生物質(zhì)成型燃料BMF鍋爐替代燃油鍋爐改造節(jié)能減排項目方案(15頁).doc
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2022-09-23
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1、珠海經(jīng)濟特區(qū)紅塔仁恒紙業(yè)有限公司生物質(zhì)成型燃料(BMF)鍋爐替代燃油鍋爐改造節(jié)能減排項目方案目 錄第一章 概要2第二章 生物質(zhì)成型燃料(BMF)介紹32.1 什么是BMF燃料?32.2 BMF燃料的特性32.3 中國生物質(zhì)能源政策42.4 BMF燃料來源42.5 BMF燃料價格走勢分析5第三章 項目技術(shù)方案73.1設備選型73.2平面布置73.3 燃料供應系統(tǒng)83.4 燃燒系統(tǒng)83.5 灰渣處理系統(tǒng)9第四章 環(huán)境保護10第五章 投資預算及實施工期115.1投資預算115.2實施工期11第六章 經(jīng)濟效益分析12第七章 有關(guān)附件12第一章 概 要 本項目與糾纏整個世界的兩個話題有關(guān):全球氣候變暖和2、石油價格! 紅塔仁恒紙業(yè)有限公司是一家專業(yè)從事高檔涂布白卡紙生產(chǎn)企業(yè),由于造紙生產(chǎn)工藝的需要,生產(chǎn)需要消耗大量的蒸汽,目前以重油鍋爐供應蒸汽。 由于石油價格的寬幅波動運行,造成生產(chǎn)成本和燃料費用難以穩(wěn)定控制,嚴重影響公司利潤,削弱公司產(chǎn)品競爭力。 尋找一種低成本的、價格穩(wěn)定的、對環(huán)境友好的清潔燃料,能為公司的經(jīng)營管理和業(yè)績作出貢獻。 廣州迪森集團生產(chǎn)的生物質(zhì)成型燃料(Biomass Moulding Fuel簡稱BMF),是采用木屑、秸稈等生物質(zhì)原料,通過加入高效添加劑,經(jīng)過粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝,壓縮成型的可直接燃燒的一種新型清潔燃料。 BMF燃料符合京都議定書清潔發(fā)展機制(CDM)標3、準,硫、氮含量極低,可實現(xiàn)溫室氣體CO2生態(tài)“零”排放。 中國政府大力支持BMF燃料的生產(chǎn)和使用,2006年頒布實施的中華人民共和國可再生能源法,明確了“國家將可再生能源的開發(fā)利用列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域,并實行強制市場份額政策,國家對列入可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄的項目給予財政支持和稅收優(yōu)惠。” 本項目計劃節(jié)能減排,建設生態(tài)型工業(yè)園區(qū),符合紅塔仁恒公司的社會承諾,能有效提升紅塔仁恒公司的品牌和企業(yè)形象。 第二章 生物質(zhì)成型燃料(BMF)介紹2.1 什么是BMF燃料?生物質(zhì)成型燃料(Biomass Moulding Fuel簡稱BMF)是采用木屑、秸稈等生物質(zhì)作為原料,通過加入高效添加劑,經(jīng)過粉4、碎、混合、擠壓、烘干等工藝,壓縮成型的可直接燃燒的一種新型清潔燃料。BMF燃料成型技術(shù)能有效地改變木屑、秸稈等的燃燒特性,實現(xiàn)快速、潔凈燃燒。BMF燃料可以看作一種綠色煤炭,是一種新型清潔能源。2.2 BMF燃料的特性2.2.1 成分構(gòu)成BMF燃料由可燃質(zhì)、無機物和水分組成,主要含有碳(C)、氫(H)、氧(O)及少量的氮(N)、 硫(S)等元素,并含有灰分和水分。經(jīng)廣東省技術(shù)監(jiān)督煤炭產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站(廣州站)檢驗,BMF的指標見表:項目發(fā)熱量MJ/Kg固定碳揮發(fā)份碳氧氫硫氮灰份水份指標17.0215.99%74.29%46.88%37.94%5.27%0.05%0.14%1.81%9.91%5、 迪森生物質(zhì)成型燃料(BMF)檢驗報告見附件1。2.2.2 熱值迪森BMF燃料的顆粒密度為1.2,堆積密度為0.7,熱值17.02MJ/Kg,約2.5噸BMF燃料可替代1噸重油。2.2.3 BMF燃料的環(huán)保性 可實現(xiàn)溫室氣體CO2 生態(tài)“零”排放 生物質(zhì)生長過程中通過光合作用吸收的CO2與其燃燒釋放的CO2總量相當,從生命周期的角度,生物質(zhì)燃燒釋放CO2,并不帶來大氣中CO2含量的增加。因此,根據(jù)京都議定書清潔發(fā)展機制(CDM)規(guī)定,這部分CO2并不作為溫室氣體計算,可實現(xiàn)溫室氣體CO2 生態(tài)“零”排放。 硫含量低,符合清潔燃料標準,燃燒后直接排放達到一類地區(qū)環(huán)保排放標準。 氮含量低,燃燒溫度6、只有1,000左右,減少NOx的生成。 含灰分低,燃燒后剩下的生物質(zhì)灰是上好的鉀肥,可作為農(nóng)作物的有機肥料。2.3 中國生物質(zhì)能源政策 中華人民共和國節(jié)約能源法“國家鼓勵、支持開發(fā)和利用新能源、可再生能源。” 中華人民共和國可再生能源法“國家將可再生能源的開發(fā)利用列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域。國家對列入可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄的項目給予稅收優(yōu)惠。” 國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要“實行優(yōu)惠的財稅、投資政策和強制性市場份額政策,鼓勵生產(chǎn)與消費可再生能源,提高在一次能源消費中的比重。” 財政部、國家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部、國家稅務總局、國家林業(yè)局關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見“國家及7、地方政府要在生物能原料種植、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化推廣等方面給予補助和稅收優(yōu)惠。” 可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃“提出到2010年可再生能源消費量達到能源消費總量的10%,2020年達到15%的發(fā)展目標;生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到5,000萬噸的發(fā)展目標。”2.4 BMF燃料來源目前迪森公司位于廣州市花都區(qū)和廣西年產(chǎn)10萬噸BMF燃料的兩個生產(chǎn)廠已投產(chǎn),并計劃在珠江三角洲周邊地區(qū)建設20家BMF燃料的生產(chǎn)廠,達到每年100萬噸的生產(chǎn)規(guī)模,滿足用戶的需要。加工BMF燃料的原材料來源主要包括農(nóng)林廢棄物、木材加工剩余物,能源作物等。1、木材加工剩余物廣東是家倶生產(chǎn)大省,全省每年家倶廠產(chǎn)生的鋸沫、刨花、木屑8、等木材加工剩余物達到360多萬噸。例如:花都是珠三角木材粗加工基地,每年產(chǎn)生的廢木料超過60萬噸。南海市幾個鎮(zhèn)每天產(chǎn)生有機工業(yè)垃圾160多噸;東莞、順德木材廢料的數(shù)量每天都在1,000多噸以上;揭陽地區(qū)每天從建材和裝修材料加工后產(chǎn)生的廢木屑、廢木塊在1,000噸以上。 2、農(nóng)作物秸桿 廣東省同時也是一個中藥大省,每年中藥材種植產(chǎn)生的廢棄物達到350萬噸以上,例如:肇慶、云浮等地種植肉桂產(chǎn)生的桂柴、桂葉等每年就達50萬噸以上;英徳種植桑樹每年產(chǎn)生的桑枝超過30萬噸。 廣東省僅農(nóng)業(yè)廢棄物每年就有超過1,000萬噸的規(guī)模。3、能源作物的種植從長期原料供應來說,能源作物的種植是一條重要的途徑。迪森公司9、從美國引進培育種植的轉(zhuǎn)基因高產(chǎn)能源作物迪森1號和2號,年畝產(chǎn)干基BMF原料可達46噸/畝。珠海地處廣東省的西部,背靠的新會、江門以西地區(qū)經(jīng)濟以農(nóng)業(yè)為主,農(nóng)林廢棄物資源豐富,能源作物種植條件優(yōu)越,有足夠能力滿足燃料供應。在上述地區(qū)開展能源作物種植,符合廣東省的產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局規(guī)劃,能夠增加農(nóng)民收入,增加能源供應,得到政府的支持。2.5 BMF燃料的價格走勢分析BMF燃料價格與石油、天然氣、煤炭相比,雖然沒有活躍的市場價格,但從各種燃料的價格形成機制可以作出分析。1、石油價格眾所周知,石油價格由于受到供求關(guān)系、地緣政治以及投機炒作的多種因素影響,近年來國際油價高位波動,最高價格達147多美元/桶,并且10、大幅度波動,已成為嚴重影響國家經(jīng)濟安全的頭號問題。2、天然氣國內(nèi)天然氣價格執(zhí)行政府定價政策,政府對天然氣定價的主要參考依據(jù)是成品油價格,隨著我國成品油價格的逐步放開,勢必最終與國際油價接軌,天然氣價格也將隨著成品油價格的上調(diào)而上調(diào)。3、煤炭煤炭是我國的第一大能源,多年來煤炭實行國家定價的政策已被打破,2007年國家對煤炭價格的放開,以及煤炭相對壟斷的供應格局因素決定,煤炭價格在過去的一年也出現(xiàn)了翻番現(xiàn)象。4、BMF燃料生物質(zhì)能源是石油、天然氣、煤炭之后的第四大能源,資源量大,分布廣泛。BMF燃料的價格主要受到原材料價格、加工成本、運輸成本三種因素的影響,其中加工成本主要受到用電成本影響、運輸成11、本主要受到成品油價格的影響,這兩種成本影響因素的價格變動由政府控制,相對其它能源平穩(wěn)。生物質(zhì)能源由于資源分散,其價格敏感性相對于石油、天然氣、煤炭都低。據(jù)歐盟統(tǒng)計,近年來在各種化石能源漲幅翻番的情況下,生物質(zhì)能源的漲幅不超過2%,價格變化幅度明顯低于其它主要能源。由此可以看出,BMF燃料的價格變動趨勢要比其它三種能源平穩(wěn),并將最低限度地與其它清潔能源保持一定的價格差距,成為最廉價的清潔能源。第三章 項目技術(shù)方案3.1設備選型根據(jù)紅塔仁恒公司的生產(chǎn)用蒸汽情況,每小時用汽量在6070蒸噸,負荷比較穩(wěn)定,選擇420t/h BMF鍋爐,可滿足工廠生產(chǎn)的需要。20t/h BMF鍋爐外形示意圖見附圖1。312、.1.1 鍋爐簡介 本鍋爐采用先進的生物質(zhì)燃燒技術(shù)氣化+懸浮燃燒技術(shù); 本鍋爐為自然循環(huán)爐,單鍋筒、單爐膛、平衡通風、室內(nèi)布置、固態(tài)排渣、半組裝式鍋爐。 本鍋爐設計燃料為生物質(zhì)成型燃料(BMF),采用氣化室燃燒燃料析出的揮發(fā)份和爐排上半懸浮狀態(tài)燃燒殘?zhí)嫉娜紵绞健?本鍋爐汽水系統(tǒng)采用自然循環(huán),爐膛外集中下降管結(jié)構(gòu)。 本鍋爐采用縱置式布置,爐膛布置在燃燒室的上方。 本鍋爐尾部布置有省煤器、也可根據(jù)用戶需要布置空氣預熱器。 本鍋爐采用液化石油氣或柴油點火啟動,在燃燒器上裝有啟動點火裝置。3.1.2 鍋爐主要技術(shù)參數(shù)額定蒸發(fā)量 20 t/h額定蒸汽壓力 1.25 MPa額定蒸汽溫度 194給水溫度 13、104 排煙溫度 160 鍋爐熱效率 86 %燃料種類 BMF 燃料允許的負荷調(diào)節(jié)范圍 30100調(diào)節(jié)方法 風燃料比調(diào)節(jié)3.2平面布置 項目鍋爐房及貯料倉平面基本布置見附圖2。3.3 燃料供應系統(tǒng)本項目燃用的BMF燃料,采用40t汽車運輸,從迪森公司的BMF燃料生產(chǎn)廠經(jīng)公路運輸?shù)郊t塔仁恒公司工廠。本項目燃料供應系統(tǒng)包括:卸料、貯料、輸料及供料系統(tǒng)。3.3.1 卸料系統(tǒng)在BMF燃料貯存?zhèn)}前設置卸車平臺,每次可同時容納2輛車卸料。卸料平臺后設置有卸料斗,卸料斗通過提升機將物料輸送至貯料倉高處,通過擺動分配器分配到貯料倉中。3.3.2貯存系統(tǒng)新建420t/h的生物質(zhì)燃料鍋爐,最高負荷按70t/h計算14、,日燃料消耗量約為292t,建設2座貯料倉,每座貯量2,000m3,共4,000m3,可貯存BMF燃料2,800t,可基本滿足鍋爐9天的燃燒量要求。3.3.3 輸送系統(tǒng)BMF燃料的輸送采用單路皮帶運輸系統(tǒng),通過電動振動給料機,經(jīng)皮帶輸送機送至爐前暫存?zhèn)}。3.3.4供料系統(tǒng)暫存?zhèn)}下部接螺旋給料裝置,BMF燃料通過螺旋管輸料至燃燒室入口,通過送料風送進爐膛燃燒。3.4 燃燒系統(tǒng)3.4.1 燃燒方式的選擇根據(jù)環(huán)境保護、潔凈燃燒的要求,以及生物質(zhì)燃料的燃燒特性,選用往復爐排加爐前風力給料的燃燒方式。燃料由給料機送入爐膛,自然落至爐排前部,在此處由于高溫煙氣和一次風的作用逐步預熱、干燥、著火、燃燒。燃料15、邊燃燒邊向爐排后部運動,直至燃燼,最后灰渣落入爐后的除渣口。在爐膛下部,前、后、側(cè)墻各布置有許多二次風口,這些二次風約占總風量的一半。二次風在此鍋爐的燃燒中起到十分關(guān)鍵的作用,二次風攪拌爐內(nèi)氣體使之混合,使爐內(nèi)煙氣產(chǎn)生漩渦,延長懸浮的飛灰及飛灰可燃物在爐內(nèi)的行程,使飛灰及飛灰可燃物進一步降低。它的合理使用可以使飛灰量減少,使飛灰可燃物降低。另外對懸浮可燃物供給部分空氣,有利于提高鍋爐效率,有利于降低鍋爐初始排煙濃度,有利于設計鍋爐的節(jié)能與環(huán)保。3.4.2 燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由燃燒室、爐排、風室組成。爐排下部是風室,作為一次風的通風口。燃燒室的截面、爐排的面積大小、爐膛高度能保證燃料充分的燃燒。燃16、料由爐前螺旋給料裝置送入燃燒室。給料管尺寸、位置滿足鍋爐在不同工況運行時的要求。爐膛進料口處設有送料風,取自空氣預熱器后的熱風。經(jīng)預熱的一次風由風室經(jīng)爐排送入燃燒室,二次風在燃燒室的四面墻送入。調(diào)節(jié)一、二次風量、給料量,可以使鍋爐負荷在30%100%之間調(diào)節(jié)。3.5 灰渣處理系統(tǒng)3.5.1 灰渣量的計算BMF燃料的灰份含量為1.81%,70t/h鍋爐負荷灰渣量計算見下表:項 目每小時每天每年燃料消耗量(t)12.18292.3285,260灰渣量(t)0.225.291,543備 注每天按24小時,每年按7,000小時計算。3.5.2 除灰渣系統(tǒng)的選擇燃燒后的灰渣由爐后的排渣口排出爐外。在排渣17、口下方設有撈渣機,能使灰渣安全有效的排出爐外。煙氣中的灰塵采用旋風+布袋除塵器除塵,除塵效率達99.5%。除塵器下部設有落灰斗,落灰斗通過螺旋出渣機連接密封的貯灰倉。生物質(zhì)燃料燃燒后的灰渣是上好的鉀肥,可作為農(nóng)用肥料還田。本系統(tǒng)除塵采用閉式除塵系統(tǒng),可杜絕飛灰揚塵污染,灰渣通過封閉的運輸車運送到廠外進行進一步的綜合利用。 第四章 環(huán)境保護4.1 環(huán)保排放標準4.1.1我國鍋爐大氣污染物排放標準見下表:項 目煙塵排放濃度(mg/Nm3)SO2排放濃度(mg/Nm3)NOX排放濃度(mg/Nm3)二時段一類地區(qū)排放標準50500400二時段二類地區(qū)排放標準1009004004.1.2 珠海紅塔仁恒18、公司目前執(zhí)行的排放指標要求是SO2排放濃度控制在100mg/Nm3以內(nèi)。4.2 BMF鍋爐環(huán)保排放4.2.1大氣本項目420t/h生物質(zhì)鍋爐,燃料采用BMF燃料,根據(jù)BMF燃料的特點,主要大氣污染物排放情況如下:(1)SO2:BMF燃料含硫量為0.05%,SO2的排放濃度能滿足要求,不需設置脫硫裝置,SO2排放濃度100mg/Nm3;(2)NOx:BMF燃料含氮量為0.14%,鍋爐運行時爐內(nèi)溫度較低,燃燒產(chǎn)生的NOx排放濃度較低,能夠滿足排放要求,NOx排放濃度200mg/Nm3 ;(3)煙塵:設計采用旋風分離器布袋除塵器進行除塵,除塵效率達到99.5%, 處理后煙塵排放濃度50mg/Nm3。19、(4)CO2:根據(jù)京都議定書清潔發(fā)展機制(CDM)規(guī)定,燃燒生物質(zhì)產(chǎn)生的二氧化碳并不作為溫室氣體計算,可實現(xiàn)二氧化碳生態(tài)零排放。4.2.2 固體廢棄物本工程BMF燃料,含灰量1.81%,全年灰渣總量為1,543t/a,采用干式除渣、除灰系統(tǒng),生物質(zhì)燃料灰渣是上好的鉀肥,全部外運進行綜合利用。生物質(zhì)成型燃料(BMF)鍋爐環(huán)保監(jiān)測報告見附件2。第五章 投資預算及工期5.1 投資預算420t/h 生物質(zhì)鍋爐項目投資預算總額為4,350萬元,詳見下表:420t/h生物質(zhì)鍋爐投資預算序號名 稱規(guī)格型號單位數(shù)量金 額(萬元)備 注1熱力系統(tǒng)1.1鍋爐本體及砌筑20t/h臺41.2風機及安裝項11.3除塵設20、備項11.4煙、風、燃料管道項11.5鍋爐其它輔機項11.6熱力系統(tǒng)管道項12燃料供應系統(tǒng)2.1卸料系統(tǒng)項12.2貯料系統(tǒng)2,000m3個2貯存9天用量2.3輸料系統(tǒng)項12.4給料系統(tǒng)項13除灰系統(tǒng)項14電氣及熱工控制系統(tǒng)項15鍋爐房土建費用項16其它費用項1合 計4,350.00 5.2 實施工期本項目實施總工期大約需要6個月,其中:1、項目鍋爐及施工圖設計1個月;2、設備訂貨及生產(chǎn)2.5個月;3、設備安裝、調(diào)試2.5個月。第六章 效益評價6.1 經(jīng)濟效益評價紅塔仁恒公司采用BMF燃料代替重油燃料,新建420t/h BMF鍋爐供汽,按年計算,重油價格按4,000元/噸計算,年節(jié)約蒸汽費用2,21、000萬元,經(jīng)濟效益非常顯著,可實現(xiàn)紅塔仁恒公司的預期節(jié)約目標。6.2 社會效益評價項目420t/h BMF鍋爐建成后,預期取得如下社會效益: 節(jié)能:項目建成后,每年可替代3.2萬噸燃料油,節(jié)約標準煤4.6萬噸/年。 降耗:BMF燃料以農(nóng)林廢棄物作為原料的新能源尚未列入國家能源序列,使用不計能耗,因此使用BMF燃料產(chǎn)生的單位GDP能耗接近為“0”的指標。 減排:BMF燃料來自于植物,含硫量小于0.05%(是重油的1/20),其生長過程中需要在大氣中吸收CO2,可實現(xiàn)溫室氣體接近生態(tài)“0”排放,較重油鍋爐預計實現(xiàn)減少SO2排放50%以上。第七章 有關(guān)附件附圖1: DZW20-1.25-BMF總圖附圖2: 420t/h生物質(zhì)鍋爐平面布置圖附件1:迪森生物質(zhì)成型燃料(BMF)檢驗報告附件2:生物質(zhì)成型燃料(BMF)鍋爐環(huán)保監(jiān)測報告附件3:國家生物質(zhì)能源政策附圖1:DZW20-1.25-BMF總圖附圖2: 420t/h生物質(zhì)鍋爐平面布置圖
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