生物质燃料颗粒工厂项目计划书.doc

生物燃料颗粒项目计划书

第一章 BPM项目方案概述
生物质成型燃料（BIOMASS PELLET）（以下简称：BP颗粒）是应用农林废弃物（如秸秆、锯末、生物废料、稻糠等）作为原材料，通过加入高效添加剂配方，经过粉碎、挤压、烘干等工艺,制成的高密度、高质量的燃烧颗粒。在欧洲已广泛应用于电厂锅炉的辅助燃料、工业锅炉的化石燃料替代使用，以及家庭能源供应和取暖系统。
OCEANNUS是一家致力于生物质能源开发利用的技术服务公司，在生物质燃料颗粒的生产研发领域居于领先水平,通过对各种秸秆的成分、燃烧特性等数据分析，开发不同特性BP颗粒和添加剂，并和欧洲锅炉企业合作，开发针对家庭使用的BP颗粒节能炉灶和BIOBOILER供热供暖锅炉及成套系统。
拟建设的BP颗粒工厂将主要利用当地的秸秆资源,加工成颗粒后供应国内的热电厂、企业锅炉和农村的家庭的节能炉灶市场.
建成后的工厂将用长期协议的方式向合作社及农户收集秸秆资源并用货币或者等价的生物质颗粒予以支付，对符合条件的农户通过赠与或者补贴销售的方式供给BP颗粒炉灶，进一步推广生物质节能炉灶的使用。此外，还通过中外合作的方式，推广使用BIOBOILER供热供暖锅炉及成套系统。
BPM工厂将根据当地25~100公里范围内的秸秆资源、以及100公里范围内的市场需求、物流条件、农户和附近城镇的消费需求进行设立，工厂生产规模分为5万~20万吨不等,大型的颗粒加工厂则需要附近工业企业和火电厂的支持。
第二章 项目背景
1、 BP颗粒的发展背景
BP颗粒是采用高品质木屑、秸秆作为原材料，通过加入高效添加剂，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺,制成颗粒状的可直接燃烧的一种新型清洁燃料.
一般农作物秸秆、木屑都具有疏松、密度小、单位体积的热值低等缺点，作为燃料使用很不方便,这是造成人们不愿用秸秆作为燃料的主要原因之一。BP颗粒成型技术不仅能有效地解决这一问题，而且能有效地改变木屑、秸秆等的燃烧特性，实现快速、洁净燃烧.
BP颗粒成型技术将松散、细碎的桔杆、农业废弃物压成结构紧密颗粒状燃料，其能量密度较加工前要大十倍左右，这种颗粒便于贮运,燃烧后排放的烟灰和SO2远低于煤炭，是一种适合于工业锅炉使用的高品位燃料。BP颗粒可以看作一种绿色煤炭，是一种新型洁净能源。
BP颗粒在国外的发展
在美国，据BPA（美国生物质发电协会）预计，从2010年到2015年,全球生物质燃料市场预计从5729亿美元增加到6937亿美元，年均复合增长率达到3。9%。生物质燃料对电力市场的贡献将从2010年的450亿美元发展到2020年的530亿美元，生物质发电产业每年可产生5百万兆瓦每小时的电力，每年提供1.8万就业机会，并移除6880万吨的森林绿色垃圾。
随着能源价格的上涨和实现节能减排的目标，欧盟承诺将可再生能源的比例提高到20％，近几年BP颗粒的市场需求量每年的增幅达到20%。预计到2020年BP颗粒的需求量将从当前的600万吨提高到4000万吨在欧洲。欧洲一些国家已经成立了政策性的技术支持和项目开发公司，并得到了欧盟基金的支持.
在欧洲北部地区，BP颗粒代替传统能源的趋势已经渐渐形成,替代率已经达到5％，而芬兰、瑞典、奥地利等国家则在政策的大力支持下，替代率已经达到7％～10％。目前生物质燃料颗粒主要用于供电和供热以及热电联供领域。作为清洁高效的燃料，居民家庭也乐于接受这一能源的供应方式。位于德国不莱梅的欧洲最大BP颗粒厂 VIS NOVA GMBH 产能达已达到18万吨/年。
BP颗粒在中国的发展前景
生物质能源在我国是一个亟待发掘的富矿.以秸秆为例，我国一年产生的秸秆热值相当于5亿吨标准煤.预计到2020年，全国秸秆废弃量将达2亿吨以上/年，折合标准煤1亿吨，相当于煤炭大省河南一年的产煤量。
以生物质发电和制成BP颗粒等方式能够大量消耗农业、林业生产过程中产生的废弃物，燃烧后的灰分可以以肥料的形式还田，是一个变废为宝的良性循环过程。每年燃烧后产生的约8000吨灰粉,可作为高品质的钾肥直接还田。若在利用农户家庭生物质方面投入与生物质发电站等量的资金，还能够为农村居民创造多达5到10倍以上的就业机会。
生物质能源的应用在十一五期间即得到了推广，国家发改委要求2020年实现20%的碳排放强度削减目标以及到2020年生物质能源发电机组装机容量达到30000MW这一可再生能源的远大目标.
尽管通过大规模投资建设生物质发电厂更多的受到国家的鼓励和政策支持，但由于投资回收慢，而且由于原材料价格上涨和可预期的固定原料需求,导致目前的发电成本居高不下，而且上网电价加补贴依然不能使大部分发电企业保持盈利，同时还有不可预测的国际能源价格波动带来的风险。
生物质发电适用附近100公里范围内生物质资源非常丰富且价格合理的地区。而BP颗粒工厂由于投资小，可根据原料集聚情况就近设点，从而使生物质发电厂无法涉及的区域的生物质得到充分开发。其生产的颗粒可以直接作为电厂的辅助燃料，减少其有害物质排放，并可通过对周边工业、医疗设施用锅炉的改造使其成功使用生物质燃料，在农村,改造当前热效率仅为10%左右的传统烧柴灶，推广效率高的的生物质炉灶技术，推广家庭供暖系统,被国家列为农村新能源建设的重点任务之一，该技术的开发主要集中在两大领域，一方面是高密度生物质燃料颗粒（BP颗粒) 生产技术以及高效节能炉具的技术开发。
目前国内已有不少企业从事BP颗粒的加工业务，但企业较为分散，生产规模小，尚未形成产业规模。而且由于原料来源不一,很难形成质量标准，不少手工作坊式的颗粒加工含灰量较大，不能实现颗粒的燃烧效率。
第三章 BPM项目的技术优势
1、颗粒研发能力
BP颗粒项目开发最为至关重要的步骤即是执行广泛的评估，并需要全面了解燃料的类型和使用条件.加工燃料之间存在着很多不同,例如形状、化学组成、热值和含水量等。到目前为止，我们工作中已涉及超过60种的燃料，从设计阶段开始就与欧洲的生物质燃料科研机构开展合作，以便确定准确的燃料混合比、燃料制备和燃料处理等方面的事宜。
燃料的比率、密度和含水量都会影响锅炉的有效燃烧。并通过微电脑程序进行识别和控制。

（各组分秸秆的热值、含灰量、含硫量、含钾量、灰分燃烧温度等)
2、开发的BP颗粒的特点
除具有生物质燃料的一般特点外,还具有以下优点:
1) 所有的颗粒尺寸都非常均匀并控制早30mm之内,非常适合充分燃烧。
2) 通过对不同原料的识别和水分控制，进行充分的压制，确保黄色秸秆颗粒的能量密度较加工前大十倍左右，更便于贮存和使用。
3) 根据不同原料成分，研发独特的添加剂，保证颗粒的燃烧特性。
4） 根据不同原料成分，分析灰分的燃烧温度，结合BIOBOILER锅炉的智能控制系统,尽可能减少燃烧过程中的灰分。
OCEANNUS秸秆颗粒的燃烧表现:
No. Parameter 参数 Value 值 Unit 单位
1 Calorific value 热值 18,1 MJ 兆焦耳/kg 公斤
2 Combustion heat 燃烧热 19,8 MJ 兆焦耳/kg 公斤
3 Moisture content 水分含量 8,0 % 百分比
4 Ash content 含灰量 7,0 ％ 百分比
5 Pouring density 密度 0,54 kg公斤/dm³
6 Specific gravity 比重 1，0 kg公斤/dm³

(不同原料加工后的颗粒图片）

如上所示，颗粒含有非常高的热值,在适当条件下可以和煤粉的热值和燃烧状况相当。我们的秸秆颗粒是为商用和居民使用而开发的，在欧洲主要通过就近收集当地的麦秆加工成秸秆颗粒供当地居民家庭使用，并运输到附近100公里范围内(运输范围基于物流成本）的电厂、工厂等工业锅炉和医院、学校等集中供热系统。
3、颗粒工厂的技术特点
要达到颗粒加工的质量必须严格执行一系列的标准，比如稻草的切割尺寸,稻草的水分含量，以及稻草的无效成分等.我们建造的颗粒工厂的自动化程度很高，拥有非常强大的数据库，对不同类型的植物进行区分，使用不同的加工方式,部分颗粒中含有独特的添加剂配方,达到每小时3吨颗粒的加工能力。可以将稻草从大约 140 kg/m3 一捆压缩到颗粒状的 550 kg/m3的密度。

第四章 BP颗粒的市场分析
1、 工业锅炉市场的应用
秸秆颗粒可以用于锅炉的混合燃烧,这些在国外推广的相当普遍,在国外生物质燃料对锅炉市场的贡献将从2010年的450亿美元发展到2020年的530亿美元。
2、 在家庭炉灶和供暖领域的应用
农村的普通的炉灶由于直接使用薪柴不仅燃烧效率低，而且不易存放，更不能实现使用过程的自动控制、自动加料等功能。使用煤气和电力又价格昂贵。而生物质颗粒的使用不仅可以提高炉灶的燃烧效率,而且便于存放和推广，拥有广泛的市场前景。
除炉灶外，使用生物质颗粒的家庭集中供暖系统也有望得到推广，这类系统已经在丹麦、匈牙利等北欧国家得到广泛的认可,这类锅炉可以根据预设模式实现一个星期的持续不断的自动运行，自动加料和温度控制，并自动供应热水。
3、 工业锅炉领域的应用
我国60多万台工业锅炉中，燃油、燃气锅炉约占20％，有12万台左右；中国生物资源十分丰富，资源总量不低于30亿吨干物质/年，相当于10亿多吨/年石油当量，约为我国目前石油消耗量的3倍。
根据《工业生物燃气替代石化能源项目经济评价报告》，假设对我国10％的工业燃油、然气锅炉进行石化能源替代，工业锅炉平均规模按照10T/H预测，每年需消耗生物质资源约2亿吨，可替代和节约石油资源约7000万吨/年。
工业锅炉改造成生物质颗粒锅炉的优势具体体现在以下几个方面：
1）、生物质颗粒燃料比相同热值的煤每吨节省160元,每年可节省燃料费576万元，跟重油比较节约燃料成本约20％左右。
2）、单位GDP能耗几乎为0，BP颗粒燃料属可再生能源，使用不计能耗。
3）、锅炉热效率提高节省燃料费。燃用生物质颗粒燃料，使锅炉热效率提高10％,可每年节煤3600吨，每吨煤400吨,可节省燃料费144万元。
4）、节省脱硫费用及脱硫除尘改造费用。平均每顿二氧化硫的脱硫费用为1000元，每年用于脱硫的运行费用需78万元.改烧生物质颗粒燃料后，可节省此项费用.
5）、得到节能减排奖励奖金和优惠财税政策.根据财政部，国家发展改革委关于印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》的通知(财建[2007］371号文件）规定，燃煤改燃生物质颗粒后,2010年前每年可获得根据节能量,按每吨标准煤 元的奖励。

应用案例：（以2吨BP颗粒蒸汽锅炉为例,假定每天工作10小时，每年工作300天，年用蒸汽6000吨)
项 目
BP颗粒
180#重油
天然气
额定功率（万大卡）
120
120
120
燃料热值（Kcal/Kg Kcal/ NM³）
4,000
9600
10000
理论燃料消耗量（Kg/h NM³/h)
349
142
133
燃料单价（元/t 元/ NM³)
1,250
4,700
4。8
满负荷一小时燃料费用（元/h)
436
667.4
638.4
实际年燃料耗量（t NM³)
1047
426
399000
实际年蒸汽量（吨/年）
6000
6000
6000
年燃料费用（万元）
130。8
200。22
191。5
节约燃料费用（万元)
0
69.42
61
节约燃料费用（％)

—34.67%
—31.9％
年烟气处理费(万元)（脱硫除尘）
0
2
0
年污水处理费

年人工费及维修费
4(第一年为0）
6
6
年费用总比较

75。42
63
不难看出普通企业较为常用的2吨锅炉改造为BP颗粒蒸汽锅炉，如果按年实际使用6000吨蒸汽测算，对比使用重油（重油价格按照4700元/吨），一年可以节省运行费用75.42万元;对比使用天然气（天然气价格按照4.8元/ NM³），一年可以节省运行费用63万元.
4、 在农场等领域的应用
目前很多国家正尝试开发用其作燃料并取代石油和天然气用于干燥谷物的空气加热系统、用于冬季家禽孵化和防寒的取暖系统等。随着近几年来农产品价格的上涨和气候变化的加剧,新型的农场集中供暖系统正逐步的受到欢迎.
第五章 项目选址分析
项目选址必须满足就近取材和交通便利原则，以减少材料采购和运输成本。以平均每户农民3亩地计算,一户耕地每年提供大约1。2～1。8吨秸秆计算，实现10万吨的秸秆加工能力必须在50公里范围内要有6万农户，扣除损耗、饲料、肥料等其他用途,相应的秸秆产量约为30万吨.
秸秆加工厂对价格相当敏感，25公里范围内的原料采购最为经济，26~50公里的范围则采购价格要高出40元/吨，51～75公里范围内则再高出30元/吨。因此加工厂的数量应小于当地的秸秆供应量，避免恶性竞争.秸秆加工厂和农户及合作社签订长期合同。
秸秆加工厂对市场距离和物流成本较为敏感,超过100公里范围价格就会缺乏竞争力，同时也可能会遭遇到竞争对手的挤压.
工艺流程
BPM工厂目前采用的是两种加工工艺，具体工艺和设备视原料和当地市场情况而定。
热压成型
原料粉碎-干燥混合一挤压成型一冷却包装等几个环节.
由于原料的种类、粒度、含水率、成型方式、成型模具的形状和尺寸等因素对成型工艺过程和产品的性能都有一定的影响，所以具体的生产工艺流程以及成型机构视实际情况而定，挤压成型环节都是关键的作业步骤。
炭化成型
首先将生物质原料炭化或部分炭化，然后再加入一定量的黏结剂挤压成型。由于原料纤维结构在炭化过程中受到破坏,高分子组分受热裂解转换成炭,并释放出挥发分（包括可燃气体、木醋液和焦油等）,因而其挤压加工性能得到改善,成型部件的机械磨损和挤压加工过程中的功率消耗明显降低.通过加入科学配比的黏结剂。能够保证成型炭块具有足够的强度和抗潮解性，而且在燃烧时不产生烟尘和异味,生产的成型炭可以采用自然干燥,而不必进行人工干燥。
第六章 项目经济分析
BP颗粒加工厂的投资估算、股权内部收益率、投资收益率、盈亏平衡、设备费用等需要根据选址地区的原料收购价格、劳动力价格、物流成本、配套设施费用、当地的财税扶持政策等进行综合测算。
财税政策参考如下：
1）、生物质发电项目开始享受到垃圾发电的税收政策，享受“增值税即征即退”的优惠，降低企业税负成本13%—17%。
2）、根据《可再生能源法》，国家电网必须购买我们所有的绿色电力。目前的价格政策规定，国家电网为脱硫电价提供高于当地基准价格每千瓦/时两毛五的补贴和一毛钱的临时补贴.
3）、 中央财政的农作物秸杆能源化利用补助 元/吨.
4）、 地方财政补贴。