1、珠海經濟特區紅塔仁恒紙業有限公司生物質成型燃料(BMF)鍋爐替代燃油鍋爐改造節能減排項目方案目 錄第一章 概要2第二章 生物質成型燃料(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 項目技術方案73.1設備選型73.2平面布置73.3 燃料供應系統83.4 燃燒系統83.5 灰渣處理系統9第四章 環境保護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 經濟效益分析12第七章 有關附件12第一章 概 要 本項目與糾纏整個世界的兩個話題有關:全球氣候變暖和
2、石油價格! 紅塔仁恒紙業有限公司是一家專業從事高檔涂布白卡紙生產企業,由于造紙生產工藝的需要,生產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,造成生產成本和燃料費用難以穩定控制,嚴重影響公司利潤,削弱公司產品競爭力。 尋找一種低成本的、價格穩定的、對環境友好的清潔燃料,能為公司的經營管理和業績作出貢獻。 廣州迪森集團生產的生物質成型燃料(Biomass Moulding Fuel簡稱BMF),是采用木屑、秸稈等生物質原料,通過加入高效添加劑,經過粉碎、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展機制(CDM)標
3、準,硫、氮含量極低,可實現溫室氣體CO2生態“零”排放。 中國政府大力支持BMF燃料的生產和使用,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利用列為能源發展的優先領域,并實行強制市場份額政策,國家對列入可再生能源產業發展指導目錄的項目給予財政支持和稅收優惠。” 本項目計劃節能減排,建設生態型工業園區,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形象。 第二章 生物質成型燃料(BMF)介紹2.1 什么是BMF燃料?生物質成型燃料(Biomass Moulding Fuel簡稱BMF)是采用木屑、秸稈等生物質作為原料,通過加入高效添加劑,經過粉
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燃料成型技術能有效地改變木屑、秸稈等的燃燒特性,實現快速、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 成分構成BMF燃料由可燃質、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。經廣東省技術監督煤炭產品質量監督檢驗站(廣州站)檢驗,BMF的指標見表:項目發熱量MJ/Kg固定碳揮發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燃料的環保性 可實現溫室氣體CO2 生態“零”排放 生物質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,生物質燃燒釋放CO2,并不帶來大氣中CO2含量的增加。因此,根據京都議定書清潔發展機制(CDM)規定,這部分CO2并不作為溫室氣體計算,可實現溫室氣體CO2 生態“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環保排放標準。 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灰是上好的鉀肥,可作為農作物的有機肥料。2.3 中國生物質能源政策 中華人民共和國節約能源法“國家鼓勵、支持開發和利用新能源、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利用列為能源發展的優先領域。國家對列入可再生能源產業發展指導目錄的項目給予稅收優惠。” 國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要“實行優惠的財稅、投資政策和強制性市場份額政策,鼓勵生產與消費可再生能源,提高在一次能源消費中的比重。” 財政部、國家發改委、農業部、國家稅務總局、國家林業局關于發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、技術研發、產業化推廣等方面給予補助和稅收優惠。” 可再生能源中長期發展規劃“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%的發展目標;生物質固體成型燃料年利用量達到5,000萬噸的發展目標。”2.4 BMF燃料來源目前迪森公司位于廣州市花都區和廣西年產10萬噸BMF燃料的兩個生產廠已投產,并計劃在珠江三角洲周邊地區建設20家BMF燃料的生產廠,達到每年100萬噸的生產規模,滿足用戶的需要。加工BMF燃料的原材料來源主要包括農林廢棄物、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大省,全省每年家倶廠產生的鋸沫、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,每年產生的廢木料超過60萬噸。南海市幾個鎮每天產生有機工業垃圾160多噸;東莞、順德木材廢料的數量每天都在1,000多噸以上;揭陽地區每天從建材和裝修材料加工后產生的廢木屑、廢木塊在1,000噸以上。 2、農作物秸桿 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生的桑枝超過30萬噸。 廣東省僅農業廢棄物每年就有超過1,000萬噸的規模。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基因高產能源作物迪森1號和2號,年畝產干基BMF原料可達46噸/畝。珠海地處廣東省的西部,背靠的新會、江門以西地區經濟以農業為主,農林廢棄物資源豐富,能源作物種植條件優越,有足夠能力滿足燃料供應。在上述地區開展能源作物種植,符合廣東省的產業發展布局規劃,能夠增加農民收入,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濟安全的頭號問題。2、天然氣國內天然氣價格執行政府定價政策,政府對天然氣定價的主要參考依據是成品油價格,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而上調。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了翻番現象。4、BMF燃料生物質能源是石油、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。生物質能源由于資源分散,其價格敏感性相對于石油、天然氣、煤炭都低。據歐盟統計,近年來在各種化石能源漲幅翻番的情況下,生物質能源的漲幅不超過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,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 項目技術方案3.1設備選型根據紅塔仁恒公司的生產用蒸汽情況,每小時用汽量在6070蒸噸,負荷比較穩定,選擇420t/h BMF鍋爐,可滿足工廠生產的需要。20t/h BMF鍋爐外形示意圖見附圖1。3
12、.1.1 鍋爐簡介 本鍋爐采用先進的生物質燃燒技術氣化+懸浮燃燒技術; 本鍋爐為自然循環爐,單鍋筒、單爐膛、平衡通風、室內布置、固態排渣、半組裝式鍋爐。 本鍋爐設計燃料為生物質成型燃料(BMF),采用氣化室燃燒燃料析出的揮發份和爐排上半懸浮狀態燃燒殘碳的燃燒方式。 本鍋爐汽水系統采用自然循環,爐膛外集中下降管結構。 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 鍋爐主要技術參數額定蒸發量 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 燃料允許的負荷調節范圍 30100調節方法 風燃料比調節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燃料生產廠經公路運輸到紅塔仁恒公司工廠。本項目燃料供應系統包括:卸料、貯料、輸料及供料系統。3.3.1 卸料系統在BMF燃料貯存倉前設置卸車平臺,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貯存系統新建420t/h的生物質燃料鍋爐,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BMF燃料的輸送采用單路皮帶運輸系統,通過電動振動給料機,經皮帶輸送機送至爐前暫存倉。3.3.4供料系統暫存倉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3.4.1 燃燒方式的選擇根據環境保護、潔凈燃燒的要求,以及生物質燃料的燃燒特性,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鍵的作用,二次風攪拌爐內氣體使之混合,使爐內煙氣產生漩渦,延長懸浮的飛灰及飛灰可燃物在爐內的行程,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能與環保。3.4.2 燃燒系統燃燒系統由燃燒室、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。經預熱的一次風由風室經爐排送入燃燒室,二次風在燃燒室的四面墻送入。調節一、二次風量、給料量,可以使鍋爐負荷在30%100%之間調節。3.5 灰渣處理系統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。生物質燃料燃燒后的灰渣是上好的鉀肥,可作為農用肥料還田。本系統除塵采用閉式除塵系統,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 環境保護4.1 環保排放標準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)二時段一類地區排放標準50500400二時段二類地區排放標準1009004004.1.2 珠海紅塔仁恒
18、公司目前執行的排放指標要求是SO2排放濃度控制在100mg/Nm3以內。4.2 BMF鍋爐環保排放4.2.1大氣本項目420t/h生物質鍋爐,燃料采用BMF燃料,根據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%,鍋爐運行時爐內溫度較低,燃燒產生的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:根據京都議定書清潔發展機制(CDM)規定,燃燒生物質產生的二氧化碳并不作為溫室氣體計算,可實現二氧化碳生態零排放。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,生物質燃料灰渣是上好的鉀肥,全部外運進行綜合利用。生物質成型燃料(BMF)鍋爐環保監測報告見附件2。第五章 投資預算及工期5.1 投資預算420t/h 生物質鍋爐項目投資預算總額為4,350萬元,詳見下表:420t/h生物質鍋爐投資預算序號名 稱規格型號單位數量金 額(萬元)備 注1熱力系統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熱力系統管道項12燃料供應系統2.1卸料系統項12.2貯料系統2,000m3個2貯存9天用量2.3輸料系統項12.4給料系統項13除灰系統項14電氣及熱工控制系統項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2.5個月;3、設備安裝、調試2.5個月。第六章 效益評價6.1 經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,年節約蒸汽費用2,
21、000萬元,經濟效益非常顯著,可實現紅塔仁恒公司的預期節約目標。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: 節能:項目建成后,每年可替代3.2萬噸燃料油,節約標準煤4.6萬噸/年。 降耗:BMF燃料以農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,可實現溫室氣體接近生態“0”排放,較重油鍋爐預計實現減少SO2排放50%以上。第七章 有關附件附圖1: DZW20-1.25-BMF總圖附圖2: 420t/h生物質鍋爐平面布置圖附件1:迪森生物質成型燃料(BMF)檢驗報告附件2:生物質成型燃料(BMF)鍋爐環保監測報告附件3:國家生物質能源政策附圖1:DZW20-1.25-BMF總圖附圖2: 420t/h生物質鍋爐平面布置圖