煤，天然气9亿吨标准煤，铀资源合25亿吨标准煤。 我国太阳能年总辐射量超过（5.9106千焦平方米）13543亿吨标准煤年（1吨标准煤=7000千卡），可供利用风能资源总量为（1.6亿千瓦=14016亿千瓦小时）1.721亿吨标准煤年（1吨标准煤=8139千瓦小时），我国海洋潮汐能0.21亿吨标准煤年（0.2亿千瓦=1752亿千瓦小时），水电资源4.08亿吨标准煤年（3.8亿千瓦=33288亿千瓦小时），最大可利用生物质能为8亿吨标准煤年。我国农村生活秸秆消费增长率与煤炭出厂价格增长率单位：% 年份秸秆消费增长比率煤炭出厂价格增长率199819992000200120022003200420051.21.8-1.15.88.21.02.19.5-3.4-5.2-1.96.511.67.08.45.3由上述分析可见，中国的能源缺口实在是太大了。严峻的局势使我们不得不把眼光转向新能源的开发利用。我国是秸秆生产大国，每年可生产农作物秸秆6亿多吨，而传统农业和简单再生产对秸秆的利用仅仅是烧火做饭，饲养农畜、盖房、取暖和肥田等。随着现代农业和现代加工技术的发展，开始用于工业燃料和饲料等方面。但是，秸秆作为农村主要生活能源还将持续相当长一段时间。因此，充分认识我国农村秸秆作为能源大的消费现状给出预测，对于我国农村发展有非常重要的意义。2003年，“太阳能”杂志第一期我国植物生物质能源开发展望一文中已做预测： 植物生物质能源是一个巨大的太阳能仓库，是重要的“绿色能源”之一，可以讲开发利用植物生物质能源，就是开发利用太阳能。植物生物质能源可以再生，取之不尽，用之不竭。因此，根据我国国情和当今国际社会“新思维、新科学、新技术”的发展态势，发展的植物生物质为原料的绿色能源转化技术，符合本世纪发展的主题社会可持续发展。据报道，我国能源专家对本世纪上半叶我国植物生物质能源的发展进行了3个阶段的科学预测： 第一阶段（2001-2010），植物生物质能源的生产能基本得到满足，基本解决我国农村生活用能，生态环境的破坏能得到有效地控制，基本遏制因直接燃烧植物生物质和废弃植物生物质而引起的生态环境恶化的趋势；第二阶段：（2011-2030），我国农村植物生物质能源综合建设达到社会化，农用植物生物质能方式多维、多元化，生产，生活用能得到满足，植物生物质绿色能源转化技术得到普遍推广和应用，我用生态环境建设开始走上良性循环的轨道；第三阶段：（2031-2050），建立起我国多能互补，结构合理，安全可靠的植物生物质能源生产供应体系，并形成规模，乡镇企业因能源高效化，农民因能源优质化。基本建立起适应可持续发展的良性循环的生态环境系统工程，增强我国植物生物质能源综合建设的可持续发展能力。 我国著名科学家，中科院院士朱清时教授讲，目前我国能源战略迫切需要研究用非粮食类生物质作原料生产液体类，气体类燃料。开发出拥有自主知织产权和具有推广价值的实用技术，保障我国植物生物质能源的安全开发利用和经济昌盛繁荣。农作物秸秆是籽实收获后剩下的作物残留物,包括禾谷类、豆类、薯类、油料类、麻类以及棉花、甘蔗、烟草、瓜果等多种作物的秸秆。秸秆是重要的生物质资源 ,其蛋白质含量约5%,纤维素含量约30%,还含有一定量的钙、磷等矿物质,其热值约为标准煤的 50% 。秸秆在农田生态系统中具有重要地位。作物秸秆作为收获脱粒后的残留茎叶 ,仍贮藏了大量光合作用的产物及从土壤中吸收的矿质养分。秸秆的处置直接关系到农田生态系统中物质、能量的平衡与失调。由于秸秆是泛称 ,因此 ,秸秆所含的能量与农作物的种类、生长的气候条件等各种具体因素有密切的关系。充分有效的利用好秸秆中的能量 ,将减少秸秆对环境所造成的负荷 ,同时有利于最大限度的利用生产者这一级的能量。农林废弃物是自然界存在的相当大的可再生能源。在我国，林业及木材加工废弃物年产量约9亿吨，农作物秸秆年产量达7亿吨之多。仅就秸秆而言，除了还田、饲料和造纸外，其剩余的将近一半长期以来未得到合理的开发和利用。根据中国统计年鉴公布，2006年粮食（包括：稻谷、小麦、玉米、豆类和薯类）产量为4.97亿吨；油料产量0.3亿吨；甘蔗产量1.0亿吨,以上三项合计,按作物产量与秸秆产量1:1:1计算,约产秸秆6.9亿吨。其能量折合标准煤约3.03.5亿吨,相当2006年全国原煤产量的18%左右(中国统计年鉴:2004年全国原煤产量为17亿吨)。秸秆中除20%作为饲料；40%作为传统的生活燃料；13%作为还田肥料；2%作为工业原料外，剩余25%作为废物在田间焚烧，导致污染大气环境。这表明有65%左右，即4.5亿吨秸秆可选择清洁、高效的途径加以利用。目前秸秆作为能源的利用技术存在以下三个主要发展方向：秸秆固化；秸秆液化；秸秆气化。 (1)利用农作物秸秆制取酒精或轻质燃油的技术。国外很多国家在这方面开展了大量研究，巴西在可再生物质资源生产酒精方面处于世界先进行列。 (2)农作物气化技术。美国研究出秸秆两步发酵工艺，大大提高了沼气发酵装置的产气率。欧盟各国建立了600多座大中型沼气工程，其中绝大多数可用于秸秆产生沼气。 (3)秸秆等生物质致密成型和炭化技术。美国建有9个生产能力为250t/天的生产厂，另有16个州兴建了日产量为300t的树皮成型燃料加工厂；意大利、丹麦、法国、德国、瑞典、瑞士等欧洲国家建有生物质颗粒燃料厂30多家，机械冲压式成型燃料厂40余家。某某某某有限公司位于临沭县经济开发区,所用原料秸秆由我县及周边农村地区提供。供水系统可由经济开发区的水系统管网接入使用或在厂区内打深水井自行解决，电力由县变电所供给，自备锅炉供汽，在这里建厂交通方便。产品秸秆气可用于制取燃气、供热和发电，为企业节约了成本，又解决了当前农村秸秆剩余的问题和因焚烧秸秆带来的污染问题，因而具有重大的经济效益和社会效益，符合我国乃至世界能源发展的新思路。1.3.2.2 投资的必要性和经济意义 我国是农业大国 ,大部分地区盛产粮食作物 ,秸秆的年产量达 6亿多吨,目前全国很多地区都有大量的秸秆剩余量可以加以利用。特别是山东、福建、吉林、河南等地区 ,本身的煤炭资源就十分丰富 ,很多农户已经选用较为清洁和使用方便的煤、油、电、气作为日常生活用能 ,化肥也开始替代农家肥而广泛使用。因此 ,秸秆剩余量就更为丰富 ,秸秆能源浪费量也更为惊人。收获季节一到 ,焚烧秸秆的浓浓黑烟漫山遍野 ,既污染环境又浪费能源。因此 ,在这些地区和一些大城市的郊区 ,更应该对秸秆加以综合利用 ,特别是秸秆的能源化。同时 ,广大农户在使用秸秆作为生活燃料时 ,其能源利用率不足 10%,处于极低的水平上。近几年在许多地方出现了农作物秸秆大量剩余，不少地方就一把火白白烧掉,既浪费资源又污染环境,还影响交通安全,带来了一系列的社会经济问题,直接危害到人。秸秆是一种很好的清洁可再生能源 , 农作物秸秆纤维中的碳占绝大部分 ,小麦、玉米等主要粮食作物秸秆的含碳量约占40%以上。秸秆的能源密度为1315MJ/kg 。每2t秸秆的热值就相当于1t煤，而且其平均含硫量只有3.8, 而煤的平均含硫量约达 1% 。较高的热值及较低的含硫量使秸秆作为能源具备极大的可行性。为加快推进秸秆能源化利用，培育秸秆能源产品应用市场，根据中华人民共和国可再生能源法、国务院办公厅关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见（国办发2008105号）、财政部关于印发（可再生能源发展专项资金管理暂行办法）的通知（财建2006237号），中央财政将安排资金支持秸秆产业化发展。对符合支持条件的企业，根据企业每年实际销售秸秆能源产品的种类、数量折算消耗的秸秆种类和数量，中央财政按一定标准给予综合性补助。秸秆气化可实现清洁气化燃烧，具有一次投资，长期受益的特点，其社会效益、经济效益，尤其是环保效益特别明显。而且用秸秆气化要比烧煤、用煤气和液化气便宜得多，减轻了农民的负担，长期的社会效益非常大，节约了煤炭资源的消耗，推动了农村的科技进步。1.3.2.3 本项目的地位和作用 产品秸秆气主要原料秸秆来源于周边农村地区，可消耗大量过剩的秸秆并为农民创收，造福一方。 同时，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，市场前景非常广阔。根据我们的研究，即使到2020年，秸秆的消费比例仍在25%以上。因此，政府支持开发秸秆燃料技术及发展相关支撑产业对于提高农民生活水平很重要。 目前，国内外对秸秆燃料技术已有很多研究。美国正在研究秸秆致密成型和炭化技术。我国秸秆固化成型技术的研制与开发也有十余年的历史，利用各种农林废弃物生产出来的大块、棒状和颗粒燃料已逐步应用到农村生活和农业生产的各个方面，甚至已开始渗入到城市用能和商业发电领域中。秸秆发电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。各级政府在招商引资中也都把秸秆发电作为一个重头戏，秸秆发电概念在资本市场也开始活跃。秸秆发电利国利民，受到越来越多的人关注。 但是，相对于千家万户的小农，这些技术的产业化面临着秸秆产量规模小以及相对农户收入价格过高的问题。因此，应开发适合农户使用的简易、经济、小型的秸秆固化成型设备，在政府支持下，通过小规模试点示范，以探索出推广应用经验，为今后大规模的推广应用奠定基础。在石油、煤炭等石化能源价格不断上涨的今天，秸秆能源技术的开发必将改善农村的用能结构，对农村生态环境和农民生活质量的提高大有好处。1.3.3研究范围本可行性研究报告工作的范围是对拟建设项目的建设意义、建设条件、技术路线、环境影响、实施计划、经济效益等方面是否可行加以论述，以提供准确的资料和数据，并对拟建项目是否应该建设和如何建设做出论证和评价，以作为领导决策的依据和为下一步的工作提供依据。1.3.4研究的主要过程在本可行性研究报告之前，某某某某有限公司已对项目的建设条件进行了论证，然后，该公司多次组织人员对目前国内秸秆热解制气的有关生产技术状况进行了调查，经向有关领导汇报和请示，对该项目进行了初步可行性分析研究。在此基础上，又查阅了各有关资料和数据，根据我国实际情况，按照原中国化工部化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（化计发1997426号）编制而成。1.4 研究结论1.4.1研究的简要综合结论在本地区建设秸秆热解制气项目基本条件很好：水、电供应充足，交通方便，原料可就近解决，条件十分优越。近几年出现了秸秆气化技术 , 通过对秸秆不完全燃烧或干馏，获得可燃气作燃料。秸秆气化装置可使 1 kg农作物秸秆产生1m3 多的可燃气。以沼气、生物质能为重点的农村可再生能源建设，缓解了农村地区能源供应短缺的情况，改变了农村传统的生火做饭模式，满足了农民对高品位能源的需求，提高了农民生活质量，适应了现代化新农村的发展需求，同时可消耗掉大量的农作物秸秆 , 是一种实现秸秆处理规模化的方式 , 也是较为提倡的一种秸秆能源利用模式。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，市场前景非常广阔。秸秆热解制气的生产技术成熟可靠,国内有较成熟的生产经验, “三废”方面产生量较小，有成熟有效的治理措施。利用国内现有的先进生产技术和当地原料供应上的优势，建设年产1.5亿立方秸秆气生产装置，可降低工程投资和生产成本，提高企业经济效益，促进当地农民经济收入；同时还可为当地下岗职工提供就业岗位，解决部分下岗职工再就业的问题。因此，该项目的建设，具有较好的经济效益和社会效益。1.4.2 存在的主要问题和建议秸秆气化技术作为一项新技术，秸秆气化技术当处在发展的起始阶段，有些地方有待于不断地完善与提高，如进一步提高秸秆气的燃烧热值，降低焦油含量尚有很多潜力去挖，深信凭借着各科研单位的技术力量，在发展生物质的气化利用技术上，一定会不断地在技术上创新再创新，为我国的节能环保战略的实施做出应有的贡献。秸秆气化技术推广存在的问题：1、秸秆气化站运行不能赢利。秸秆气化站的运行管理没有引入市场化的运营管理机制,以送气方式供气,运行需要补贴资金。2、秸秆气化站建设不规范。由于秸秆气化技术的推广可以取得“三农”、能源、环境保护、生态环境等多方面的效益,前些年,各地在财政资金投入方面呈现渠道多元化,包括发改委、农业、环保、科技等,这对秸秆气化技术是非常难得的发展机遇。但由于管理体系的原因,同时也使该项技术的推广中,投入部门在采购、布点方面的控制能力增强,一大批关连企业进入参与了秸秆气化的推广，甚至有的企业只生产过12套设备,无法保证质量和售后服务。一些秸秆气化站，建设、布点缺乏科学性，对原料保障、用气户数、居民支付能力、管理能力和建设资金投入等缺乏论证,且秸秆气化设备缺乏统一技术标准，造成设备安装后，制造质量、安全性、供气保障、维护管理、售后服务方面差异很大，导致一批秸秆气化站停运。附：主要技术经济指标表。主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备 注一产品规模秸秆气m3/a1.5亿二产品方案蒸汽t/a4.8万自用2发电量万度800自用3秸秆气m3/a1.3亿外销三年操作日天330四主要原材料、燃料用量秸秆t/a15万五、公用工程和动力消耗1供电设备容量kW年耗电量万kWh480自给2供汽用汽量t/h6自给3供水一次水t/h50六运输量运入量t/a150000（汽车）运出量WM3/a15000(管道)七劳动定员人70生产工人人58管理人员（后勤、销售）人12八总占地面积亩200九总建筑面积m237000十工程项目总投资万元固定资产投资万元17740(1)建设投资万元17360(2)建设期利息万元380铺底流动资金万元520十一报批项目总投资万元18260十二年销售收入万元13000十三成本和费用年均总成本费用万元6645年均经营成本万元4900十四年均利润总额万元6230十五年均销售税金万元124.8十六财务评价指标投资利润率33.02税前投资利税率33.67税前投资回收期年3.0（税后）不含建设期第二章 市场预测2.1 产品性质和用途秸秆燃气，是利用植物燃料通过制气炉，在密闭缺氧条件下，采用干馏热解及热化学氧化法后产生的一种可燃性气体，这种气体是一种混合燃气，主要含一氧化碳、氢气、甲烷、乙烷、丙烷等，亦称生物质气。根据北京市燃气及燃气用具产品质量监督检验站于2000年10月25日，对秸秆燃气进行了检测：得知秸秆燃气含氢15.27%、氧3.12%、氮 56.22%、甲烷1.57%、一氧化碳9.76%、二氧化碳13.75%、乙烯0.10%、乙烷0.13%、丙烷0.03%、丙烯0.05%,合计100%。秸秆燃气属于绿色新能源，它具有强大的生命力。在秸秆燃气、天燃气、石油液化气、沼气、太阳能、电、原煤、蜂窝煤、原植物能源当中，唯独有秸秆燃气在我国农村最现实，最经济、最方便、最节能、最适用，不仅使用安全，而且清洁卫生。秸秆气可用于制取燃气、供热和发电，为企业节约了成本，又解决了当前农村秸秆剩余的问题和因焚烧秸秆带来的污染问题，因而具有重大的经济效益和社会效益。用生物质替代煤，天然气和重油等来制备合成为甲醇，汽油，或柴油等液体燃料而用于交通工具，这样即可以满足人类对液体燃料日益增长的需求，同时又可有效减轻由于大量使用化石燃料给环境带来的污染。秸秆通常含有35的灰分。这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集，这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙，可用作高效农业肥料。2.2国内外市场预测秸秆气化技术有广阔的市场和无与伦比的生命力，其原料来源可不断再生，不受地域、气候条件的限制，立足于农村能源“自产、自用、自足”，减少对化石能源和煤炭资源的需求量，深信其推广应用必然有着良好的开发前景。 作为一项新技术，秸秆气化技术当处在发展的起始阶段，有些地方有待于不断地完善与提高，如再进一步提高气烧热值，降低焦油含量等方面尚有很多潜力去挖，深信凭借着各科研单位的技术力量，在发展生物质的气化利用技术上，一定会不断地在技术上创新再创新，为我国的节能环保战略的实施做出应有的贡献。 秸秆气化可实现清洁气化燃烧，具有一次投资，长期受益的特点，其社会效益、经济效益，尤其是环保效益特别明显； 首先，解决了环境污染问题。每年秋季都有大量的秸秆被焚烧，产生的大量烟尘严重地污染了大气环境，影响了人们的正常的生产生活。推广秸秆气化技术从根本上解决了这一历史难题，可将农作物秸秆、稻壳等，以及林业废弃物木屑等完全消化，变废为宝，为本市建设生态城和经济可持续发展战略起到相当积极的推动作用。 其次，提高人们的生活质量。农民因传统习惯，将秸秆堆放在房前屋后，潜伏着安全隐患，更不雅观，而秸秆的气化供气系统以其方便、卫生，告别了各户的“炊烟袅袅”的大锅灶，改善了庭院卫生状况，广大群众十分欢迎。 再次，节约能源，减轻了农民负担。作为能源材料生物质农作物秸秆价格极其低廉，来源广阔，不断再生，对于秸秆煤气用户而言，三口之家，一天用0.5方气，其价格为1元一方，每月十五元左右钱就够了。而使用液化气，以每瓶平均价74元计，一瓶气正常能用2个月，每户每月需支付液化气费约37元，显而易见，用秸秆气化要比烧煤、用煤气和液化气便宜得多，减轻了农民的负担，长期的社会效益非常大，节约了煤炭资源的消耗，推动了农村的科技进步。目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用，已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划，如日本的“阳光计划”，美国的“能源农场”，印度的“绿色能源工厂”等，它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，我国生物质能发电装机容量要超过：300万kw。因此，从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展，加快了技术商业化的进程。随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高，既有经济、社会效益，又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔。我国农村的秸秆资源相当丰富，主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗。根据我国地理分布和气候条件，南方地区水域多、气温高，适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产，北方地区四季温差大，适合玉米、豆类和薯类作物生长，故播种面积大于其他地区。小麦在我国各地区都普遍种植，播种面积以华中、华东地区最多；棉花产地主要是华东和华中地区，其次是华北和西部地区。预计在2000年到2010年期间，我国每年秸秆资源的可获得量为3.5亿3.7亿吨，相当于1.7亿吨标准煤。如果将这些秸秆资源用于发电，相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h，年发电量为4500亿kWh。2.2.1国外状况和国内状况随着我国农业和农村经济的发展,农作物桔秆总量不断增加,农村中使用煤炭、石油液化气的农户不断增多,加上农业机械化程度的提高,农民饲养牲畜大量降低,农作物秸秆作为燃料、饲料的需求大大减少,因此,近几年在许多地方出现了农作物秸秆大量剩余。据新乡市统计,全市每年的桔秆总量约300万吨,其中作为肥料或直接还田的约48万吨,作为青贮氨化饲料的约有20万吨,作为工业原料或其它用途的约有100万吨,而剩余的近130万吨农作物桔秆没有出路,不少地方就一把火白白烧掉,既浪费资源又污染环境,还影响交通安全,带来了一系列的社会经济问题,直接危害到人。我国秸秆气化技术的发展历程。根据不完全的资料,国家科技部在“七五”“八五”期间,对秸秆气化技术,以山东省科学院能源研究所为代表的的开发研究给予支持,通过技术全国多家研究机构和企业开展了相关的研究工作,形成了目前秸秆气化技术以空气作为介质、采集成和组装用固定床下吸式气化炉生产燃气;并用多级湿法 (水浴、喷淋) 脱除灰尘和焦油的基本技术特征。从“九五”开始,国家发改委、农业部、科技部及各级财政部门以项目补助的方式,开始支持建立秸秆气化集中供气试点工程。“十五”逐步扩大建立秸秆气化集中供气示范工程的建设, 2001年和2002年农业部就“农村小型公益设施建设补助资金农村能源项目秸秆气化集中供气工程”面向全国公开招标,全国有几十家企、事业单位参加投标,山东大学、四川省农业机械研究设计院、合肥天焱公司、辽宁能源所等单位成为中标单位,这次招、投标形成了一批秸秆气化技术研究推广的骨干企业,对秸秆气化技术的研究和推广应用有着重要的作用。目前,全国已建成秸秆气化集中供气工程539座,大致分布在山东、四川、云南、河南、河北、广西、黑龙江、吉林、辽宁、安徽、江苏、湖北、新疆等省区。秸秆气化集中供气工程在农村是个公共工程其建设与运行管理是一个系统工程,除需要较高的设备稳定性和售后服务能力外,还与当地经济水平、经营管理方式、原料条件等密切相关。根据我们实践在秸秆气化集中供气工程投资、布点、管理方面有如下体会: 1、秸秆气化集中供气工程是农村公益基础设施,资金投入较大,需要国家投入一定资金对秸秆气化站建设进行扶持。较好的建设资金投入结构是,国家项目扶持、地方财政补助和农户投入,各占1/3 。 2、秸秆气化集中供气工程的建设是农村经济和社会发展的要求,建设布点应选择人均年纯收入达到5000元及以上的村镇,或者村级集体年收入达到50万元及以上的村镇。且农户居住相对集中、规模在200户以上，越集中越好,户数越多越好。 秸秆气化站的运行管理必须引入市场化的运营管理机制，即秸秆气化站的运营必须是赢利的，对其运行不能补贴。生物质是一种重要的可再生能源，农作物秸秆的热值约12.5MJ/m3，这些能量加以开发利用，不仅可减少非再生能源的开采和消耗，而且还可以减少对环境的污染。根据可再生能源法以及可再生能源产业发展指导目录都将秸秆制取燃气和发电列为技术研发和推广应用的项目。目前，生物质能技术的研究和开发是重大热门课题之一，受到各国的关注。许多国家都制定了相应的开发计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程农场和巴西的酒精能源计划等。以德国为例，利用生物质能发电，送入公用电网的电量从1996年到2005年增长了近3.9倍。2.2.2 生产状况 目前,全国已建成秸秆气化集中供气工程539座,大致分布在山东、四川、云南、河南、河北、广西、黑龙江、吉林、辽宁、安徽、江苏、湖北、新疆等省区。秸秆气化集中供气技术,采用了类似发生炉煤气的制气原理,使农作物秸秆等生物质原料在控氧状态下燃烧反应，将生物质的主要成份碳、氢 (木质素、粗纤维、氢、氧) 等元素转化为可燃的一氧化碳、氢、甲烷、丙烷等气体,秸秆中大部分能量转移到气体;再去除可燃气体中的灰分、焦油等杂质,可燃气体通过管网送入用户燃烧时,能量就释放出来。秸秆气化技术是一种热化学处理技术,采用工程设备进行生产,对环境、季节等没有依赖,可以实现过程自动控制和不间断供气。这种方法改变了生物质原料的使用形态，方便卫生,在农村家庭使用秸秆燃气,能量转换效率是固态生物质直接燃烧的3倍。马承愚等报道了秸秆热解气化法制可燃气技术 ,其生产工艺流程为:先将秸秆切碎后 ,由螺旋输送机输送到干馏气化炉中 ,秸秆在氧气不充足的条件下 ,干馏、热解、气化 ,被还原成 C m H n 、CO、H2等可燃性混合气体。产生的可燃气体经冷却器降温后 ,进入气液分离器 ,除去水和焦油 ,过滤后可得纯净可燃气体。目前 ,美国、英国、加拿大等国家学者开展了循环流化床、加压流化床等的研究,已实现了工业化应用。该工艺自动化程度较高,气化效率 60%80%,可燃气体热值 170250 MJm3。秸秆发电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。各级政府在招商引资中也都把秸秆发电作为一个重头戏，秸秆发电概念在资本市场也开始活跃。秸秆发电利国利民，受到越来越多的人关注。河北晋州(125MW)和山东单县(124MW)两个示范项目都将引进丹麦BWE公司的世界先进秸秆发电技术，龙基电力有限公司作为项目投资和项目实施单位，在当地做了大量的前期调研，力争在吸收丹麦BWE先进技术的基础上，开创出一条符合中国国情的新路。两个示范项目如能成功，将给我国广袤的农村带来前所未有的新能源革命和巨大的经济效益，如河北晋州项目每年燃烧秸秆20多万t，发电1.38亿kWh。按照每吨秸秆100元的收购价测算，将带动农户增收2000多万元/年；与同等规模的燃煤火电厂相比，一年可节约l0万多吨标准煤。除上述两个示范项目外，江苏如东县、黑龙江庆安县、北京平谷区等生物质能丰富的县(区)都在积极与龙基电力有限公司洽谈，着手筹建秸秆发电厂。2.3 产品价格分析本项目为年产1.5亿方秸秆气，配套建设6吨燃气锅炉和2台500KW内燃发电机组，供厂区生产生活的热电需求。目前国内外天然气价格处于逐步攀升状态，目前项目所在地管道煤气的价格达到2元/方，本项目产生的高热值燃气，热能可与传统的管道燃气相媲美。结合项目所在地的实际情形，本项目可行性研究报告中秸秆气的价格定位1元/方。本项目主要是为了可再生生物质能量转化，减少对非可再生能源的利用，政府大力提倡并给予一定的补贴与扶持。秸秆气化技术也非常适合世界上农业、农村、农民及能源状态与我国类似的非洲、东盟等国家,秸秆气化技术及设备有良好的出口前景。第三章 产品方案和生产规模3.1 产品方案 本项目为国家重点扶持项目，其产品为国家节约了能源，为企业节约了成本；同时为农民创收和环境保护也有积极作用，有较好的市场前景，为国家鼓励发展的项目。装置综合生产能力为年产秸秆气1.5亿立方，年工作天数为330天。产品方案：产 汽 量 ： 4.8万吨/年（自用）发 电 量 ： 800万千瓦时/年（自用）产 气 量 ： 1.3亿立方/年（外销）3.2 生产规模确定的原则和特点本工程生产规模为年产1.5亿方秸秆气，并配套6吨燃气锅炉和2台500KW内燃发电机组，以满足装置运行的热、电需求。本项目的建设符合国家最低综合利用经济规模的政策要求，同时符合山东省化工行业鼓励规模的要求，根据本报告前述对国内秸秆的剩余量的研究，同时结合当地原料及水、电、汽等现状确定上述产品方案，有以下特点：a.生产技术先进，生产成本低，符合政府的政策扶持，投资风险低。b.本项目符合世界能源利用的发展方向，可增强企业抗风险能力，为企业结构优化做出贡献，并可大幅度提高企业经济效益。c.该项目市场前景较好，生产技术先进，工艺成熟可靠、环境污染小或无污染，不会对环境造成危害，符合国家产业发展政策。d.将当地多余的秸秆有效利用，不仅缓解了环境污染压力，还变废为宝，产生了大量可供利用的清洁能源。e.能增加当地人民收入水平，能为当地社会声誉劳动力提供部分就业机会。3.3 产品规格及质量指标秸秆气化技术的主要性能指标及经济指标（见下表）表3-1 秸秆燃气成分及热值秸秆燃气成分（%）秸秆燃气热值（MJ/m3）COH2CH4O2CO2N212.51922121424110124850第四章 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的选择4.1.1原料路线的确定原则和依据本装置原料路线的确定原则是原料廉价、充足、易得或就地取材，并且工艺先进，操作方便。本项目采用当地丰富的原料资源，以秸秆为主要原料，建设秸秆气化技术生产装置，具有原料充足、就近易得、廉价等优势，可充分利用的可再生生物质能源。4.1.2 原料路线的选择我国农村的秸秆资源相当丰富，主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗。根据我国地理分布和气候条件，南方地区水域多、气温高，适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产，北方地区四季温差大，适合玉米、豆类和薯类作物生长，故播种面积大于其他地区。小麦在我国各地区都普遍种植，播种面积以华中、华东地区最多；棉花产地主要是华东和华中地区，其次是华北和西部地区。