玉米秸秆固化成型燃料生物质能源化利用建设可行性研究报告

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目 录

1、总论 2

1.1 项目名称及承办单位 2

1.2 、项目概述 2

1.3 、意义和必要性 5

2、项目可行性分析 7

3、主要开发内容和指标 11

1.2 3.1 主要开发内容 11

1.3 3.2 指标 15

1.4 3.3 产品主要技术性能指标 16

1.5 3.4 产品用途 17

4、工艺及设备 17

1.6 4.1 工艺流程 17

1.7 4.2 建设内容 17

1.8 4.3 主要经济技术指标 18

5、项目投资预算、资金筹措及来源渠道 19

6、效益与预期效果分析 19

7、进度安排 20

8、项目的组织管理及相关保障措施 22

1、总论

项目名称及承办单位

项目名称

60 万吨/ 年玉米秸秆固化成型燃料生物质能源化利用项目。

项目承办单位

承办单位：山东博时达生物质能有限公司； 法人代表：

项目主管部门

济宁市环境保护局。

拟建地点

项目拟建地点：山东省济宁市十二县市区布设 20 个玉米秸秆综合利用示范基地。

　项目建设地点： 泗水县金庄镇、 大黄沟乡、微山县两城乡、马坡乡、韩庄镇、任城区李营镇、二十里铺镇、

接庄镇、长沟镇、嘉祥县马集乡、疃里镇、汶上县南站镇、义桥乡、郭仓镇、曲阜时庄镇、王庄乡、姚村镇、兖州新驿镇、黄屯镇、大安镇。

、项目概述

《60 万吨/ 年玉米秸秆固化成型燃料生物质能源化利用项目》是为贯彻科学发展观， 促进济宁市节能减排， 替代煤炭能源消耗，

降低 SO2 和 CO2 的排放，从根本上解决济宁玉米秸秆焚烧造成的 大气污染问题， 改善秋季农村及城镇环境空气质量， 从市场角度探索玉米秸秆综合利用的根本途径， 实现玉米秸秆综合利用的经济效益， 增加当地农村及农民收入、 改善农村生态环境的试点示范项目。

为探索秸秆综合利用途径，受济宁市环保局委托，山东博时达生物质能有限公司考察调研了秸秆压缩成型燃料生产设备和

锅炉替代燃煤燃烧技术， 摸清了地方玉米生产收割处置规律， 拟投资 9800 万元分两期建设 60 万吨/ 年的秸秆块状燃料生产试点示范项目， 结合济宁市节能减排和锅炉限期治理， 开展生物质燃料替代锅炉燃煤的试点工作。通过试点实现 ?三提高一创新? 。即，完善提高玉米秸秆收贮技术， 提高秸秆成型燃料生产装备水 平，提高块状燃料锅炉燃烧技术，创新秸秆燃料收储、加工、利

用的产供销市场化运转机制， 实现农民、 企业和政府的职责和利益的合理分配， 提高农民秸秆收储积极性和收入， 保障加工利用企业的经济效益， 实现秸秆综合利用的市场化可持续运转， 引导农民摒弃焚烧恶习，解决大气污染问题。

通过本项目实施后替代近 40 万吨/ 年矿石原煤的消耗量 （地方价格 1000 元/ 吨），秸秆燃料按照等效热值计销售价格 500 元/ 吨），可以实现 3 亿元的经济收入，综合利用 66 万吨/ 年秸秆， 解决 100 万亩玉米秸秆的最终处置问题， 同时通过秸秆的综合利用可以减排 SO2 10000 吨/ 年，减排温室气体 CO228000 吨/ 年，使当地农民每亩收入提高 80 元。项目试点成功后可以在全国推广

示范，经济、社会、环境效益显著。

产品方案与生产规模

产品方案：玉米秸秆固化成型燃料生物质能源化利用。生产规模：一期工程块状燃料 20 万吨/ 年

二期工程块状燃料 40 万吨/ 年，二期工程建成后，总产量达到 60 万吨/ 年。

厂址概述

工程建设场地选在山东省济宁市十二县市区布设 20 个玉米秸秆综合利用示范基地。项目建设地点：泗水县金庄镇、大黄沟

乡、微山县两城乡、马坡乡、韩庄镇、任城区李营镇、二十里铺镇、接庄镇、长沟镇、嘉祥县马集乡、疃里镇、汶上县南站镇、义桥乡、郭仓镇、曲阜时庄镇、王庄乡、姚村镇、兖州新驿镇、黄屯镇、大安镇。

厂区地势平坦，交通便利，电力燃料及水资源丰富，对建设项目十分有利。

主要原料及动力供应

a、电源保障：本项目年用电量为 1.8 × 105 kwh，项目建设地点靠近三项动力、 380 伏高压电，供电正常，电源有保障，停电有规律；

b、原材料来源充足：秸秆来自于济宁市十二县市区，来源充足；

c、水源：地下水资源丰富，可以建设自备井以获取水源。

环境保护

a、大气污染物排放达到《大气污染物综合排放标准》

（ GB16297－ 1996 ）、 外 排 污 水 达 到 《 污 水综 合 排 放 标 准 》

（ GB8978-1996）和其所在地相关环境标准的要求；

工作制度、工作日、企业定员 Ⅰ、生产能力确定为 60 万吨/ 年。

Ⅱ、工作制度； 年生产天数为 180 天。设备日运转 20 小时[ 按两班生产 ] 。

Ⅲ、企业定员；企业定员 500 人，其中粉碎处理 380 人、上

料 40 人、操作巡检 20 人、包装运输 60 人。

Ⅳ、生产区间； 玉米秸秆加工集中在 12 月初到次年 5 月。这

样全年生产期可达 6 个月。

、意义和必要性

（一） 生物质能开发与利用事关国家能源安全， 符合国家再生能源政策。

中国是世界第二大能源消费国，面临着总量不足、石油紧 缺、环境污染严重、人均占有量少、能效低等诸多问题，这些问 题已开始阻碍中国经济的高速发展。 生物质能属低碳清洁可再生能源，资源量丰富，大力开发生物质能源，对于改善我国以化石 燃料为主的能源结构、 特别是对因地制宜地为农村地区提供清洁方便能源具有十分重要的意义。

（二） 玉米秸秆综合利用对于建设社会主义新农村， 加强农村

环境保护意义重大。

济宁常年种植玉米秸秆作物面积 300 万亩，年产秸秆 240 万吨。多年来， 由于受传统生活方式和习惯的影响， 秸秆弃之不用、遍地焚烧造成资源浪费、 环境污染和火灾事故频发的问题十分突出。为把丰富的秸秆资源优势转化为经济优势， 发挥其应有的经济、生态、社会和环境效益，济宁市委、市政府痛下决心，把秸

秆禁烧和综合利用作为落实科学发展观、 建设生态市、 发展现代农业和循环经济、 推进新农村建设、 促进农业增产增效和农民增收的重要举措。

（二） 生物质能开发利用有利于保护生态环境、 促进节能减排和履行国际义务。

生物质挥发份和碳活性高，硫、氮含量低，生物质能利用过程可逆循环，不增加 CO2 排放。替代化石燃料，一方面可减少化石 燃料消耗量， 同时减少 C02、SO2、NOx 等污染物排放和酸雨的形成，缓解?温室效应? ，可杜绝秸秆分散焚烧污染现象，解决农村洁

净能源供应问题， 保护农村生态环境。 按照本项目年产 60 万吨

/ 年玉米秸秆压块成型燃料计算，可在全市范围内有效替代燃煤

40 万吨，可以减排 SO2:10000t/a ，以更有效地支持济宁市节能减排目标的实现。

　国际上已经和正在制定各种有关环境问题的公约，限制 CO2 等温室气体的排放，这使以煤炭为主的济宁市比较被动。因此，立足于农村现有的秸秆资源，加强秸秆固化成型综 合利用，不仅能够大大加快村镇居民实现现代化的进程和满足农

民富裕后对优质能源的迫切需要， 而且也是我国实质性减排温室气体的主要技术选择， 对于维护能源供应安全、 保护环境会产生积极的影响。

（三）玉米秸秆综合利用对于建设社会主义新农村， 缓解?三农? 问题压力，促进农民就业和增收意义重大。

秸秆能源化综合利用可根本解决农村秸秆禁烧难、 出路难的

难题，将农业废弃物转化为优质能源，形成多能互补，替代燃煤

等其它能源， 形成产业化， 消除农村普遍存在的 ?三大堆? 之一， 改善农村居民的生产、 生活条件及居住环境， 促进农民就业和增 收，对农村小康社会建设将起到积极的推动作用。

2、项目可行性分析

( 一) 、本项目建设符合国务院 《关于加强农村环境保护工作意见》的有关要求。

国务院《关于加强农村环境保护工作意见》 （2007 年 11 月

13 日）明确了指导思想、基本原则和主要目标，加强农村环境 保护基本原则之一是 ?依靠科技，创新机制? ，加强农村环保适用技术研究、开发和推广，充分发挥科技支撑作用，以技术创新

促进农村环境问题的解决。 积极创新农村环境管理政策， 优化整合各类资金，建立政府、企业、社会多元化投入机制。提出主要

目标到 2010 年，农作物秸秆的资源化利用率以及生活垃圾和污水的处理率均提高 10%以上。突出解决农村环境问题上的工作措

施是把农村污染治理和废弃物资源化利用同发展清洁能源结合 起来，综合利用作物秸秆，逐步改善农村能源结构。通过本项目

的建设可加强玉米秸秆固化成型技术的提高和推广， 将玉米秸秆资源能源化利用， 并形成产业化， 达到消除玉米秸秆焚烧带来的环境污染。

（二）、本项目建设符合农业部 《农业生物质能产业发展规划（ 2007～2015）》

《农业生物质能产业发展规划 （ 2007～ 2015）》提出，到 2010年，全国建成一批农业生物质能示范基地， 部分领域关键技术达到国际先进水平， 产业化水平明显提升， 农业废弃物利用范围和 规模明显扩大，农村生活用能结构明显优化。到 2015 年，建成一批农业生物质能基地； 技术创新和产业发展体系基本建成， 开发利用成本大幅度降低，初步实现农业生物质能产业的市场化。

《农业生物质能产业发展规划（ 2007～ 2015）》提出的目标对农村户用沼气总数、 新建规模化养殖场、 养殖小区沼气工程等提出了具体数量要求， 同时， 建设一批秸秆固化成型燃料示范点和秸秆气化集中供气站， 利用边际性土地适度发展能源作物。 为保证

《规划》目标的按时实现，重点推进农村沼气工程、生物质能科

技支撑工程、 农作物秸秆能源化利用示范基地建设工程、 能源作物品种选育和种植示范基地建设工程等四大重点工程。

（三）本项目建设将有效推进济宁市秋季秸秆禁烧和节能减排工作。

济宁市农业大市， 限于当前科技发展水平， 尚有 150 多万亩、近百万吨没能得到很好的开发利用，这些秸秆大都分布在汶上、

兖州、曲阜、嘉祥、梁山和市区周边的任城辖区内，当前成为农 村、农民处置的一大难题。存放在村里，既影响村容村貌和文明 村街的建设，又妨碍交通或为火灾埋下隐患；堆在田间地头，不 仅占据耕地， 也不利于机械化耕作。 有的农民尽管认识到秸秆开

发利用带来的效益、 机械还田培肥地力的好处， 但苦于缺乏技术，

没有门路，舍不得花钱投资，只好 ?望洋兴叹? ，一火焚之，造成污染环境，破坏生态的后果。

济宁市各级党委、 政府十分重视秸秆综合利用工作和禁烧工作，尤其是 2007 年，利用行政、法律、经济、技术等手段，在全市范围内开展了秸秆综合利用和禁烧工作，取得了显著成绩， 受到了全社会的赞扬和各级领导的肯定， 温家宝总理对济宁市的做法给预了高度评价，批示发改委、农业部、环保总局调研推广 济宁做法。

济宁市秸秆综合利用和禁烧工作虽然取得了很好的成绩， 但也存在着秸秆综合利用水平较低， 利用方式粗放及效益不高的问 题，为推动济宁市经济社会可持续发展，巩固禁烧成果。济宁市

环保局委托山东博时达生物质能有限公司对秸秆利用途径在全

国范围内进行了较长时间的考察调研， 经比对筛选认为秸秆压缩成型替代燃煤是一条快捷高效的利用方式。既可增加能源供应， 又可大大降低济宁市 SO2 排放量，腾出环境容量支持我市经济又

好又快地发展。为此，经研究决定，在继续抓好各种秸秆综合利用途径的同时， 在部分县市区开展秸秆压缩成型及利用的示范工作，完善提高秸秆收贮技术、成型技术和适用燃烧装备技术，探索成型燃料加工产供销机制，待取得经验后在全市范围内推广。

（四）玉米秸秆生物质能源化利用试点示范项目具备生产燃烧技术储备和锅炉燃烧技术储备。

根据对河北华兴浩瀚农牧科技有限公司生产工艺技术和对

泰锅集团生物质能发电研究所生物质能燃烧技术的考察， 本项目完全具备了示范试点的技术基础和装备基础。

（五）玉米秸秆固化成型燃料具有巨大的市场需求和政策需

求

本示范试点项目的最终产品为玉米秸秆固化成型燃料， 产

品市场定位与工业与民用市场， 在工业用市场方面， 本产品可供应济宁市及周边地区的生物质直燃发电厂， 如枣庄市单县生物质直燃发电厂、 聊城高唐生物质直燃发电厂。 另外可在全市范围内优先选择向 2t/h 链条炉排锅炉的单位推广适用，目前，经过前 期市场调查， 在全市范围内已有数十家锅炉使用单位愿意接受该型燃料替代燃煤。

　在民用市场方面， 可将该型燃料定位于城市尚未纳入到集中供热的居民用取暖炉具、 农村市场、 城市餐饮场所采用燃煤的大灶、馒头房等小型炉具，市场需求亦相当广阔。

济宁市委、市政府在去年全市秸秆禁烧和综合利用工作的基础上，提出了 2008 年秸秆综合利用要加大扶持力度，建立作物

秸秆综合利用的投入机制。研究制定秸秆综合利用的扶持政策， 加大农业结构调整、秸秆综合利用和农具购置的扶持奖励力度， 列入财政预算， 设立专项资金， 构建促进秸秆综合利用的长效机制。本示范试点项目可充分适应全市关于秸秆综合利用市场化、 产业化发展的思路，将秸秆产业做大做强。

3、主要开发内容和指标

3.1 主要开发内容

在国家发改委《可再生能源产业发展指导目录》中，生物质 固化成型燃料是将农作物秸秆， 林木质制成固体成型燃料代替煤炭。发展状况处于项目示范阶段。 通过示范项目的建设可提高秸秆收贮技术、 成型燃料生产装备水平， 提高块状燃料锅炉燃烧技术，创新秸秆燃料收储、加工、利用的产供销市场化运转机制。

完善提高生物质成型设备技术，建立标准化生物质固化成型燃料示范生产线。

目前，秸秆固化成型设备尚处于小批量生产、 开发试验应用阶段， 其设备技术和产量尚不能满足大面积推广的要求， 为此通过本项目的建设可有效的总结秸秆固化成型设备的生产技术和

使用方法， 在实践中进一步提高秸秆固化成型技术成熟度与可靠性，促进该技术装备制造业的发展。

玉米秸秆固化成型燃料示范项目涉及玉米秸秆收贮、运输、加工、销售等环节， 在项目开展过程中需要对各加工环节进行探

索总结，具体内容如下：

①寻找合适的玉米秸秆打捆技术装备和运输装备。

示范项目涉及的首要问题是玉米秸秆的收集问题和运输半 径，玉米秸秆质松轻软，如果采用不经打捆后的运输方法，经过 测算，其经济运输半径不能超过 10km，否则将直接导致运输成本上升，因此，选用技术成熟、成本低廉的秸秆打捆机械将大量

田间地头的玉米秸秆进行预压缩， 以减小体积， 增加单位公里内

的秸秆质量， 将会大大增加示范点玉米秸秆收贮半径， 降低生产成本。在秸秆运输方面， 与农机部门联合研究制定秸秆运输车箱的检验标准，解决秸秆收集运输问题。

②开发生产加工设备易损件的修复技术。

目前，秸秆固化成型技术多以挤压技术为主， 其易损件具有更换周期短、价格高等不利因素。因此，通过示范点建设可积极 探索易损件的修复技术，为降低生产成本探索新途径。

③探索玉米秸秆成型条件

原料的含水率对棒状燃料的成型过程及产品质量影响很大， 当原料水分过高时， 加热过程中产生的蒸汽不能顺利地从燃料中心孔排出，造成表面开裂，严重时产生爆鸣，但含水率太低成型也很困难，这是因为微量水分对木素的软化、塑化有促进作用。因此探索玉米秸秆适宜成型时的含水率对示范点生产也非常重 要。

完善提高生物质燃料燃烧技术

秸秆固化成型燃料的重要用途是作为可再生能源替代燃煤， 目前该燃料的燃烧器具多以民用市场上的小型取暖燃烧炉具为

主，对于工业用锅炉尚不能大规模推广使用， 究其原因有多方面因素，因此通过本项目产品的市场开拓可有效探索生物质燃料工 业燃烧技术的推广使用， 为大面积推广该燃料提供更广阔的市场空间。

目前人们针对生物质燃料，开发了多种燃烧技术：

粉态燃烧 只应用于个别场合，如粉碎木屑与液体燃料的混烧；

炉排燃烧 分为固定炉排和移动炉排燃烧技术； 流化床燃烧—循环流化床燃烧技术；

在燃油或燃气锅炉中的燃料气化和燃烧。

根据各种燃烧技术， 通过在全市范围内寻找合适的试点锅炉 进行试验，来总结生物质燃料的燃烧技术， 工作内容有以下三点：

适用炉型试验，包括民用灶、工业窑炉。

适用条件试验，包括合适的配风和控制技术。

燃料添加方式，烟气排放和环保达标排放等控制技术。

创新生物质能源利用生产、供应、销售一体化机制建设，为促进当地农民增收和地方经济发展开辟新领域。

本项目建设必将涉及秸秆的收集、贮存、生产、销售等一

系列问题，通过本项目的建设可有效摸索出玉米秸秆产、供、销 的新途径， 为示范点项目能在全市范围内得到推广， 彻底解决全

市秸秆出路提供示范带头作用。 也必将有效促进当地农民增收与经济可持续发展。具体内容可体现在以下三方面。

①探索政策扶持，推动秸秆产业良性发展机制。

玉米秸秆生物质能源化利用试点示范项目作为一项公益事 业，必将推动有关部门加快制定有关土地、排污、水电、税收等 鼓励秸秆综合利用的扶持政策， 激发企业和农户投资秸秆综合利用技术的积极性，秸秆有了出路，农民就会乐意销售。政策扶持

可分为三项： 一是对利用秸秆的企业通过贴息贷款、 税收优惠等

进行资金、政策扶持；二是对秸秆压缩成型设备、秸秆打捆机械加大补贴力度，促进农机新机具的推广，提高机具利用率；三是对出售秸秆的农户进行补贴。

②探索政府与示范项目实施单位相协调的机制。

玉米秸秆生物质能源化利用试点示范项目是一项系统工程， 涉及方方面面， 政府部门要加强领导， 将其列入新农村建设的一项实事工程，发挥镇、村干部的工作主动性，项目建设过程中， 要充分运用国家、省、市、县用于秸秆综合利用的资金，注重发 挥财政资金 ?四两拨千金 ?的作用，坚持 ?谁投资，谁受益 ? 的 原则，引导企业、社会和农民投入，用效益吸引企业和农民主动 参与项目建设，形成 ?政府引导、部门配合、社会参与 ?的秸秆综合利用工作机制。

③探索示范项目实施单位的利益与农民增收相协调的机制。

　 试点示范项目建成后， 要从为建立市场运作机制出发， 增设

秸秆收购点， 与加工企业签订秸秆购销合同， 使农民和企业之间形成秸秆综合利用产业链， 实现秸秆循环利用和转化升值， 改善农村村容村貌，促进农业良性循环，增加农民收入，努力提高秸

秆综合利用率， 实现生态效益、 经济效益和社会效益的协调发展。

1.3 3.2 指标

（ 1）试点方案

本项目分两期实施，拟在济宁十二县市区布设 20 个玉米秸秆综合利用示范基地。

　项目建设地点： 泗水县金庄镇、 大黄沟乡、微山县两城乡、马坡乡、韩庄镇、任城区李营镇、二十里铺镇、

接庄镇、长沟镇、嘉祥县马集乡、疃里镇、汶上县南站镇、义桥乡、郭仓镇、曲阜时庄镇、王庄乡、姚村镇、兖州新驿镇、黄屯镇、大安镇。

生产规模：一期工程块状燃料 20 万吨/ 年

二期工程块状燃料 40 万吨 / 年，二期工程建成

后，总

产量达到 60 万吨/ 年。

二期工程总投资： 9800 万元注册资金： 300 万元

（ 2）玉米秸秆块状燃料的特点

① 、容量大 、体积 小：一般 散容生 物质燃料 的容重为

30-50kg/m 3，而本产品容重为 800-1300kg/m 3 ，便于贮存和运输，

易于实现商品化。

②、热效率高、燃烧好：热值可达 3700—5000KcaL/kg ，火力强旺。

③、使用方便、 损失少： 使用过程与煤相似， 用纸即可点燃， 使用方便；比散烧劳动强度小。生物质散烧的热利用率仅为

10%-20%，本产品热利用率可达 40%以上，节约了生物质资源。

④、清洁卫生、 无污染： 本产品在燃烧过程中可达 ‘零排放’

—即不排渣、无烟、余气无二氧化硫等有害气体，不污染环境； 也是生物质气化和沼气用原料。

⑤、本产品原料资源巨大、普遍易取、可再生；本产品加工 简单，是可进行商品化生产和销售的可再生能源 ; 可实现村户不存柴草，有利于文明生态村建设。

3.3 产品主要技术性能指标

玉米秸秆经过固化成型设备的高温高压轧制， 压制成为 32× 32mm长度为 30-80mm的块状燃料。密度为 0.8-1.3g/cm 3。热值为 15000kj/kg （ 3700KcaL/kg ）；挥发分为 62.6%；固定碳为11.5-22.4%；水分小于 14%；灰分为 0.30-17.8 。其热