生物质固硫型煤生产项目可行性研究报告文档格式.docx
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该项目建成可生产生物质颗粒燃料二万吨,其燃烧的能量等同于二万吨煤燃烧后产生的能量,同时可以减少排放二氧化碳1.5万吨、二氧化硫400吨、氮氧化合物100吨、粉尘60吨。
(二)、研究工作概况:
受世界能源紧张和大气日益污染严重的影响,四川某生物环保工程有限公司的技术人员认识到发展生物质能源的重要性,参考有关文献报道、资料,利用公司已在生物环保领域所取得的工作成就平台开始研制煤与生物质的共烧和成型技术,于2001年开始生物之型煤的研究。
某公司是四川省级高新技术企业,是集生物环保工程建设,技术研发,设备制造为一体的民营高科技企业。
。
自2000年至今某生物环保工程有限公司;
总取得具有自主知识产权的专利项目22项其中实用新型专利17项;
发明专利5项。
在环保和生物工程技术领域17项;
其他领域5项。
2006年被四川省知识产权局命名为省级知识产权示范企业;
2007年取得环境工程设计乙级资质。
为了解决生物质型煤好的成型效果开始在燃料中添加泥质或沾结计、固硫剂,但增加了燃料灰分降低了热值引响燃烧效果;
生物质型煤在不添加任何沾结条件下成型,并保证较高强度是国内一大技术难题。
四川某生物环保工程有限公司通过多年技术攻关,从工艺和装备技术上创新,最终开发出一套全新工艺装备并获得独立知识产权。
推广生物质固硫型煤在各个领域的广泛应用,解决人类面临的环境污染与能源短缺问题,调整能源使用结构,在供热、制冷领域使用低质和可再生能源,以节约和合理利用优质能源。
中国和世界的能源短缺、环境污染问题日益严重。
“十一五”规划要求的降低GDP能耗20%的指标给各级政府带来很大压力。
本项目正是集节能、环保、资源综合利用、减排二氧化硫,二氧化碳为一身的优秀项目,完全符合国家的产业政策、技术政策、生产力布局要求。
项目产品研究范围:
生物质型煤属于生物质再生能源领域,保证了燃烧中的固硫作用。
煤中的硫不再以二氧化硫的形态排放到空气中,而以硫酸钙、亚硫酸钙形态存在炉渣中,可以用作农业肥料,并改良板结土壤。
生物质型煤可采用煤泥、煤粉、煤矸石、无烟煤等煤矿低质原料进行混配,掺加生物质(如秸秆、锯末、稻壳、酒糟、麦节、蔗渣等工业有机废渣)和固硫剂,按一定比例混合均匀,经生产调试、改进和完善,成功生产出用于工业锅炉燃烧的生物质型煤。
生物型煤具有良好的环保节能效果,经测试其固硫率达60-70%,锅炉效率可提高5~7%。
采用动力配煤技术,大幅度地降低了成本。
湿式石灰石/石膏法脱硫设备,这种设备每处理一吨二氧化硫要排放0.7吨二氧化碳,以我国现有消耗含硫矿产物总量推算,如果全部用湿式石灰石/石膏法来处理所产生的二氧化硫,每年就要新增加二氧化碳几千万吨。
当前全世界二氧化碳的年排放总量,已远远超过大自然通过植物光合作用及海水吸收化解的能力。
二氧化碳在大气中的超量沉积,将导致地球表面温度的不断上升。
研究表明,二氧化碳一旦排放到大气中,最长可生存200年的时间。
二氧化碳长期过量在低空聚集使大气浓度增加,阻碍地球热量的散失,造成降雨量减少、河流干枯、气候变暖、环境恶化,破坏整个大自然的平衡格局,引发干旱洪涝等灾害。
专家估计,21世纪的地面温度将比19世纪上升1.5℃-4.5℃。
我国二氧化碳年排放总量已经占世界总排放量的13.2%。
早在1997年,我国参加签订了《京都议定书》承诺到2010年我国排放的二氧化碳等6种导致温室效应气体的数量,不但不能增加,而且要比1990年减少5.2%。
这一时限要求已相当紧迫。
治理了旧的烟气中的二氧化硫污染,又新增大气中二氧化碳的排放,产生新的污染。
这就是人们认识上的第二大误区。
我们必须纠正自己在认识上的误区,系统的、科学的面对工业烟气中二氧化硫污染的治理问题,用更合理、更环保的技术和方法来治理二氧化硫的污染,尽量避免采用使用石灰石做吸附剂的脱硫技术。
否则,我们虽然治理了旧的污染,又会产生了新的污染,最终还需要进行第二次的治理和投资。
中国目前块煤的产量难以满足工业锅炉燃用的需求;
大多数工业锅炉基本上燃用粒度筛分很宽的未经加工的散煤,在燃烧过程中普遍存在着燃烧效率低、机械不完全燃烧损失大、污染环境严重等问题。
中国工业型煤在总体上虽已达到世界先进水平,但还未形成规模产业,目前尚处于工业示范阶段,特别是锅炉型煤及其推广应用方面仍然有不少问题有待完善解决。
利用生物质型煤技术可以提高工业锅炉热效率,削减污染物排放,减免除尘脱硫设备及其运行维护费用,节约能源;
还能有效的解决工业型煤需求量大与生产水平有限、技术不过关的矛盾,加速中国工业型煤的发展,提高研制、生产、使用的积极性,为中国工业型煤的加速推广应用注入新的活力。
中国生物质能资源相当丰富,但大多处于低效利用状态,生物质型煤技术使人类有可能实现工业化大规模的开发与利用生物质能,使工农林业废弃物变废为宝,充分利用生物质能的可再生性,建立起可持续发展的能源系统,促进社会经济发展与生态环境改善的协调进行。
生物质型煤虽然具有优良的燃烧性能和环保节能效应,但在中国优质生物质型煤大型工业化装备尚处于实验室研究、工业试生产阶段,尚未形成规模产业,技术经济因素阻碍了它的工业化发展应用。
由国四川某生物环保工程有限公司开发成功的生物质固硫型煤有机物破碎和成型的关键设备,使生物质型煤步入了低制造成本工业化道路。
中国目前大部分是5万t/a的小型对辊成型机,成型压力一般只有500kg/cm2左右,高压成型因成型工艺尚不完善,未能大规模生产应用。
日本的高压成型机采用液压传动,成型压力达2~5t/cm2以上,且压辊表面采用高压耐磨材料,成型机对辊的使用寿命长。
引进国外的高压成型主机及其配套设备价格惊人,设备成本投资过高。
某年产3万吨生物质型煤生产线按20年的使用寿命进行估算,每吨生物质型煤的设备折旧成本为84.3元。
生物质型煤生产时需要将原煤、生物质、固硫剂粉碎至一定粒径才能进行混合并要求烘干及严格的水分检测、配比控制,同时还要进行磁选、筛选等工序,这样,不仅增加了型煤的生产配套设备,而且还需要消耗大量的水、电、蒸汽、压缩空气,从而增加了生产成本。
如某年产3万吨生物质型煤生产线的电耗为530kW,水耗为5.0t/hr,气耗为1.6t/hr,7kg/cm2,压缩空气量为180Nm3/hr[30],若工业用电按每度0.5元计,光电费一项,每吨生物质型煤的生产成本即53元,再加上其他三项消耗和固硫剂、人工费用,每吨生物质型煤比原煤要贵120多元。
四川某生物环保工程有限公司开发成功的生物质型成套设备,从秸杆接收破碎至成品,每顿生物质型煤加工制造费(含:
人工、电费、折旧、配件、管理费)为71.75/吨元人民币。
二、可行性研究结论:
(一)市场预测与项目规模
1、市场预测:
根据国家发改委提供的数据,2003年全国一次能源总消耗为16.03亿吨标煤,年增长率为5%。
生物质型煤如能占标煤市场的1%,那么2007以后的五年生物质固硫型煤消耗量分别为2045万吨、2148万吨、2255万吨、2368万吨、2486万吨。
其中北京市能源消耗总量按占全国消耗总量的6%计算,即2007年以后的五年北京市生物质固硫型煤消耗量分别为124万吨、129万吨、135万吨、142万吨、150万吨,累计达680万吨,产值34个亿。
2、项目规模:
每个项目以年产50万吨为规模。
以北京市为列:
(见下表)
年份
2009
2010
2011
2012
供暖设备需求量MW
19980
北京市场需求量(万吨)
129
135
142
150
本项目产品可供量
20
30
40
50
占北京市场份额%
92%
126%
120%
113%
计划销售单价(元/吨)
500
本项目产品销售收入(万元)
10000
15000
20000
25000
生物质型煤产品计划在未来三年达到100%满足北京市场的需求,2010年开始计划部分产品销往北京周边地区及东北地区。
(二)原材料、燃料和动力供应:
生物质固硫型煤所需材料均在北京市场采购解决,均为市场正常渠道采购。
按正常全达产(100%开工率)规模计算,原材料及辅料燃动力年需求量如下:
类别
年耗量
单价
合计(万元)
烟煤(5500以上大卡/公斤)
无烟煤(5000-5000大卡/公斤)
20.0万吨
450元/吨
9000.00
生物质(3000-3500大卡/公斤)
30.0万吨
150元/吨
4500.00
粉煤灰
25.0万吨
30元/吨
750.00
辅料
2.0万吨
280元/吨
560.00
电
1300万度
0.70元/度
900.00
水
25000吨
8.00元/吨
20.00
合计
15730.00
(三)厂址:
生物质型煤项目选择在厂址的基本原则:
与有机废弃物产生量大的企业配套建厂最佳。
(四)项目工程技术方案:
1、项目范围:
主要生产设施:
料场、生产车间、简易库房;
设备主要有:
大型秸杆破碎机、高温循环烟气搅拌干燥机、挤压成型机、风冷干燥机、输送线、除尘设备、装载机、地秤、化验设备、供电设施等。
辅助生产设施及公用工程:
a.供电:
现为三级负荷,对供电无特殊要求,单电源即能满足要求。
b.给、排水:
生产生活用水为平均每月150吨左右,最低每天用水仅为5吨左右,其中生活用水所占比例为80%,以市政供水为主。
c.消防:
该项目非常重视消防安全工作,应建有完整的消防系统,消防设施完善,能够满足本项目要求。
d.安全方面:
工厂主通道内设有消防栓,车间、仓库设置2~3只灭火器,油库及仓库明显的禁烟标志。
企业劳动保护措施有效合理,安全生产方面措施周到细致。
2、采用的生产方法、工艺技术:
(1)工艺流程图
经过合理配方和深度加工成生物质型煤,原材料按比例计量混合均匀粉碎,煤100%粒度小于3mm,秸杆有机料小于100mm,宗合水分不大于22%,风干燥后理化检验,固定炉试烧,成品入库。
3、主要设备的来源:
生物质型煤项目成套设备由四川某生物环保工程有限公司提供拥有独立知识产权的专利设备。
大型秸秆破碎机专利号:
200720078827.X
挤压成型机专利号:
ZL200620033357.0
高温烟气循环干燥机专利号:
ZL2006200360313
高温烟气循环干燥机
专利号:
大型秸秆絮状破碎机
专利号:
生物质型煤专用成型机
(五)环境保护:
生物质型煤在生产过程中,采取了相应的环保措施将随之产生的一些废气、废水及污染物净化在产品出厂前,因此产品在用户使用过程中不会产生废气、废水及污染物,因而对环境不会造成污染和影响。
(六)工厂组织及劳动定员:
公司实施董事会决策、总经理负责制,董事、部门负责人、班组三级职能部门直线管理的运行方式。
公司按照现代化企业管理模式,建立各项管理制度,制订各职能部门和主管岗位的职责,并定期进行检查考核,公司各项规章制度健全完善,企业管理体系运行较好。
生物质型煤生产基地年生产能力预计为2万吨,按照正常的生产运行状况安排劳动定员,预计定员为23人,其中生产18人、销售、管理与技术人员5人。
(七)项目建设进度
本项目建设期拟为:
6个月,三个月为建设期,筹措资金,必要文件,设备安装调试,部分投入生产和使用。
完善产品的设计文件、主要工艺、工装资料等技术文件,以达到符合标准化要求,能指导批量生产,为中试后形成批量生产创造条件。
计划使用资金180万元。
(八)投资估算和资金筹措
本项目总投资230万元,全部为新增投资额,其中固定资产投资180万元,资金来源于申请工业企业节能减排专项资金20万元,申请环保专项资金30万,企业自筹180万元其中项目所需流动资金50万元,来源于企业自筹。
投资使用计划与资金筹措表
项目年份
万元
建设期
生产期
1.总投资:
230
180
1.1固定资产投资:
1.2固定资产投资方向调节税:
1.3流动资金:
2.资金筹措:
2.1自有资金:
2.1.1其中:
用于流动资金
(九)项目财务和经济评论
生物质型煤项目财务评价主要数据汇总表
序号
名称
单位
数值
备注
1
投资总额
新增投资
1.1
固定资产投资
购设备及租厂房
1.2
建设期利息
无贷款
1.3
流动资金投入
达产期的铺底资金
2
年销售收入
800
达产年
3
年总成本费用
377.5
4
年经营成本
5
年销售税金及附加
6
年利润总额
352.5
7
所得税
无
8
年税后利润
9
投资利润率
%
130
全部投资
10
投资利税率
11
财务内部收益率
12
财务净现值NPV
贴现率10%
13
投资回收期
年
含建设期1年
14
盈亏平衡点
盈亏平衡能力
(十)项目综合评价结论:
1.本项目的建设符合国家能源结构调整和能源有效利用的政策,项目通过推广和利用低成本的生物质燃料和煤的共烧技术,可以达到维护环境的清洁,减少能源消耗的目的,项目的建设是十分必要的;
2.项目厂址周边具有较完备的市政基础设施条件;
项目的建设单位应在销售及行政管理人员方面都已具备了高素质的领导班子和一批骨干力量,项目在生产环境及人员配置上是应可行;
3.对本项目的财务分析表明,其投资财务内部收益率、财务净现值均能满足目标投资收益率的要求,具有一定的财务盈利能力和经济效益,项目未来的经营收益十分可观,项目在财务上也是可行的。
三、主要技术经济指标表
项目投资总额:
230万元
生产规模:
年产2万吨
全年生产天数:
300
全厂总定员:
23人
全厂占地面积:
3000平方米(本项目厂房、土地采用租用)
动力消耗:
年耗电72万度(0。
7元/度),年耗水1500吨(3.00元/吨)
单位产品耗能(吨):
耗电27.75度/吨,(达产年)
年总成本:
377.5万元(达产年)
单位产品成本:
188.75元/吨。
(达产年)
年总产值:
800万元(达产年),按400元/吨销售价计算。
全投资税后财务内部收益率:
130%
全投资税后财务净现值NPV(I=10%)万元
投资利润率:
130%(年均)
投资回收期:
0.9年(投产日起)
四、
存在问题及建议:
1.为确保本项目建成后能收到预期的效果,应充分利用市场手段、强化各个投资环节的管理,严格控制本项目的建设成本;
2.销售收入对项目收益的影响很大,在项目生产经营期,企业应尽早组织开展营销策划和市场推广工作,保证本项目销售收入的实现。
3、利用当地政府的相关手段和政策进行市场营销。
项目实施过程中影响计划实施进度的因素,大环境有国家形势和政策的变化,小环境有企业内部人员、资金的变动,应及时了解和掌握国家的发展形势,认真细致地开展各项工作,加大项目产品环保节能效果的宣传推广力度,使广大客户了解和掌握项目产品的功能和作用,使项目计划朝着预期的目标方向发展。
第二章项目背景和发展概况
一、项目提出的背景
(一)国家有关生物质能源方面的规划
近年来,随着我国经济的快速发展,我国大、中城市,包括发达地区的乡镇和农村,居民和农民对生活质量的要求大幅度提高,民用集中和分散采暖、制冷、洗浴的市场需求也随之攀升。
由于传统燃煤炉特别是民用小型炉热效率低下,正快速吞噬着宝贵的优质煤资源。
近年来政府为严格保证环保达标,在大城市大力推行用电、燃气、燃油锅炉。
1.本项目的提出是建设资源节约型环境友好型社会的需要
中国乃至世界都感觉到能源的紧张,以至于把能源尤其是石油、天然气作为政治筹码进行交易,经济大国为了争夺能源不惜诉诸武力强取豪夺。
为了寻找新的替代化石能源的新能源,世界各国都把目光转向风能、太阳能、地热能、生物质能、水能、海洋能等能源。
国家主席胡锦涛给2005北京国际可再生能源大会的书面致辞中向世人宣布:
中国高度重视开发利用可再生能源,把可再生能源开发利用作为推动经济社会发展的重大举措,2006年1月1日,中国正式实施《可再生能源法》。
在2006年12月25日的中央政治局学会上又强调:
要加快构建节约能源资源的技术支撑体系,加强能源资源节约和循环利用技术的攻关和产业,培育节能体系。
2.本项目的提出是减少煤炭燃用改善大气环境的需要
目前中国的能源结构仍以煤炭为主,据电视台报道2006年全国生产原煤23.25亿吨,北京购进煤炭2900万吨。
电力行业是第一耗煤大户,其次是工业锅炉。
据统计,全国目前有在用工业锅炉50余万台,耗煤约180万吨/小时。
燃煤锅炉48万台,年耗原煤5亿吨左右,约占全国煤炭消耗量的1/3。
燃煤锅炉燃烧效率低、污染重,节能潜力大。
锅炉设计效率为72%~80%,平均运行热效率60%~65%,平均运行热效率比国外先进水平低15~20个百分点;
燃煤工业锅炉年排放粉尘约200万吨,二氧化硫640万吨左右,约占全国二氧化硫排放总量的30%,因此,燃煤工业锅炉是影响城市大气环境质量的主要污染源;
据2000年《中国环境状况公报》资料显示,全国废气中SO2、烟尘排放总量分别为1955万吨、1165吨,导致酸雨的覆盖面积已达到国土面积30%。
……燃煤造成的二氧化硫及总悬浮颗粒物的排放量分别约占85%和70%,造成的经济损失年高达1000亿元以上。
由于中国落后的燃烧技术及装备,导致中国主要工业产品能耗比先进国家高出20%~60%,能源效率为34%,比先进国家低10个百分点。
所以,发展洁净煤技术是提高中国能源效率、减少污染的重要途径。
面对我国的能源形势,要节煤又要减少污染物排放只有走洁净煤的燃烧道路。
为此“十一五”十大重点节能工程实施意见中要求“示范应用洁净煤、优质生物质固硫型煤替代原煤作为锅炉用煤,提高效率,减少污染。
”
3.本项目的提出对大力发展生物质能源有着重大的意义
地球上亿年积累的化石能源(石油、天然气、煤等)仅能支撑300年的开采。
而每年通过光合作用贮存在植物的根、茎、叶中的太阳能,相当于全世界每年能耗量的10倍。
生物质遍布世界各地,以生物质为载体,由生物质产生的能量,便是生物质能。
生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式,一种以生物质为载体的能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,在各种可再生能源中,生物质是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
据科学家估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t,含能量达3x1021J,因此每年通过光合作用贮存在植物的枝、茎、叶中的太阳能,相当于全世界每年耗能量的10倍。
生物质遍布世界各地,其蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就相当于目前人类消耗矿物能的20倍,或相当于世界现有人口食物能量的160倍。
虽然不同国家单位面积生物质的产量差异很大,但地球上每个国家都有某种形式的生物质,生物质能是热能的来源,为人类提供了基本燃料。
中国可再生能源规模化发展项目办公室介绍:
根据相关规划,到2010年和2020年我国可再生能源开发利用量将分别达到2.7亿吨标煤和5.3亿吨标煤,分别占届时一次能源消费的10%和16%。
......减少二氧化硫年排放量约800万吨,减少二氧化碳年排放量约11亿吨,减少林木砍伐面积3亿亩。
市场的需要:
随着中国国民生活质量的提高、政府部门对环境排放严格限制、世界性能源短缺背景下的价格提升。
,北京市政府已经发文推广生物质型煤产品并对用户提供政府资金补贴。
2006年已完成试点120万平方米,2007年扩大试点300万平方米,市场呈供不应求的状态。
生物质固硫型煤的生产原料价格较低,其成品销售价格低于燃煤锅炉使用的烟煤,更大大低于天然气、燃油和电力。
贵州茅苔集团已开始使用某公司设备生产的生物质型煤保证了锅炉尾气达标排放。
政府对生物质能源项目的优惠政策:
2005年2月28日,第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《可再生能源法》,2006年1月1日起实施,并于2006年陆续出台了相应的配套措施。
这表明我国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位,并在政策上给予了巨大优惠支持。
二、产品相关参数
实验试制项目的情况
生物质固硫型煤是煤与生物质的共烧技术,配方中有煤30%、生物质70%、加石灰3%,运行热效率>90%;
燃烧效率>96%,最好可达到99%;
固硫率>70%,最高可达到96%;
炉渣含炭量<4%,最好可达到0.04%
第三章市场分析与建设规模
一、市场调查
(一)产品用途:
生物质固硫型煤具备了低热值、固硫、燃烧充分等特性,保证了燃烧中挥发份稀解释放,以及燃烧的透气性和严格固硫;
燃烧过后的炉渣含炭量低,可直接作为建材生产原料;
又由于炉渣结构呈海绵状并含有钙、硫等农作物生长所需的养料,同时,具有很强的吸附性,可用于污水过滤及疏松土壤,真正作到了资源的循环利用;
(二)产品产量及销售量:
全国只有北京雄财技贸集团一家企业在生产生物质固硫型煤,它的产量也就是它的销售量,2009年只能达到2万吨,远远满足不了茅台酒厂场的需求量。
(三)替代产品调查:
1、太阳能:
由于太阳能无污染排放,取之不竭,价格便宜,运行成本低,是优秀再生能源,但目前存在问题是部份地区(特别在南方和山区)日照不足,优势无法发挥;
而且不适合高层建筑,太阳能管安装困难。
2、阳光照射太阳能电池板,产生直流低电压小电流,将其串、并联后,接入逆变器产生交流电,升压并网(或不并网而用蓄电池)使用:
运行费低,寿命高,设备维护简单,无运动部件寿命高,15—20年。
家庭发电可以并入电网,白天
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