淮安市楚州秸稈發(fā)電項目工程可行性研究報告

檢索號:32-F2441K-A

編號:F2441K-A-01

淮安市楚州秸稈發(fā)電項目工程

可行性研究報告

江蘇省電力設計院

工程咨詢工咨甲20030812001

工程設計甲級100001-SJ

工程勘測甲級100001-KJ

2006年9月南京

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X工程咨詢資格證書￡

Nc

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O單位名稱江蘇省電力設計院資格等級甲級x

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O專業(yè)服務范圍z

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火電OIL送變電）規(guī)劃咨■詢、編建議書、編可研、工程設計、招標咨詢.工程監(jiān)理（簪列）、

X管理咨詢c

Nc

O新能源（X（力發(fā)電）、環(huán)境工程3餐建議書、桀可研.工程設計z

0x

瓏筑規(guī)劃咨詢（小區(qū)）、編速議書."可研、工程設計,招標咨詢

Xc

N巖土工程總建議書、編可研、工程設計、招標咨詢c

O水文地質、工程測量編淀議書、可秫.招標咨詢z

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O編號工咨甲2030812001Z

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有效期五年2003年10月26日

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淮安市楚州秸稈發(fā)電項目工程

可行性研究報告

批準：高嘉梁

審核：周釗范仁東

校核吳斌、董志強、王繼工、王健

陳健偉、胡華強、杜小慶、黃詩堅

劉明濤、何春、任亞群、王愛平

編制：凌曉聰、郝思紅、朱春明、李麟章

周安建、王建榮、朱峰、孫靜

張英俊、鄭攀、馬驥、巫黎明

范仁東

2

總目錄

序號檢索號文件（圖）名數量備注

1F2441K-A-01可行性研究報告1

2F2441K-E投資估算及經濟評價1

3F2441K-A-02廠址地理位置圖1

4F2441K-A-03廠■區(qū)總平面規(guī)劃圖1

5F2441K-A-04原則性熱力系統圖1

6F2441K-A-05原則性燃燒系統圖1

7F2441K-A-06主廠房平面布置圖1

8F2441K-A-07主廠房斷面布置圖1

9F2441K-A-08秸稈輸送系統圖1

10F2441K-A-09電氣主接線圖1

11F2441K-A-10供水流程及水量平衡圖1

12F2441K-A-11原則性化學水系統圖1

3

附件目錄

(1)江蘇省發(fā)展和改革委員會蘇發(fā)改交能發(fā)(2005)1136號《省發(fā)展改

革委關于同意江蘇楚州秸稈熱電廠開展前期工作的通知》

(2)淮安供電公司淮供電發(fā)展(2006)366號《關于淮安市楚州秸桿發(fā)電

項目(15MW+18MW)一次接入系統設計評審意見的函》

(3)淮安供電公司淮供電發(fā)展(2006)284號《關于江蘇淮安秸桿熱

電工程接入電網的復函》

(4)江蘇省國土資源廳蘇國土資函［2006)812號《關于淮安市楚州秸桿

發(fā)電項目用地的預審意見》

(5)淮安市楚州區(qū)建設局2006010號《楚州區(qū)村鎮(zhèn)建設工程選址申請表》

(6)淮安市水利局《取水許可申請書》

(7)江蘇省環(huán)境保護廳蘇環(huán)管(2006)174號《關于對淮安市楚州秸桿發(fā)

電項目環(huán)境影響報告書的批復》

(8)淮安市楚州區(qū)文化局《廠址無文物的證明》

(9)淮安市國土資源局楚州分局《關于淮安秸桿電廠選址是否壓覆重

要礦產資源的說明》

(10)淮安市國土資源局《地質災害危險性評估報告?zhèn)浒傅怯洷怼?/p>

(11)江蘇省地震局蘇震安評(2006)72號關于淮安市楚州秸桿發(fā)電項目

工程場地地震安全性評價報告的批復

(12)江蘇省安全生產監(jiān)督管理局《江蘇省建設工程項目安全預評價評審

意見書》

(13)淮安市衛(wèi)生局淮衛(wèi)疾控(2006)47號《關于淮安市楚州秸桿熱電廠

4

項目職業(yè)病危害預評價審核申請的批復》

(14)江蘇省國信資產管理集團有限公司、淮安市楚州區(qū)人民政府《共建

秸桿熱電項目合作協議書》

(15)江蘇淮陰發(fā)電有限責任公司《委托書》

(16)《租用臨時周轉灰場的協議》

5

目錄

1概述

1.1項目概況及編制依據

1.2研究范圍

1.3楚州區(qū)概況

1.4投資方簡況

1.5建設必要性

1.6主要技術設計原則

1.7工作過程

2電力系統

2.1電力系統現狀

2.2電廠接入系統方案設想

2.3系統對電廠的要求

3燃料供應

3.1秸桿資源量

3.2秸桿價格分析

3.3秸桿成份

3.4秸桿采集系統建設設想

3.5燃油供應

4機組選型

4.1國內外生物質能源發(fā)電技術情況

4.2秸桿原料發(fā)電的主要技術難點

6

4.3秸桿鍋爐燃燒技術

4.4裝機方案

4.5主機技術條件

5廠址條件

5.1廠址概述

5.2交通運輸

5.3水文氣象

5.4電廠水源

5.5廠址穩(wěn)定性與巖土工程條件

6工程設想

6.1全廠總體規(guī)劃及廠區(qū)總平面規(guī)劃布置

6.2廠內秸桿供應系統

6.3燃燒系統

6.4熱力系統

6.5主廠房布置

6.6除灰渣系統

6.7供、排水系統

6.8化學水處理系統

6.9電氣部分

6.10熱工自動化

6.11土建部分

6.12采暖通風和空氣調節(jié)部分

7

7.環(huán)境保護

7.1廠址區(qū)域環(huán)境質量現狀

7.2設計執(zhí)行的環(huán)境標準

7.3環(huán)境保護措施

7.4環(huán)境保護投資估算

8勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生

8.1廠址的安全性分析

8.2電廠在生產過程中主要的安全和衛(wèi)生問題

8.3勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生的主要設計原則

9節(jié)約和合理利用能源

9.1概述

9.2節(jié)約和合理利用能源措施

10勞動定員及組織

10.1勞動組織及管理

10.2人員配置

11項目實施條件和輪廓進度

11.1工程項目實施條件

11.2施工組織構想

11.3工程建設的輪廓進度

12投資估算及經濟評價

12.1投資估算

12.2經濟評價

13結論和建議

8

13.1主要結論

13.2主要技術經濟指標

13.3建議

14招標

9

1概述

1.1項目概況及編制依據

1.1.1項目概況

(1)項目名稱：淮安市楚州秸稈發(fā)電項目

(2)建設單位：江蘇省國信集團控股，并委托江蘇淮陰發(fā)電有限責任公

司開展前期工作。

(3)建設規(guī)模

2X75t/h燃秸稈中溫中壓鍋爐，配2X15MW汽輪發(fā)電機組，留有再擴建一

臺鍋爐的條件。

(4)廠址：淮安楚州經濟開發(fā)區(qū)

1.1.2編制依據

本可行性研究報告主要根據下列文件和資料進行編制的：

(1)淮安市農業(yè)區(qū)劃辦公室局《淮安市農作物秸桿資源報告》

(2)《中華人民共和國可再生能源法》

(3)國家發(fā)展改革委《可再生能源發(fā)電有關管理規(guī)定》

(4)國家發(fā)展改革委《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》

(5)江蘇省發(fā)展和改革委員會蘇發(fā)改交能發(fā)(2005)1136號《省發(fā)展改

革委關于同意江蘇楚州秸稈熱電廠開展前期工作的通知》

(6)江蘇淮陰發(fā)電有限責任公司《委托書》

1.2研究范圍

本可研報告主要對項目建設的必要性、原始條件、可行性等進行研究論證。

(1)通過對工程規(guī)模、建廠條件、廠區(qū)布置、工程實施以及對社會、環(huán)境

10

的影響等方面的研究，評價項目實施的可行性。

(2)依據淮安市農業(yè)區(qū)劃辦公室局《淮安市農作物秸桿資源報告》，研究生

物質發(fā)電示范項目的燃料和機組容量。提出秸稈的采購、貯運的組織、經營、

管理等運行機制和保障措施。

(3)本可行性研究的工作范圍包括工程規(guī)模的確定、機組選型、建設條件、

廠區(qū)布置、工程設想、環(huán)境保護、生產組織和勞動定員、實施輪廓進度、投資

估算和經濟評價等內容。

1.3楚州區(qū)概況

楚州區(qū)地處京杭大運河與蘇北灌溉總渠交匯處，楚州區(qū)即原縣級淮安市，

2001年2月行政區(qū)劃調整，原淮陰市更名為淮安市，原淮安市撤市建區(qū)為楚州

區(qū)，屬轄現淮安市。楚州北距亞歐大陸東橋頭堡連云港市120km,南距江蘇省

會南京市200km。

楚州區(qū)位于江蘇省蘇北中部，東鄰鹽城市阜寧、建湖兩縣，西與洪澤縣和

淮安市清河、清浦兩區(qū)接壤，南接揚州市寶應縣，北與淮安市漣水縣交界。全

區(qū)東西長64km,南北寬43km,總面積1510多km：人口123萬，2005年實現

國內生產總值85.56億元。境內地勢平坦，氣候溫和，四季分明。

楚州區(qū)交通便利，行政區(qū)內有新長鐵路、京滬高速公路、寧連高速公路、

黑龍江省同江市至海南省三亞市的同三高速公路和在建的徐淮鹽高速公路等交

通干線均穿境而過。

1.4投資方(江蘇省國信資產管理集團)簡況

江蘇省國信資產管理集團有限公司成立于2002年2月22日，注冊資本56

億元，經營范圍為：江蘇省政府授權范圍內的國有資產經營、管理、轉讓、投

II

資、企業(yè)托管、資產重組以及經批準的其它業(yè)務。目前公司控股的電廠已達到

5家，公司參股的發(fā)電企業(yè)有十多家，截至2005年底，集團總資產為638億元,

凈資產為156億元，2005年實現利潤23億元。公司資信優(yōu)良，為中國銀行江

蘇省分行AAA級重點客戶。

1.5建設必要性

(1)我國秸稈資源概況

生物質是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源，在世界能源總消費量

中占14%。我國是一個農業(yè)大國，秸稈資源十分豐富，根據農作物產量統計和桔稈

量估算，我國的秸稈資源大約每年有5.6億噸，折合標準煤約2.8億噸，其中有約

15.0%被用來直接還田造肥，有約25.0%被作為飼料，有約9.0%被用作工業(yè)

原料，其中有約27.5%的農作物秸稈在民用爐灶內直接燃燒用來炊事和取暖。

除此之外，有約23.5%可作為其它能源用途，否則只能被廢棄在田間地頭或在

田間直接焚燒掉，不僅浪費了資源，也嚴重地污染了環(huán)境。

全國/江蘇糧食產量和估算秸稈產量見表1.1

表1.1全國/江蘇糧食產量和估算秸稈產量表(萬噸)

農作物全國產量草谷比秸稈量比率江蘇產量秸稈量比率

稻谷19871.30.621232021.85%1404.687133.30%

小麥10972.611097319.46%608.760923.27%

玉米13295.41.51994335.37%197.329611.32%

豆類2000.61.530015.32%95.31435.47%

薯類3604.20.518023.20%74.3371.42%

其它糧食1485.4114852.63%169.71706.49%

花生1188.6223774.22%51.61033.95%

油菜830.1216602.94%145.729111.14%

芝麻65.621310.23%1.940.15%

12

其它油料229.624590.81%0.310.02%

棉花450.1313502.39%29.1873.34%

麻類49.51500.09%0.510.02%

甘蔗葉8384.80.18381.49%33.730.13%

合計56390100%2615100%

(2)有利于增加就業(yè)機會和農民收入，改善農村能源結構

秸稈，作為農作物的副產品，秸稈發(fā)電將使農民廢棄的秸稈變成可再生的

能源資源。秸稈將變廢為寶，可以為農民增加收入，秸稈發(fā)電廠的運行維護及

秸稈收集運輸等還可以為農民提供就業(yè)機會。過去，農村的主要能源是當地可

獲取的秸稈和薪柴，利用這些燃料不僅勞累，而且熱效率低，其煙氣對人體健

康傷害較大。秸稈電廠靠近燃料供應和農村用電終端，將為農民提供高品質的

電能，并改善農民的生活。

近年來，隨著農民生活水平的提高，家庭能源消費結構的變化，越來越多

的家庭更多地選擇使用商品能源，出現了秸桿的大量剩余，被殘留在田間或焚

燒，浪費了寶貴的資源，又嚴重地污染了環(huán)境，因此，在不犧牲環(huán)境質量為代

價的前提條件下，為實現國民經濟的持續(xù)增長，改變傳統的能源生產方式和消

費狀況，規(guī)?；_發(fā)利用生物能源提供了一條新路。該秸稈發(fā)電項目初步定員

121人。全部定員除少部分技術和管理人員外，大多數職工將從當地招收。根

據項目定員及燃料采集方案，保守估計項目直接帶來就業(yè)人數將達200?300

人，有利于緩解當地人口就業(yè)壓力問題。同時，如按每噸秸稈進廠價216元/t

測算，該項目每年預計為農民增收近4300萬元，是真正為“三農”服務的好

項目，是全面貫徹黨的十六屆四中全會精神的具體體現。

(3)有利于保護環(huán)境

農作物秸稈是一種重要的生物資源，不恰當的處置不僅造成資源的浪費，

13

更是對環(huán)境的極大破壞。

秸稈是一種很好的清潔可再生能源，其含硫量只有1.5?3.1%。，而煤的平

均含硫量約達1%。利用秸稈發(fā)電，走充分利用可再生資源的道路，可以使傳

統的“資源一產品一污染排放”單向線性經濟變?yōu)椤百Y源一產品一再生資源”

的循環(huán)經濟。

最近兒年，農作物秸稈從農家的財富變成需要處理的“廢物”，相繼出現了

田間焚燒，污染環(huán)境，危脅飛機降落，影響車輛行駛。為了解決“秸稈焚燒問

題”，各級行政管理部門做了大量的工作，一方面，加大了研究各種綜合利用技

術的投入，另一方面，采取了禁燒秸稈的管理手段，加大執(zhí)法力度。這些措施,

雖然取得了不少成效，但目前焚燒秸稈行為依然很嚴重。隨著農村經濟的發(fā)展,

農民生活水平的提高，秸稈變成“廢物”的區(qū)域越來越擴大，從根本上解決秸

稈露天焚燒導致的環(huán)境污染問題和綜合利用問題，已經是迫在眉睫的事情了。

(4)有利于節(jié)約能源

目前我國農作物秸稈被廢棄在田間地頭或在田間直接焚燒掉、可作為其它

能源用途的秸稈近2億噸，可替代近1億噸的標準煤，約相當于江蘇省目前一

年消耗的煤炭量。

江蘇由于社會經濟發(fā)展速度快，能源消費量大，是國內能源消費大省。2004

年全省能源消費總量約1.36億噸標準煤，其中原煤消費量約1.29億噸，全社

會用電量1820億千瓦.時，原油消費量1800余萬噸。由于自有資源有限，能

源供應量嚴重不足。江蘇能源消費總量中煤炭比重接近70%,煤炭需求量中的

80%以上靠省外調入，原油消費的90%以上依靠省外調入，其中一半以上從國外

進口，調入能源受到資源、產量、運輸等因素制約，能源供應量嚴重不足。煤、

14

油價格上漲過快，直接影響企業(yè)經濟效益。

(5)有利于改善區(qū)域發(fā)電結構

江蘇電源結構不合理，電力裝機中97%以上是燃煤機組。

江蘇經濟的快速發(fā)展，能源需求量將不斷增加，今后江蘇的煤炭供應，運

輸距離越來越遠，成本也越來越高。而另一方面，江蘇的秸稈資源豐富，可供

開發(fā)利用的有農作物秸稈、蘆葦、胡桑條、稻殼、谷殼、花生殼、林木、樹皮、

鋸木屑、畜禽糞便、酒糟、酒廠廢水、造紙污泥、城市生活垃圾等，據不完全

統計，全省每年各類農作物秸稈產量約2600萬噸，其熱值相當于1300萬噸標

準煤。

(6)有利于促進區(qū)域經濟發(fā)展

對楚州地方經濟而言，近年來，楚州區(qū)經濟快速發(fā)展，城市建設飛快進行,

各產業(yè)的生產工藝中需要大量的電力，使得工業(yè)生產用電量和用汽量在原有的

基礎上迅速增加。本項目的建設對楚州區(qū)改善投資環(huán)境，促進本地經濟發(fā)展、

保護環(huán)境和節(jié)約能源都具有一定的推動和支撐力。

楚州的秸稈資源比較豐富，因此，靠近用電終端建設秸稈發(fā)電廠，是集環(huán)

保、節(jié)能、社會效益和經濟效益為一體的工程。

(7)有利于鼓勵國內企業(yè)“自主創(chuàng)新”

秸稈發(fā)電項目在我國尚處于起步階段，需要在主要設備研發(fā)，輔助設備配

套，秸稈電廠的投資、建設、運行管理等環(huán)節(jié)大力投入人力和物力，這將推動

生物質能產業(yè)鏈的形成，為經濟發(fā)展注入新的活力。

綜上所述，為使楚州的秸稈得到充分利用，實現資源化、減量化、無害化,

減少桔桿堆放或焚燒對市容市貌和大氣質量的破壞，充分利用可再生能源的優(yōu)

15

勢，逐步將生物發(fā)電開發(fā)成為現有能源結構的有益補充，建設淮安市楚州秸稈

發(fā)電項目是十分必要的。

1.6主要技術設計原則

(1)鍋爐參數選為中溫中壓

目前，我國在秸稈直燃方面鍋爐容量的選擇方面尚無成熟經驗，考慮到秸

稈燃燒時的堿金屬腐蝕和氯腐蝕，以及過熱器的高溫腐蝕，鍋爐蒸汽參數設計

選為中溫中壓。

(2)裝機方案和供熱

在擬定廠址5km半徑范圍內目前僅有部分小型工業(yè)熱用戶，尚沒有穩(wěn)定的

較大的工業(yè)熱用戶，從發(fā)展的角度和有利于楚州經濟開發(fā)區(qū)招商引資方面分析，

主機選型按預留供熱條件考慮。

根據本地區(qū)可商品化秸稈的數量和業(yè)主的要求，選擇的裝機方案為：

鍋爐選用二臺75t/h燃秸稈固定振動爐排中溫中壓鍋爐，留有擴建一臺鍋

爐的條件。

裝設一臺額定功率為15MW的中溫中壓凝汽式汽輪發(fā)電機組和一臺額定功

率為15MW的中溫中壓抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組。

裝設額定功率15MW和18MW發(fā)電機各一臺。

(3)電氣系統

采用“發(fā)-變-線路組”接線，不設置起備變，電廠以一回UOkV電壓等級

的線路接入系統，接入點為UOkV季橋變電所。

(4)燃料運輸系統

燃料以小麥桿、稻桿等為主，秸稈廠外采用公路運輸。秸稈采用成捆車運

16

方案，直接運入廠內秸稈庫，用吊機卸車、上料。

(5)水工系統

供水系統采用帶自然通風冷卻塔的循環(huán)供水方式。

電廠生活用水采用市政自來水直接供給。

(6)控制系統

采用分散控制系統DCS實現鍋爐、汽輪發(fā)電機組、發(fā)變組及廠用電源系統

及循環(huán)水泵的集中控制。

(7)環(huán)保及工業(yè)衛(wèi)生

除塵設備采用高效率的布袋除塵器。設污水排放處理設施。采用有效的噪

音控制措施。

(8)土建工程

主廠房采用現澆鋼筋混凝土結構，秸稈倉庫采用現澆鋼筋混凝土柱、鋼屋

架形成的排架結構。

(9)年利用小時數

本項目機組年利用小時取6000小時。

1.7工作過程

受江蘇淮陰發(fā)電有限責任公司委托，江蘇省電力設計院編制了淮安市楚州

秸稈發(fā)電項目工程可行性研究報告。

2006年6月組織項目組主要人員，進行了現場踏看和收資，并根據當地規(guī)

劃部門和投資方的意見對擬選廠址進行了考察，在對擬選廠址考察的基礎上，

投資方確定本項目的廠址為：淮安楚州經濟開發(fā)區(qū)內。

為了全面論述建廠的條件,項目建設單位委托相關有資質的單位編制《環(huán)境

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影響評價報告表》、《水資源論證報告》、《地質災害危險性評估報告》和《安全

預評價報告》、《職業(yè)病危害預評價報告》、《電廠接入系統專題報告》、《工程地

質勘察報告》等。

在選廠踏勘、搜資調研和上述相關專題報告的基礎上，開展本項目的可行

性研究報告編寫工作，并于2006年9月完成。

2電力系統

2.1電力系統現狀

2.1.1淮安電網現狀

淮安電網的供電范圍包括淮安市區(qū)、淮陰區(qū)、楚州區(qū)和漣水縣、金湖縣、

吁胎縣及洪澤縣等七個區(qū)縣2004年全社會用電量為49.29億千瓦?時，全社

會最大負荷為902MW；有統調裝機容量955MW,其中華能淮陰電廠770MW,淮陰

電廠185MW,另有非統調裝機容量184MWO有500kV上河變電所1座，主變壓器

1臺，容量750MVA；220kV變電所8座，主變壓器14臺，總容量1550MVA,其

中用戶變電所1座，主變壓器3臺，總容量230MVA；500kV線路7條，總長度

211.2km,220kV線路25條，總長度584.46km,其中用戶5條106.56km。

2.1.2電廠附近地區(qū)變電所情況

110kV季橋變電所，位于電廠南側100m以內（一路之隔）。電壓等級為

HO/lOkV；主變容量1X40MVA,llOkV進線一回，由220kV朱橋變接入；預留

了一臺主變位置和進線間隔，遠景規(guī)劃單母線分段接線，由變電所東側進線。

2.2電廠接入系統方案設想

本工程電廠機組以一回llOkV線路接入llOkV季橋變電所，在llOkV季橋

變擴建兩個llOkV間隔，增加相應的繼電保護、遠動通訊設備。此方案對系統

18

影響較小。

2.3系統對電廠的要求

系統要求電廠服從電網統一運行需要，并參與系統無功、電壓調節(jié)。

3燃料供應

3.1秸稈資源量及消耗量

3.1.1秸稈資源量

3.1.1.1主要秸稈資源量

根據淮安市農業(yè)區(qū)劃辦公室二00六年八月編寫的《淮安市農作物秸桿資源

報告》中的有關內容，同時參考有關資料確定的主副產品比(秸桿谷草比)，

楚州區(qū)主要農作物秸稈資源量見表3.1：

表3.1楚州區(qū)秸稈資源統計表

品種種植面積糧食產量糧食畝產秸桿谷草比秸稈總產量

單位萬畝萬tt萬t

小麥72.5250.3451.0025

大麥82.80.351.152.43

水稻96.446.90.4871.629.31

玉米6.71.90.2840.672.84

合計183.676.659.58

3.1.1.2可獲得量

(1)秸稈資源的減量因素、減量比率

楚州區(qū)秸桿在未來收購過程中的主要減量因素有：

?雨季損耗：因收獲期陰雨天氣，在秸稈收集過程中造成的損失，或因未

及時回收、出現淋融等現象使秸稈斷裂破碎的損耗；

19

?收運損失：在收割、運輸和田間到農舍的倒垛過程中因秸稈打散、遺漏

和拋撒造成的損失；

?堆放損耗：在堆放過程中因表層的霉變和底層的謳爛所造成的秸稈損失。

參考有關資料，確定在未來收購過程中本地區(qū)主要秸稈的減量比率按15%

考慮。

考慮減量因素后的秸稈資源量見表3.2O

表3.2楚州區(qū)秸稈資源量（考慮減量因素后）

品種稻稈麥稈玉米稈合計

秸稈資源總量萬t29.3127.432.8459.58

減量比率15%

減量后秸稈資源量萬t24.9123.322.4150.64

（2）秸稈資源近期可獲得量

根據淮安市農業(yè)區(qū)劃辦公室二00六年八月編寫的《淮安市農作物秸桿資源

報告》，楚州區(qū)主要農作物秸稈的利用現狀見表3.3：

表3.3楚州區(qū)秸稈利用現狀

直接還用作飼用作工業(yè)農民直接燃燒用

品種剩余量%

田造肥％料％原料%來炊事和取暖%

稻稈200593

麥稈51505525

玉米稈1000

按上表中剩余量作為近期的秸稈商品率（可出售比例），估算出楚州區(qū)主

要農作物秸稈資源近期可獲得量見表3.4：

表3.4楚州區(qū)秸稈資源近期可獲得量

品種稻稈麥稈玉米稈合計

減量后秸稈資源量萬t23.8723.322.4149.6

秸稈商品率%93250——

秸稈資源近期可獲得量萬t23.25.8029

20

根據表3.4數據，本項目的年秸桿消耗量以近期不超過29萬噸為宜（未考慮

臨近縣市的秸桿資源量）。

3.1.2秸稈消耗量

本項目2X15MW機組、配兩臺國產鍋爐、中溫中壓，秸稈消耗量詳見表3.5：

表3.5本工程秸稈消耗量

鍋爐容量小時耗量（t/h）日耗量（t/d）年耗量(104t/a)

2X75t/h33.22730.8419.93

鍋爐日利用小時按22h計，年利用小時按6000h計

本項目的秸稈消耗量，約占楚州區(qū)秸稈資源總量的34%,占近期可獲得量

的84%,因此楚州區(qū)的秸桿資源量能滿足本項目的要求。

3.2秸稈價格分析

秸稈到廠成本由三部分組成：收購成本、機器打捆及人工成本和運輸成本。

（1）收購成本

根據楚州區(qū)農業(yè)機械管理局，對本地區(qū)部分農戶抽樣調查資料，本地區(qū)農

戶對主要秸稈（麥稈、稻稈）的期望售價見表3.6。

表3.6秸稈收購成本表

近期可獲得量該品種占近期可農戶期望售價

品種

（萬噸/年）獲得量比例（酚（元/噸）

麥稈5.82084

稻草23.280117

根據表3.數據，用加權平均法可計算出秸稈收購成本為110元/噸。

（2）機器打捆及人工成本（打捆、裝卸）

21

本項目秸稈原料需由打捆機統一打捆，打捆單重為400?450kg,密實度為

0.25t/m，左右，估算人工及機器打捆成本約為22元/噸。

(3)運輸、倉儲成本

由于區(qū)域范圍內的秸稈是布點收購、分點存儲、統一調度，本項目秸桿的

采集半徑基本上處于25km范圍內，經測算運輸的綜合成本約為40元/噸。

倉儲成本(含租用大棚架倉庫的成本)取44元/噸。

綜上所述，秸稈到廠綜合成本為99+22+40+44=216元/噸。

根據秸桿成份數據,可計算出本項目的秸稈到廠綜合成本標煤價為478元/

噸。

3.3秸稈成份

為保證發(fā)電廠的經濟效益，除了可供發(fā)電廠秸稈的數量外，更重要的是秸

稈的質量，特別是秸稈的發(fā)熱值特性。為此，江蘇淮安秸稈熱電廠項目籌建處

收取本市的麥稈、稻稈和菜籽稈樣本送交電力工業(yè)發(fā)電用煤質量監(jiān)督檢驗中心

化驗，秸稈成分和特性見表3.7

表3.7秸稈成分和特性

項目符號單位稻草稈麥秸稈油菜稈

全水分Mt%15.91314.5

空氣干燥基水分Mad%5.947.957.62

收到基灰分Aar%8.75.764.91

干燥無灰基揮發(fā)分Vdaf%79.9179.4379.21

收到基碳C”%36.340.0139.46

收到基氫Har%4.745.074.97

收到基氮%0.570.350.59

22

收到基氧0?,%33.6435.5635.26

全硫st,ar%0.150.250.31

收到基高位發(fā)熱量Qgr,arMJ/kg14.0115.5315.17

收到基低位發(fā)熱量Qnet,arMJ/kg12.6714.1913.81

氯Clar%0.8271.1860.774

灰中二氧化硅SiO2%48.0328.9515.53

灰中三氧化二鋁A12O3%4.391.075.18

灰中三氧化二鐵FeA%0.765.491.77

灰中氧化鈣CaO%8.4719.2830.53

灰中氧化鎂MgO%4.033.022.04

灰中氧化鈉Na20%7.394.6411.86

灰中氧化鉀KQ%7.3122.45.06

TiO

灰中二氧化鈦2%1.681.091.56

灰中三氧化硫SO3%2.396.0914.14

灰中二氧化鎰MnO2%0.610.0090.28

灰中五氧化二磷P2O5%14.277.7911.07

3.4秸稈采集系統建設設想

(1)建設秸稈電廠，秸稈收集及運輸是一個需要重視的問題。根據現階段

農村的具體情況，農戶多，戶均耕地少，秸稈收集期短，由農戶或電廠自行組

織收購并進行打捆、儲存、運輸有一定的難度。為此，需要楚州區(qū)政府對本工

程給予大力支持，組織建立一套行之有效的機構，通過合理可行的市場化運作,

向本電廠提供滿足要求的秸稈。針對本項目成立秸稈發(fā)電項目秸稈供應有限公

司，各相關鄉(xiāng)鎮(zhèn)成立分公司，鎮(zhèn)村落實專人負責，形成供應網絡。具體運作方

式可采取“電廠+公司+經紀人+農戶”或“電廠+政府+公司+經紀人+農

戶”的形式，由經紀人與農戶簽訂長期供應秸稈協議，確保為企業(yè)長期不間斷

23

供應秸稈資源。政府將通過政策鼓勵、協調資金等方式，扶持經紀人隊伍，并

出臺有關規(guī)定，區(qū)政府必須禁止秸稈焚燒，要動用宣傳工具廣泛宣傳秸稈焚燒

的危害性，同時責成各級干部切實制止農戶在田間焚燒秸稈的行為，這樣秸稈

供應應該是有保證的。

秸稈供應的具體流程為：農戶一?小型收集點（晾曬干燥）一加工儲存點（進

行打捆、儲存）一運輸一秸稈電廠。

（2）秸稈的采集將采用以工代購的方式，即收獲季節(jié)可利用市農業(yè)局組織

的收割小分隊，在為農民提供服務的同時收集秸稈，此方式也很受廣大農民歡

迎。

（3）成立秸稈供銷公司

本部設置人秘處、管理處、計財處、經營處、質檢處、安全處；每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)

均設置收購站，即淮城鎮(zhèn)收購站、車橋鎮(zhèn)收購站、平橋鎮(zhèn)收購站、上河鎮(zhèn)收購

站、建淮鄉(xiāng)收購站、馬甸鄉(xiāng)收購站、施河鄉(xiāng)收購站、流均鎮(zhèn)收購站、博里鄉(xiāng)收

購站、涇口鄉(xiāng)收購站、朱橋鎮(zhèn)收購站、溪河鎮(zhèn)收購站。各站均培養(yǎng)站屬農民經

紀人隊伍。

（4）完善合同收購保障體系

每年度公司總經理室與經營處、經營處與各收購站逐級簽訂承包責任狀；

各收購站與農民經紀人、各農民經紀人與農戶簽訂收購合同。

（5）秸稈采集方式

?以工代購

季節(jié)性收購以公司（或協會）與農戶簽訂合同形式為保障，確保秸稈供應

量90%以上用合同固定下來，10%調節(jié)性收購作為補充；同時利用區(qū)農業(yè)局組

24

織的收割小分隊，在為農民提供服務的同時收集秸稈，以工代購。

?農民經紀人經營

由農民經紀人租賃打包機，組織人員分點打包，向農戶收購，再送運至收

購站出售。

?送運集結

運送集積以公路運輸為主，如淮城、車橋、上河、建淮、馬甸、朱橋等以

陸路運輸為主。通過四通八達的村鎮(zhèn)柏油公路，利用農用車船集結、分點儲存

秸稈。

?倉儲

每個收購站建設10000平方米左右，5米高，儲量約0.8萬噸的秸桿儲存

場地。

?調度

根據各點、各品種的秸稈儲備量和發(fā)電廠日耗量科學制定調度計劃，按調

度計劃中轉、運達電廠。

?驗收

運用電子儀器對秸稈濕度、雜物進行檢測、計量、驗收。

?安全保護

秸稈儲存、中轉、運輸、均采取防潮、防霉、防火措施，確保秸稈采集工

作安全可靠。

3.5燃油供應

鍋爐點火及低負荷助燃用油量較小，可從市場采購，用汽車運至廠內。

鍋爐點火及助燃用燃油采用#0輕柴油，燃油從石油公司購買，由專用運油

25

汽車運至廠內并卸入廠區(qū)內的儲油罐內。

0#輕柴油特性見下表：

表3.50#輕柴油特性

恩氏粘度（120℃時）1.2?1.67°E

運動粘度（20℃時一）3.0~8.0厘沱

灰份<0.025%

水份痕跡

硫份<0.2%

機械雜質無

凝固點不高于0℃

閉口閃點不低于65℃

低位發(fā)熱值41.031—41.870MJ/kg

4機組選型

4.1國內外生物質能源發(fā)電技術情況

生物質能源發(fā)電技術主要于二十世紀七十年代末起源于歐洲丹麥、芬蘭、

荷蘭、英國、比利時等一些農作物主要為小麥、大麥、玉米等以及森林加工業(yè)、

造紙業(yè)發(fā)達的國家。越來越嚴格的環(huán)保要求以及大量的秸桿、木屑、生物垃圾

的處理要求，促使政府和科研機構開始投入大量資金開展生物質發(fā)電技術的研

究，并在隨后逐漸取得的良好的應用成果。

4.1.1國外主要生物質發(fā)電技術發(fā)展情況

目前，國外利用生物質燃料發(fā)電技術較為成熟的有以下公司和研究機構，

其采用的技術也不同。

4.1.1.1丹麥BWE公司

26

丹麥BWE公司是世界上較早利用農作物秸桿作為發(fā)電機組燃料的鍋爐供應

商，早在1973年就開始研究利用秸桿作為發(fā)電燃料。其第一座秸桿燃燒發(fā)電廠

于1989年投入運行(Haslev,5Mwe)。此后，BWE公司在西歐設計并建造了大量

的生物發(fā)電廠，其中最大的發(fā)電廠是英國的Elyan發(fā)電廠，裝機容量為38MWe。

鍋爐效率達90%以上。

BWE公司主要采用專門為秸桿燃燒發(fā)電廠而開發(fā)的水冷式振動爐排鍋爐作

為燃燒設備，采用多重燃燒技術和獨特的受熱面設計來保證較高的鍋爐效率。

目前該技術處領先地位。

4.1.1.2芬蘭福斯特威勒(FW)公司

芬蘭是世界上利用林業(yè)廢料、造紙廢棄物等生物質發(fā)電最成功的國家之一,

其技術與設備為國際領先水平。福斯特威勒公司是芬蘭最大的能源公司，也是

制造具有世界先進水平的燃燒生物質的循環(huán)流化床鍋爐公司，該公司可提供的

生物質發(fā)電機組的功率為3?47MW。該公司生產的發(fā)電設備主要利用木材加工

業(yè)、造紙業(yè)的廢棄物為燃料，廢棄物的最高含水量可達60%,排煙溫度為140℃,

熱效率達88%O

4.1.1.3荷蘭BTG公司特溫特大學技術開發(fā)公司

該公司成立于1984年，從事生物質能技術、經濟評估、可行性及立法等問

題的研究。該公司成功地開展了潔凈煤、生物油、氣化除焦油、沼氣技術、生

物化學品、超臨界氣化等技術的示范。生物質壓塊成型(主要制造民用炭)、厭

氧消化、生物油(以砂子作熱載體，裂解溫度為400?600℃,在58.8MPa壓力

下，1秒鐘內完成裂解過程，每1000kg生物質可產600kg油)等技術和設備已

經達到了商業(yè)化。

27

4.1.1.4比利時布魯塞爾溫克能源技術公司

有100年的歷史的布魯塞爾溫克能源技術公司是生物質熱電聯產專用鍋爐

的生產企業(yè)。早在上世紀20?30年代，該公司就開始了燒麻稈鍋爐的制造。它

也是世界上最早采用生物質為燃料的鍋爐制造公司之一。鍋爐的燃料主要是木

材廢棄物、建筑木質廢棄物、造紙廢棄物及城市垃圾等。

與芬蘭、丹麥、荷蘭的技術不同，該公司的產品采用的是傾斜式液壓移動

式爐排，其熱效率可達85%,比較適用于20MW以下的生物質發(fā)電。

4.1.2我國利用生物質能源發(fā)電的情況。

我國于二十世紀八十年代末開始關注生物質發(fā)電技術的研究工作，一開始

主要應用在一些糖廠廢渣、生活垃圾、木材加工廠的廢料處理上。研究機構主

要以國內一些中小型鍋爐制造廠、科研院所為主。主要技術有：

4.1.2.1流化床燃燒技術

流化床燃燒技術主要是利用在國內相對較成熟的中小型循環(huán)流化床鍋爐

中摻燒秸桿、果枝條、木屑等來達到利用部分生物質燃料發(fā)電的目的。其實現

較為簡單，技術較為可靠，但具有大型化困難、灰渣等產物難以利用等缺點。

4.1.2.2流化床氣化技術

流化床氣化技術最初由中科院開發(fā)，主要利用快速流態(tài)化技術和生物質熱

解氣化技術，將麥桿、木屑、谷殼等原料磨成細粉后經高溫熱化學反應，轉變

成高品位的氣體燃料（木煤氣），作為鍋爐用燃氣，也可用于燃氣輪機發(fā)電和居

民生活用煤氣。目前該裝置在全國已建成十余臺氣化爐，最長運行經驗已達7?

8年。其主要缺點是，難以大型化、日處理量小（最大日處理量僅為40?50噸）

以及可靠性低。

28

4.1.2.3沼氣發(fā)電技術

沼氣發(fā)電技術主要是利用生物質原料發(fā)酵后產生的可燃氣體進行發(fā)電。從

技術角度上講，比較容易實現，但由于其存在大型化困難、生產組織難以集中

等缺點，難以成為主流技術。目前，我國最大的利用沼氣發(fā)電的電站在河北已

成功投運，容量為3000kW。

4.1.2.4水冷爐排鍋爐燃燒發(fā)電技術

水冷爐排鍋爐燃燒發(fā)電技術主要是國內多數鍋爐制造廠利用其在普通爐排

爐上的成功經驗，最初主要針對用來處理蔗糖廠的甘蔗渣廢料而設計的。通過

受熱面布置，改變一、二次風配比，增加吹灰等措施來防止生物質燃料的腐蝕

和結焦問題，目前130t/h等級燃用甘蔗渣的鍋爐已具有1年以上成功運行經驗。

因此，可以說，國內目前利用生物質能源發(fā)電技術也達到了一定水平。

4.2秸桿原料發(fā)電的主要技術難點

秸桿發(fā)電項目的燃料主要為當地生產的小麥桿、稻草、玉米桿、棉花桿以

及蘆葦等秸桿材料，利用該種燃料進行發(fā)電主要有兩大難點。一是秸桿的收集

和運輸(包含廠外運輸和廠內輸送和給料)，二是秸桿本身的化學、物理特性

對鍋爐設計和運行的影響。此處主要論述第二個問題。

我們知道，就秸桿作為燃料本身來說，其具有下列特點：

(1)含碳量低、熱值較低，燃燼時間短。

(2)揮發(fā)份含量較高，著火溫度低。

(3)含氧量大、燃燒時可適當降低風煤(燃料)比。

(4)氯離子含量高，對受熱面腐蝕性加大。

(5)灰熔點低，增加了結焦和積灰的可能性。

29

因此針對上述特點，在設計鍋爐時要注意和解決下列問題：

4.2.1燃燒方式的影響

應針對秸桿等生物質燃料的燃燒機理，做好受熱面的布置和空氣供應的分

級供給。

圖4-1生物質燃料的燃燒過程

圖4T為生物質燃料（秸桿）的燃燒過程示意圖，它可分作：預熱、干燥（水

分蒸發(fā)）、揮發(fā)分析出和焦碳（固定碳）燃燒等過程。

燃料送入燃燒室后，在高溫熱量作用下,燃料被加熱和析出水分.隨后,燃

料由于溫度的繼續(xù)增高，約250C左右，熱分解開始，析出揮發(fā)分并形成焦碳。

氣態(tài)的揮發(fā)分和周圍高溫空氣摻混首先被引燃而燃燒。一般情況下，焦碳被揮

發(fā)分包圍著〃燃燒室中氧氣不易滲透到焦碳表面，只有當揮發(fā)分的燃燒快要終了

時，焦碳及其周圍溫度已很高，空氣中的氧氣才有可能接觸到焦碳表面，焦碳

開始燃燒，并不斷產生灰燼，從上述說明可以看出，產生火焰的燃燒過程為兩

個階級，即揮發(fā)分析出燃燒和焦碳燃燒,前者約占燃燒時間的10%,后者則占90%。

同時也可看出，生物質燃料在燃燒過程中有以下一些特點:

30

(1)物質燃料的密度小，結構比較松散。揮發(fā)分含量高，在250℃時熱分

解開始，在325℃就已開始十分活躍，350C