生物质锅炉改造可行性分析报告Word文档下载推荐.docx
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1.项目的实施是企业生产用能的需要
**********有限公司是医药加工生产企业,在工艺生产过程中,蒸汽是主要能源消耗。
随着公司生产的迅速发展,蒸汽消耗平均负荷现已达30.8t/h,每天约需使用380吨蒸汽。
主要生产车间用汽负荷为:
序号
用汽单位
平均用汽负荷(t/h)
备注
1
1号车间
3.5
2
2号车间
13.9
3
3号车间
3.4
4
4号车间
3.3
5
2.8
6
2.9
7
辅助系统
1.0
合计
30.8
8
锅炉自产汽量
8.68
9
外购蒸汽量
22.12
为保证正常生产用热需要,公司先期自建有两台10t/h燃煤蒸汽锅炉(型号:
SZL10-1.25-AⅡ)供应蒸汽,不足部分另由金泰环保热电有限公司购入。
项目实施后,公司将维持以外购集中供热蒸汽为主、以废弃中药渣生物质能源锅炉自产蒸汽为辅的两个热源,能够以相对较低的能源成本、更高的可靠性支持公司医药加工生产的正常运行和发展。
2.项目的实施可确保公司生产废弃物无害化处理
**********有限公司目前每年消耗中药材近万吨,产生含水率≥80%的中药渣约32625吨,均出售给有资质的处理单位处理。
本项目计划将公司原有两台SZL10-1.25-AII型10t/h燃煤锅炉改造为生物质锅炉,以公司中药材加工过程中产生的中药渣制备成生物质能源锅炉燃料,替代化石类能源煤炭生产蒸汽,变废为宝、实现工业废弃物的无害化处理和资源化利用。
更重要的是,公司自行处理药渣废弃物,可以确保企业对药渣废弃物无害化处理实施全过程控制和监督,预防外单位处理药渣可能造成的二次污染风险,彻底杜绝药渣回收再次利用的非法行为。
3.项目的实施是企业实施资源综合利用、循环经济发展的需要
改革开放以来,我国经济持续快速增长,各项建设取得了巨大成就。
与此同时,经济发展与资源环境的矛盾也日益突出。
“十三五”时期,我国仍将处于工业化和城镇化加快发展阶段,面临的资源和环境形势将更加严峻。
开展资源综合利用,推动循环经济发展,是我国转变经济发展方式,走新型工业化道路,建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施,是我国经济和社会发展中一项长远的战略方针。
**********有限公司秉持科学发展的理念,积极转变发展方式、高水平可持续发展。
公司在发展生产的同时,采取综合措施,大力提高资源综合利用率,有效降低能源消耗量,自觉推行低消耗、低排放、高效率的加工模式,降低水、电、煤、汽等消耗,降低排碳量,减少污染物的排放,提升公司生态建设水平。
公司利用企业中药材加工过程中产生的中药渣制备生物质能源作为锅炉燃料,替代化石类能源煤炭生产蒸汽,变废为宝、实现工业废弃物的无害化处理和资源化利用,节能减排效果显著,符合国家对医药加工业科学发展的总体要求。
4.项目方案符合企业当前生产和中长期规划建设的综合需求
**********有限公司目前每年消耗中药材近万吨,产生含水率≥80%的中药渣32625吨,经本项目生物质能源制备装置可脱水形成18600吨含水率≥65%的中药渣,最终可制备8700吨含水率25%的生物质燃料,其中1860吨作为项目自身生物质燃料制备装置烘干系统配套热风炉的燃料;
6840吨用作改造后的生物质锅炉燃料,改造后的两台生物质锅炉能够满足公司当前药渣处理的要求;
改造后,按目前企业实际中药渣产生量,生物质锅炉系统可产出蒸汽25326吨,缺口部分从金泰环保热电有限公司新增购入。
根据公司发展规划和市场前景,“十三五”期间现有提取及固体制剂车间生产模式将从一班制改为两班制;
规划将新增银杏叶片抗压药装置,从银杏叶中提取黄酮酐制造抗压药。
公司估算,以上中药材处理产能增长及扩大部分预计将产生中药渣(含水率≥80%)65250吨。
“十三五”期间公司产能增长将产生的65250吨中药渣,可制备成生物质燃料17400吨,其中3720吨用作生物质燃料制备装置烘干系统配套热风炉的燃料;
13680吨用作生物质锅炉系统燃料.改造后的两台生物质锅炉可全部消化吸收产能增长所产生的中药渣,能够满足公司中远期药渣处理的要求;
同时,生物质锅炉系统产出的蒸汽50652吨供企业自用,可减少外购蒸汽50652吨,折合节约原煤消耗8150吨,相应也减少了二氧化硫、二氧化碳和烟尘的排放。
节能减排效果十分显著。
***********有限公司实施燃煤锅炉改造生物质锅炉项目建设不仅是必要的,而且具有较好的经济意义和社会效益。
1.4可行性研究报告编制的依据和原则
1.4.1可行性研究报告编制的依据
(1)***********有限公司提供的工艺技术资料。
(2)***********有限公司的委托书
(3)国家计划委员会2001年发布的《投资项目可行性研究指南》(试用版)。
(4)发改投资[2006]1325号文发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)。
(5)《中华人民共和国可再生能源法》
(6)《国务院批转国家经贸委等部门关于进一步开展资源综合利用的意见的通知》(国发[1996]36号)
(7)《“十二五”资源综合利用指导意见》(发改环资[2011]2919号
1.4.2可行性研究报告编制的原则
(1)在工艺方案选择上,做到技术先进,稳妥可靠、经济合理。
工艺控制采用手动与自动相结合,现场显示与集中监控结合,提高装置的自动化水平。
要做到定位准、起点高。
定位于促进我国生物质能源和低碳经济产业的发展。
高起点建设规划,力争达到国内领先水平。
(2)本项目原材料和中间产品涉及易燃、易爆、有毒、腐蚀性的气体和液体,装置建设必须严格执行国家防火规范,做到安全可靠、布置合理、人物流分开。
(3)严格控制投资,工艺设备尽量采用成熟的国产化设备做到少投入,多产出。
(4)认真执行“五化”原则,做到工厂布置一体化,装置露天化,建筑结构轻型化,公用工程社会化,引进技术国产化。
(5)严格执行国家环境保护法规,三废治理上台阶,项目建设做到“三同时”。
在设计中严格贯彻执行国家环境保护和工业安全卫生的有关规定,在工艺中采取积极措施,从源头把关,减少三废排放量。
做到三废处理后达标排放。
(6)充分利用现有的公用工程及辅助设施,减少建设投资,缩短建设周期。
坚持以市场为导向的原则。
通过市场机制作用,优化资源配置,发挥基础设施的整体效益。
1.5可行性研究的范围
1)项目的建设条件分析
2)项目工艺技术及设备方案的确定
3)项目原辅材料的供应
4)项目公用工程和辅助设施方案
5)环境保护和安全卫生
6)项目的投资估算
7)项目的财务经济评价
1.6可行性研究结论
1.6.1可行性研究结论简述
(1)项目方案合理
本项目利用企业生产废弃物(中药渣)制备生物质能源作为锅炉燃料替代化石能源—原煤,生产工艺技术成熟可靠,符合国家相关节能减排政策。
本项目实施后可取消企业现有化石类能源原煤消费10800吨,折标煤7714.44吨。
符合国家节能减排、资源综合利用的战略方针。
(2)建设条件优越
本项目建设在***********有限公司内,地理位置优越,交通、运输方便;
外部投资软环境良好;
公司有成熟的管理经验和技术人员。
(3)项目建设“三同时”和资源综合利用
本项目工程的建设将严格实行安全、卫生、环保的“三同时”,充分考虑了污染物的综合利用和治理,措施合理,效果明显,项目有良好的环境效益和经济效益。
(4)土地利用合理
本项目在***********有限公司内实施,不涉及征地拆迁及居民安置等事项;
(5)经济效益显著
本项目总投资450万元,年可节约成本104.63万元,预计4.3年即可收回成本,可以看出项目的经济效益较好,市场抗风险能力强,在财务上是可行的。
根据可行性研究,项目实施是可行的。
1.6.2主要技术经济指标
本项目主要技术经济指标见下表:
主要技术经济指标汇总表
指标名称
单位
指标值
项目规模
1.1
10t/h锅炉改造
台
1.2
生物质燃料制备装置
套
项目总投资
万元
450
2.1
固定资产投资
2.2
流动资金
年工作时间
小时
3600
经济效益(降低蒸汽成本)
万元/年
104.63
固定资产投资回收期(静态)
年
4.3
1.7存在的主要问题和建议
(1)建议尽快开展安全预评价、环境评价和工程设计工作,项目进行过程中应衔接好设计、施工安排,注意已建公用工程、生产设施与本项目投产时的衔接问题,确保项目安全投产。
(2)项目实施应由有资质的专业制造和安装单位进行,并做好锅炉改造的质量监督检查,办理相关手续。
2项目建设方案
2.1项目规模
2.1.1项目规模确定原则
(1)对公司用汽需求进行认真统计和核查,从满足生产工艺要求和合理用能确定蒸汽需求量。
(2)充分考虑公司生产废弃物(中药渣)产生量、可综合利用量,优先进行利用。
(3)调查生物质能源替代原煤燃料的可行性,确定经济合理的装置规模。
(4)由于本项目工程特点为锅炉整体改造,应尽可能保持锅炉原有蒸发量不变。
2.1.2生产规模确定
在充分考虑上述情况后,确定本项目为现有两台10t/h燃煤锅炉改造成10t/h生物质锅炉,蒸汽压力仍为1.25MPa。
2.2项目方案:
本项目是由原燃煤锅炉改造为生物质锅炉,项目主要内容包括锅炉改造和生物质燃料制备。
公司拟与北京奥科瑞丰新能源股份有限公司及河南德润锅炉有限公司进行技术合作。
北京奥科瑞丰新能源股份有限公司是国内生物质固体成型燃料产业领域的先行者和领跑者,立足于中国生物质成型燃料产业的发展,同时涉足生物质能源技术开发的其他多个领域。
公司通过ISO9001质量管理体系认证;
拥有10项发明专利和17项实用新型专利;
主导产品通过中国机械工业联合会的科学技术成果鉴定。
河南德润锅炉有限公司是国内最大的生物质固体成型燃料专用锅炉制造商、专业从事节能环保锅炉研究设计制造、销售并拥有燃煤(油)锅炉改燃生物质固体成型燃料锅炉及生物质燃料专用锅炉核心技术和知识产权的科技型企业,拥有多项国家专利技术。
两者可为本项目的实施提供可靠的技术保障。
2.2.1锅炉改造方案:
一、拟改造的锅炉原有情况:
(一)锅炉参数:
型号:
SZL10-1.25-AⅡ
额定蒸发量:
10t/h
额定蒸汽压力:
1.25MPa
额定蒸汽温度:
193℃
给水温度:
约20℃
热空气温度:
约30℃
锅炉实际效率:
75%
燃料:
Ⅱ级烟煤低位发热量5000大卡/公斤
年运行时间:
约7200小时
实际煤耗:
1500kg/h
除尘方式:
水膜除尘
脱硫方式:
水膜加减脱硫
(二)锅炉结构特点
SZL系列组装式燃煤蒸汽水管锅炉是双锅筒纵置式链条炉排锅炉,锅炉主要部件由二大件组成,即上部锅炉本体大件及下部链条炉排大件。
SZL系列锅炉具有结构紧凑、安装使用方便、锅炉热效率高、基建投资省等特点。
1.锅炉的汽水系统流程
软化水→水箱→水泵→省煤器→上锅筒→下降管→集箱→下锅筒→集箱→上升管(水冷壁管)→上锅筒→主蒸汽阀
2.烟气系统流程
燃料自煤斗通过煤闸门,经刮平后随炉排缓慢的进入炉膛,着火燃烧,燃烧后产生的烟气由炉膛经燃尽室进入对流段,由对流段进入省煤器、除尘器、然后由引风机抽引通过烟囱排向大气。
3.灰渣系统流程
燃料经燃烧后生成的灰渣在炉排尾部落到渣坑由出渣器排出,漏煤和漏灰随链条炉排落入前部的落灰斗内而掏出,烟气中的飞灰一部分在对流管束沉降下来,由上部落灰门排到炉排上,其余部分经除尘器分离后落入灰斗内。
4.鼓风系统流程
空气由鼓风机送入总风道后经底部风室进入链条炉排二侧风道,再经各自可调节扇形调风机门进入到风室,穿过链条炉排面煤层进入炉膛内。
二、锅炉改造方案:
本项目是由原燃煤锅炉改造为生物质锅炉,原设计燃料是Ⅱ级烟煤,改造后设计燃料是中药渣制成的生物质能源。
1.改造基本要求
本项目锅炉改造总体思路是保持其原有受热面及汽水系统不变,主要结构改造要点包括炉膛、燃烧结构、除尘结构等主要部件。
考虑到锅炉年检、维修,拟将现有的两台10t/h燃煤锅炉改造为生物质锅炉(改造后生物质锅炉仍采取1用1备运行模式)。
一套10吨生物质锅炉、配套项目生物质燃料制备系统每天所加工剩余的22.8吨生物质燃料,一个班制基本能完全消耗。
2.设备技术要求(标配)
生物质锅炉改造单位提供:
设计、检验、测试,辅助设备包装、运输及安装调试、试运行等相关的服务。
改造后锅炉热效率确保≥80%;
两台锅炉拟共用一套除尘系统、共用一套引风机。
除尘系统一级除尘采用多管除尘、二级采用布袋除尘,焚烧炉尾气出口温度不得对布袋除尘器内部滤袋造成损害;
更换炉排;
更换大功率引风机;
鼓、引风机风道使用钢板制作,厚度不小于8mm。
三、生物质燃料制备系统:
中药渣制备生物质燃料包括脱水、烘干及制粒三个工序。
1.脱水
必须要将中药渣含水率从80%左右降至65%以内,以减少下一道工序热损耗及提高装置加工能力,使用滤带式高效率脱水机(供应商提供脱水本体尺寸等具体数据、材质等参数)。
①设备工作原理
变频电机减速后经主传动辊带动上下滤网同步运转,脱水机要求机械上料、机械出料,物料由布料器均布在滤带上,进入下压辊,靠上下网的张力对物料初步压榨,后经三道重压榨辊挤压,最后的出料含水率可降到65%以内,形成料饼后经卸料刮刀刮下。
②设备技术要求
由布料器、上下滤带、匀料辊、预压辊、重压辊、主动辊、卸料刮刀装置、滤带清洗系统、传动装置、电器装置、机架等部分组成。
机架设计均为槽钢焊接、组装而成,上下压辊采用铁辊挂胶,主动辊采用铁辊挂胶,主传动采用变频电机减速带动两个主动辊。
卸料刮刀架采用角钢焊接结构,刮刀采用增强聚丙烯材质。
两套设备可同时进料、同时出料,也可单独进料、单独出料。
③设备技术参数
1)进料含水率:
≥80%
2)出料含水率:
≤65%
3)设备带宽:
2m
4)对压辊数量:
3对
5)工作效率:
≥6t/h(湿料进料)
6)工作时间:
设备能够连续运行≥12小时
7)设备配置:
与药渣接触部位全部采用316L不锈钢(耐腐蚀)
④设备安装位置
采购1套滤带式高效率脱水机(包括药渣粉碎机),安装在药渣场内。
2.烘干(滚筒式烘干机)
热源采用一台自动链排热风炉的高温烟气烘干,燃料为项目加工的药渣生物质燃料,物料在滚筒内分布均匀的抄板器翻动下,均匀分散与热空气充分接触,达到传热、传质的干燥目的,蒸发水分由尾部引风机进行抽湿排放,物料在干燥机内分不同区域进行混合打散进行热交换以充分达到干燥,烟气通过自带水膜除尘系统处理后,进入烟囱烟室达标排放。
购买顺流式滚筒烘干机(供应商提供烘干机本体长度、直径等具体数据、参数);
采用大功率引风机,保证滚筒内烟气流通顺畅,出料口保持负压状态;
烘干机用15mmQ-20G耐高温锅炉板,保证即耐高温又不变形,内衬5mm316L不锈钢板(耐腐蚀);
扬料板全部是6mm316L不锈钢板;
引风机风叶、罩壳采用316L不锈钢材质;
电机采用变频控制;
变速箱采用变频控制;
要求自动上料;
系统的进、出料采用封闭形式,减少在进、出料时的热损失;
上料、进料装置与药渣接触部位采用316L不锈钢材质,进出料速度可调;
进风管、烘干滚筒采用厚50mm岩棉、厚0.35mm不锈钢板进行保温处理;
烘干机尾气出口湿度大,不得粘黏多管除尘内壁,尾气出口温度、湿度不得对除尘设备造成损害;
滚筒烘干机烟尘排放达到国家排放标准要求;
滚筒烘干机烟气排放与锅炉烟气排放共用一个烟囱(现有)。
≤25%
3)生产能力:
≥4t/h(含水率≤25%的药渣)
4)工作时间:
采购1套烘干设备安装在地磅南边(与锅炉房相连),烘干设备出料装置与压块成型设备进料装置相连,自动上料、自动出料,实现流水线生产。
3.制粒(压块机)
①设备技术要求
要求成型设备进料装置与烘干设备出料装置相连,自动上料、自动出料,实现流水线生产;
两台成型机进料口之间相互并联,可以单独或者共同进料;
磨具间压力可自动调节,提供压力调节范围供使用方参考,压辊转速可调节,孔隙大小可更换;
磨具间隙随大随小;
压辊要采用多个分布;
配备自动温控系统,防止磨具之间温度过高和设备周围温度过高;
进出料速度可调,并与滚筒烘干设备出料速度匹配。
②设备技术参数
1)颗粒形状:
圆柱体
2)制粒要求:
直径10-25mm之间(可调试)
3)单台工作效率:
③设备安装位置
采购2套制粒设备,安装在锅炉房内。
设备名称
规格型号
数量
强力对辊
压渣脱水机
DYQ2000P3
2台
脱水工序
滚筒式烘干机
Ф3m*26m
1台
烘干工序
离心高效制粒机
XGJ1050
制粒工序
2.2.4自控技术方案
1、为保证生产安全,改善操作人员的环境条件,结合装置工艺流程布局,拟采用分系统集中控制或就地检测方案,在车间或区域分设操作控制室,对主要监测点、控制点进行集中监控,以便隔离操作和生产管理。
其余检测点为现场就地仪表。
重要的和关键的生产工序拟采用计算机集散控制系统(DCS)进行控制,在中央控制室对生产过程进行自动检测和控制。
装置联锁系统将由独立于DCS的紧急停车系统(ESD)来完成,该系统可对一些生产过程进行顺序控制。
2、仪表类型的确定
根据本项目中使用原料情况,所有仪表均考虑采用防爆型。
就地检测温度仪表选用双金属温度计或液体压力式电阻远传温度计,集中显示选用数字式温度显示仪。
压力仪表均为就地指示型,选用弹簧管压力表、氨用压力表、真空表等,测量腐蚀介质的压力表选用全塑隔膜压力表。
流量仪表测量(除水、蒸汽外)均为就地指示型,选用防腐型转子流量计。
仪表电缆采用铠装电缆,并敷设在镀锌钢制电缆托盘内或槽式桥架内。
3、仪表动力供应
(1)仪表电源
DCS、EDS系统和主要现场仪表采用不间断电源(UPS)供电。
当外电源中断时,UPS电池至少可供系统正常工作30分钟。
(2)仪表气源
要求气源为无油、无尘、干燥、清洁的压缩空气。
气源压力:
0.5~0.8MPa(G)。
露点:
-40℃
3生物质燃料供应方案
3.1生物质燃料供应量计算:
本项目为现有两台10t/h燃煤锅炉改造成10t/h生物质锅炉,蒸汽压力仍为1.25MPa。
原设计燃料是Ⅱ级烟煤,改造后设计燃料是中药渣制备的生物质能源。
***********有限公司拟充分利用企业中药材加工过程中产生的中药渣制备生物质能源作为锅炉燃料替代现在锅炉使用的化石类燃料—原煤,实现资源的综合利用。
***********有限公司日产中药渣108.75t,制备成的生物质燃料低位发热量为3000kcal/kg,日产药渣生物质燃料29t,其中6.2t供生物质燃料制备系统烘干机配套热风炉使用;
剩余22.8t、折合标煤9.77t可作为锅炉燃料。
***********有限公司现有10t/h锅炉额定耗标煤量30.86t/d,公司内部实施废弃物(中药渣)资源综合利用可提供9.77t/d标煤,蒸汽供应不足部份由金泰环保热电有限公司供给。
按全年项目运行300天测算,生物质燃料用量为:
日耗量
折标量(tce)
年耗量
生物质锅炉
系统
22.8t
9.77
6840t
2931.43
生物质燃料制备系统
6.2t
2.66
1860t
797.14
4、公用工程方案
4.1、电力供应方案:
1、***********有限公司为满足自身生产、生活用电需求,公司现建有10kV变电站一座,配备SCB10-1000kVA、1250kVA及1600kVA型变压器各2台,变电站总受电容量为7700kVA。
可满足公司生产需要。
10kV线路从口岸变电所接出。
2、用电负荷统计:
两台10t/h锅炉原有辅机设备装置总容量为210.3kW。
主要用电设备有:
原有锅炉主要用电设备表
配用电机
台数
单台额定功率
(kW)
设备
总功率
锅炉除尘泵
40YU-1A-10-30
40YU-1A
1用1备
锅炉引风机
GY10-15
Y250M-4
55
110
锅炉进水泵
JGGC12.5-150
TYPEY160MI-2
11
33
2用1备
锅炉鼓风机
GG10-15
YD4Y180L-8/4
22
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