年产20万吨丁醇项目自备电厂扩建工程项目可行性研究报告

年产20万吨丁醇项目自备电厂扩建工程项目可行性研究报告
20万吨/年丁醇项目自备电厂扩建工程项目可行性研究报告
目录
1 总论 (1)
1.1 项目背景 (1)
1.2 投资方及项目单位情况 (1)
1.3 研究范围 (2)
1.4项目概况 (2)
1.5 建设的必要性 (5)
2 电力系统 (6)
2.1 总厂电力系统概况 (6)
2.2 电力负荷预测 (7)
2.3 电力平衡 (7)
2.4 接入系统方案 (8)
3 热负荷 (8)
3.1 供热现状 (8)
3.2 热负荷 (9)
4 燃料供应 (10)
4.1 煤源 (10)
4.2 煤质 (10)
4.3 燃煤的运输 (11)
4.4 锅炉点火燃料品种 (11)
5 厂址条件 (12)
5.1 厂址概述 (12)
5.2 交通运输 (13)
5.3 水文气象条件 (14)
5.4 电厂水源 (14)
5.5 地震、地质及岩土工程 (15)
5.6 厂址选择意见 (15)
6 工程设想 (15)
6.1 全厂总体规划及厂区总平面规划布置 (15) 6.2 机组选型及供热方案 (19)
6.3 主机技术条件 (25)
6.4 热力系统 (27)
6.5 燃烧系统 (28)
6.6 电气部分 (29)
6.7 燃料输送系统 (33)
6.8 除灰渣系统 (35)
6.9 化学水处理系统 (36)
6.10 热工自动化部分 (38)
6.11 主厂房布置 (40)
6.12 建筑结构部分 (41)
6.13 供、排水系统 (44)
6.14 消防部分 (46)
6.15 采暖通风部分 (46)
7 烟气脱硫与脱硝 (47)
7.1 烟气脱硫 (47)
7.2 烟气脱硝 (47)
8 环境及生态保护与水土保持 (47)
8.1 污染现状 (47)
8.2 环境影响评述 (49)
8.3 污染防治措施 (50)
8.4 水土保持 (52)
8.5 环保设计的投资 (52)
9 综合利用 (53)
9.1 合理利用能源 (53)
9.2 节约能源措施 (53)
10 劳动安全 (54)
10.1 设计依据 (54)
10.2 主要工艺、原料、设备及主要职业危害 (55) 10.3 生产过程中危险、危害因素分析 (55)
10.4 劳动安全防护措施 (56)
11 职业卫生 (62)
11.1 设计依据 (62)
11.2 防尘、防毒及防化学伤害 (62)
11.3 防暑、防寒、防潮 (63)
11.4 防噪声及防振动 (63)
11.5 职业卫生检测机构的设置 (64)
11.6 结论及建议 (64)
12 资源利用 (64)
12.1 原则要求 (64)
12.2 土地利用 (65)
12.3 水资源利用 (65)
12.4 建筑材料利用 (66)
13 节能分析 (67)
13.1 遵循的节能标准及规范 (67)
13.2 节能措施、效果及指标对比分析 (70)
14 人力资源配置 (72)
14.1 定员标准 (72)
14.2 机组控制方式及自动化水平 (72)
14.3 劳动定员 (72)
15 项目实施条件和建设进度及工期 (73)
15.1 施工场地情况 (73)
15.2 项目实施的建设进度和工期 (74)
16 投资估算及财务评价 (75)
16.1 投资估算 (75)
16.2 经济评价 (78)
17 风险分析 (82)
17.1 燃料价格变化风险 (82)
17.2 市场变化风险 (82)
17.3 资金风险 (83)
17.4 风险评估及防范措施 (83)
18 经济与社会影响分析 (84)
18.1 经济影响分析 (84)
18.2 社会影响分析 (84)
19 结论与建议 (85)
19.1 工程建设必要性 (85)
19.2 存在问题及建议 (86)
附件
附件1 **省发改委文件，吉发改审批字【2008】81号“关于核准***x收购原**省吉发生化医药食品有限公司18万吨/年玉米加工项目资产并恢复建设12万吨/年玉米加工能力和投资建设20万吨丁醇项目申请报告的批复”；
附件2**省环境保护厅文件，吉环审字【2010】293号“关于*20万吨/年丁醇项目自备电厂扩建工程环境影响报告书的批复”；
附件3 **省水利厅文件，吉水政资【2010】123号“**省水利厅关于***x20万吨/年丁醇项目水资源论证报告书的批复”；
附件4 **市规划局文件，本项目“建设项目选址意见书”；
附件5 **市规划局文件，本项目“建设用地规划许可证”及副本；
附件6 **省电力有限公司部门文件，吉电发展部【2008】53号“关于开展***x20吨丁醇项目扩建一台12MW背压式汽轮发电机组接入系统可研工作的复函”；
附件7 **市人民政府与***x签订的《购地协议书》；
附件8 **市安全生产监督管理局文件，吉市安监危化项目审字【2010】0005号“危险化学品建设项目安全许可意见书（试行）”；
附件9 本项目的“房屋所有权证”；
附件10 **省电力有限公司文件，吉电发展【2010】110号“关于印发《*20万吨/年丁醇项目自备电厂接入系统可行性研究报告审查意见》的通知并附本工程接入系统审查意见；
附件11 ***x与**市天力煤炭有限公司签订的《煤炭供货协议书》；
附件12 ***x与**松润墙体材料厂签订的《炉渣销售合同》；
附件13***x与**市龙华燃料有限责任公司签订的《煤炭采购协议》；
附件14 ***x与**市万联化工实验仪器经销有限公司签订的《石灰石供应协议》；附件15 ***x工业用汽负荷统计表；
附件16本项目水质分析报告；
附件17本项目煤质分析报告单；
附图目录
序号图纸名称图号
1 厂址地理位置图F307K-Z01
2 厂区总竖向布置图F307K-Z02
3 厂区施工总平面布置图F307K-Z03
4 电气主接线图F307K-D01
5 供水系统图F307K-S01
6 水量平衡图F307K-S02
7 原则性除渣系统图F307K-C01
8 原则性除灰系统图F307K-C02
9 原则性锅炉补给水处理系统图F307K-H01
10 运煤系统流程图F307K-M01
11 全厂自动化系统规划图F307K-K01
12 原则性燃烧系统图F307K-J01
13 原则性热力系统图（方案一）F307K-J02
14 原则性热力系统图（方案二）F307K-J03
15 主厂房平面布置图（方案一）F307K-J04
16 主厂房断面布置图（方案一）F307K-J05
17 主厂房平面布置图（方案二）F307K-J06
18 主厂房断面布置图（方案二）F307K-J07
1 总论
1.1 项目背景
20万吨/年丁醇项目自备电厂作为*生物科技有限公司的自备电厂，现有机组规模为90年代初建设的2×75t/h中温中压煤粉锅炉+1×B6-3.43/0.98型汽轮发电机组。

随着**公司的不断发展，目前电厂的供热能力已满足不了热负荷增长的需要。

因此，需对原热电厂进行扩建，扩建点在原厂厂房扩建端续建，项目拟投资9千万元，建设规模为：2×75t/h中温中压循环流化床锅炉+1×B12-3.43/0.98 型汽轮发电机组。

1.2 投资方及项目单位情况
***x控股股东为上海**生物技术研发中心有限公司和非控股股东CIB公司。

上海**生物技术研发中心有限公司注册资金近两亿元人民币，公司地址在上海张江高科技园区，是目前中国投资最大的私营生物技术研发中心。

至目前为止，上海**生物技术研发中心有限公司已向国外大型生物公司转让6项技术，同时，拥有经国家生物工程中心认证的25
项生物技术专有权，这些成熟的生物工程系列产品技术，具有广阔的市场前景。

2006年度张江高科技园区优秀企业评选活动中，被评为最具权重的“创业之星”。

上海**生物技术研发中心有限公司承担国家“十五”攻关项目“发酵工程关键技术研究与重大产品开发”的七项课题中两项主课题和四项专题，是承担国家级攻关项目最多的单一公司，投资于山东省济宁市的山东**里能生物高科技有限公司是上海**生物技术研发中心有限公司的中试和成果的产业化基地，投资数亿元人民币长碳链二元酸生产线于2002年底建成投产，可生产C9到C18的系列产品，技术与规模均处于世界领先水平，在很多应用领域属于首创。

***x拟投资建设20万吨/年丁醇以及13万吨/年玉米加工生产线，计划2012年3月投产。

***x坐落在**市龙潭区华丹大街99号，占地160公顷，现有自备热电厂、以及相应的生产车间和充足的供水、污水处理等公用工程的基础设施。

1.3 研究范围
本可行性研究报告研究范围主要为*20万吨/年丁醇项目自备电厂
扩建2×75t/h循环流化床锅炉+1×B12供热式汽轮发电机组的建厂条件和必要性。

按照国家发改委DL/T 5375-2008《火力发电可行性研究报告内容深度规定》和《热电联产项目可行性研究技术规定》的要求开展工作。

研究电厂的各工艺系统、土建、环境保护、投资估算和经济效益分析和项目的可行性。

由业主另行委托的设计项目
●电厂环境影响评价；
●电厂接入系统设计；
●水文气象与工程地质；
●厂区外道路设计；
●灰渣综合利用工程；
●供热管网设计；
1.4项目概况
本工程为扩建工程，项目建设地点位于**市，扩建规模为2×75t/h中温中压循环流化床锅炉+1×B12-3.43/0.98 型汽轮发电机组。

1.4.1 项目建设地概况
***x，位于**市北郊、原**松源食品工业公司厂区内(原为生产TNT 的5515厂旧址)。

其位置东经126°28′北纬43°57′。

**市地处东北腹地长白山脉向松嫩平原过渡地带的松花江畔，三面
临水、四周环山。

总面积27120平方公里。

**市境内水系发达，流域面积超过500平方公里的河流18条。

20平方公里以上的河流372条。

由松花江、拉林河、牡丹江3个水系的部分河段和支流组成。

松花江水系在**市境内流域面积为22336平万公里，占全市总面积的84%；**市境内多年平均水资源量166.61亿立方米，当地地表水平均水资源量71.67亿立方米。

多年平均入境水量87.35立方米，多年平均地下水资源量10.67亿立方米。

据1999年统计，当年全市平均降水量597.2毫米，地表水资源量47.30亿立方米，入境水量66.67亿立方米。

**市人均水资源量1843立方米，考虑入境水量，人均水资源量
3875立方米，为全国平均水平的1.8倍，北方城市的5.4倍。

**市城区地下水资源量2.02亿立方米，可开采量2.19亿立方米。

**市龙潭区处于东北亚经济圈的前沿，区域内的中国、俄罗斯、日本、韩国、朝鲜等国之间的劳动力、能源、资金、技术等经济要素等存在明显的互补性，是发展的有利因素，与世界经济接轨，是**省吉长经济走廊的重要端点，是**省发展工业、拓展城市发展的最佳区域。

全区幅员面积1209平方公里。

全区总人口为53.7万，其中非农业人口35.6万，占总人口的66%，农业人口18.1万，占总人口的34%。

区内居住有汉、蒙、回、朝、锡伯、赫哲、俄罗斯、瑶等20多个民族。

政区自然特征：地处长白山脉向松嫩平原过渡地带，松花江在龙潭区西侧，半包围流程58公里。

西边是肥沃的冲积平原，东边是长白山野生资源丰富的低山丘陵区。

地势多为平原和丘陵，属中温带大陆季风气候，四季分明，年平均气温3℃--5℃，降水量650--750毫米，无霜期130天。

**市交通便利，是中国东北五大交通枢纽之一，铁路可直达长春、沈阳、大连、哈尔滨、上海、北京等地；长春—珲春高速公路在区内设有入口，通过省际高速公路网直达全国各地。

龙潭区距新建机场80公里，距**火车站6.5公里。

全区交通发达，为全面推进重点工程建设，累计投资20亿元，完成了遵义东路、遵义西路、湘潭街、“东出口”、“西出口”
等改造建设工程。

1.4.2 编制依据
1) *生物科技有限公司与我院签订的设计合同；
2)《热电联产项目可行性研究技术规定》；
3) 火力发电厂设计技术规程及各有关专业技术规程、规范；
1.4.3 主要设计原则
1) 本期扩建2炉1机。

公用系统与老厂统一考虑；
2) 按“以热定电”的原则进行机组选型和设计规划；
3) 各工艺系统的设计，应有节约能源，改善环境，减少占地，合
理控制工程造价，提高经济效益所采取的措施；
4) 各类建（构）筑物在设计上简单实用，与主体风格融为一体，优先考虑就地取材；
5) 最大限度利用原热电厂的设施和能力，降低工程造价。

可利用的部分有，综合生产办公楼、部分运输设备、后勤支援；
6) 热机部分：装机为2×75t/h循环流化床锅炉＋1×12MW背压式汽轮发电机组；
7）机组按“以热定电”方式运行，发电设备年利用小时数取6500h。

8）输煤系统利用上期煤场，不需扩建，上期输煤系统已经预留本期上二炉的一条输煤皮带和碎煤机的位置。

9）电厂燃煤为铁路运输，老厂现有卸煤及贮煤系统满足扩建后4 台75t/h 锅炉燃煤要求。

10）掺烧石灰石按购入成品方案考虑；
11）化学部分：扩建工程与原有的一期工程共用一套化学系统，仅需在原厂房内对原有系统进行改造增容。

12）除灰渣部分：除灰渣系统采用灰渣分除干式除灰、渣系统，厂内设灰、渣贮存库，灰以气力除灰方式将灰输送至灰库，渣通过链斗式除
渣机送至渣仓，灰、渣由汽车运输，灰渣全部综合利用。

13）电气部分：电气出线按2回，电压等级按10KV；
14）热控部分：机炉采用DCS分散控制系统，输煤、除灰、化学控制采用程控控制方式。

15）水工部分：电站用水由总厂水源供给，本期新建的1座200m3/h机力通风塔供给辅机冷却水。

16）工业水全部回收利用；
17）厂区雨水排水采用路面排水至厂内的排水系统；
18）主厂房土建结构体系为框排架形式，框架纵梁均采用现浇钢筋混凝土结构。

主厂房围护结构采用乳白色保温彩色压型钢板。

1.5 建设的必要性
1.5.1供热需要
本项目工程为***x自备电厂扩建工程，电厂现有机组规模为90年代初建设的2×75t/h中温中压煤粉锅炉+1×B6—3.43/0.98型汽轮发电机组，可供蒸汽70t/h，用于现有10万吨/年淀粉、3万吨/年变性淀粉、3万吨/年葡萄糖车间、供水、污水处理等公用设施工业用汽。

随着**公司的不断发展，计划2012年3月投产20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线，配套的锅炉、污水处理等设施，新增200t/h蒸汽负荷，现有电厂的供热能力已满足不了热负荷增长的需要。

因此，本工程对原热电厂进行扩建，建设规模为：2×75t/h循环流化床锅炉+1×B12汽轮发电机组。

1.5.2供电需要
由于扩建20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线，配套的电气设施大大增加了全厂电力用电负荷，给厂内电网带来增容扩建等问题，也同时加大了市电力系统供电负荷压力，影响供电质量。

新增一台12MW 发电机组后，可极大的缓解以上问题，所发电力在厂内消耗，对降低生
产成本有重要意义。

从以上叙述中不难看出热电厂的建设是非常必要的。

2 电力系统
2.1 总厂电力系统概况
***x一期已完成装机容量为1×6MW供热发电机组，10.5KV发电机电压母线采用单母线分段接线，设出线二回。

本期项目热电工程建设
规模为扩建2×75t/h循环硫化床锅炉+1×12MW背压式汽轮机，与汽轮机配套的发电机为1×12MW 发电机，发电机出口采用专用断路器，直接接入一期10.5KV机压母线。

本工程主要生产装置为园区各子项工程的生产系统。

由于各子项工程的规模比较大而且还有大型生物发酵反应系统，动力负荷比较集中，在因意外事故停产时，在短时期内难以正常运行，经济损失较大，因此确定本工程为二类负荷。

2.2 电力负荷预测
总厂现有电气负荷19361kW，本项目工程的扩建规模为：20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线，配套锅炉、污水处理等设施。

二期工程投产后，总装机容量为18000kW，全厂用电设备总额定容量42958kW，年生产用电为1.8亿度。

2.3 电力平衡
2.3.1总厂电力负荷平衡表如下：
名称电力负荷（MW）发电量（MW）累计负荷（MW）原有工程8.64 6 -2.64
新建工程12.66 12 -0.66 合计21.3 18 -3.3
根据上表统计数据，新增项目投产后，全厂电力负荷负平衡，电厂所发电力就地消耗，不足部分外购。

2.3.2热电厂在电力系统中的作用
本扩建工程为企业自备热电厂，主要供热，以热定电。

所发电力总厂自用并与外部系统联网，但不上网发电，对电力系统作用很小。

2.3.3建设的必要性
由于扩建20万吨丁醇项目及13万吨玉米加工生产线配套的电气设
施大大增加全厂内电力用电负荷，给厂内电网带来增容扩建等问题，也同时加大了市电力系统供电负荷压力，影响供电质量。

新增一台12MW 发电机组后，缓解了以上问题，所发电力厂内消耗，对降低生产成本有重要意义。

2.4 接入系统方案
方案：本工程按1×12MW 机组一次性设计，发电机机端电压为10.5kV，发电机出线直接接入电厂10.5kV机压母线II段。

见接入系统方案报告。

3 热负荷
3.1 供热现状
***x，位于**市北郊、原**松源食品工业公司厂区内(原为5515军工企业)。

***x厂区，一九八七年改为**新源玉米开发有限公司，开始进入玉米深加工行业；一九九零年投资19500万元建设第一条玉米加工生产线，
是当时国内大型现代化玉米加工企业之一，老自备电站也同时建成投产，2台75t/h煤粉炉，配1台6MW背压式汽轮机。

表1 现老厂装机情况表
项目老自备电厂备注
锅炉2×75 t/h 3.82MPa 450℃中温中压煤粉炉
汽轮机1×B6-3.43/0.98 3.43MPa 435℃背压式汽轮机
3.2 热负荷
3.2.1 工业生产用汽负荷
自备电站主要是向化工厂各工艺车间供汽。

3.2.1.1老厂现有用工业蒸汽负荷：
最大（t/h）平均（t/h）
201厂（丁醇厂）（0.98Mpa）33 33 淀粉厂（0.98Mpa）19 19 定性淀粉厂（0.98Mpa） 5 5
小计57 57 换热站（0.294Mpa） 4 2
合计61 59
3.2.1.2新建装置用工业蒸汽负荷:
最大（t/h）平均（t/h）配料联消（0.98Mpa）54 45
发酵工段（0.98Mpa）16 13
蒸馏工段（0.98Mpa）72 65
原料处理（0.98Mpa）34 28
污水（0.98Mpa）16 13
小计192 164 换热站（0.294Mpa）8 4
合计200 168
4 燃料供应
4.1 煤源
热电厂本期扩建2×75t/h循环流化床锅炉＋1×B12MW汽轮发电机组。

扩建后全厂4×75t/h循环流化床锅炉每小时燃煤量61.67t，日
耗煤量1356.7t，年耗煤量40.09×104 t。

电厂所需原煤主要来自舒兰煤矿，距电厂70km。

舒兰市矿产资源十分丰富。

煤田系新生代第三纪新统煤田，属于褐煤，具有灰份高、水分大、发热量低的特点。

煤矿储量5000×104t，可开采量4000×104t，舒兰矿务局年产褐煤240×104t，完全可以满足电厂需求。

4.2 煤质
热电厂提供的煤质资料如表4-1
序号项目单位设计煤质
1 收到基碳% 32.51
2 收到基氢% 2.58
3 收到基氧% 10.89
4 收到基氮% 0.81
5 收到基硫% 0.29
6 收到基灰份% 37.49
7 收到基水份% 15.43
8 干燥无灰基挥发份% 48.24
9 空气干燥基水份% 2.88
10 空气干燥基挥发份% 23.49
11 空气干燥基灰份% 48.43
12 空气干燥基挥固定碳% 25.21
13 收到基低位发热量KJ/kg 11890
14 灰的变形温度℃1050
15 灰的软化温度℃1340
16 灰的熔化温度℃1400
17 可磨系数0.98
4.3 燃煤的运输
本工程燃料运输采用铁路运输的方式，*公司厂区铁路专用线与**市金珠站接轨。

电站现有卸煤线一条。

4.4 锅炉点火燃料品种
锅炉点火设计为油燃烧器床下点火。

本期工程只负责锅炉房内点火油系统的设计。

点火供油管路的压力应不小于2.0MPa, 点火油泵房的设备容量不用增加，由业主自行对老厂原有管路进行改造。

5 厂址条件
5.1 厂址概述
5.1.1厂址地理位置
***x，位于**市北郊、原**松源食品工业公司厂区内(原为生产TNT 的5515厂旧址)。

其位置东经126°28′北纬43°57′。

**市地处东北腹地长白山脉向松嫩平原过渡地带的松花江畔，三面临水、四周环山。

总面积27120平方公里。

**市境内水系发达，流域面积超过500平方公里的河流18条。

20平方公里以上的河流372条。

由松花江、拉林河、牡丹江3个水系的部分河段和支流组成。

松花江水系在**市境内流域面积为22336平万公里，占全市总面积的84%；**市境内多年平均水资源量166.61亿立方米，当地地表水平均水资源量71.67亿立方米。

多年平均入境水量87.35立方米，多年平均地下水资源量10.67亿立方米。

据1999年统计，当年全市平均降水量597.2毫米，地表水资源量47.30亿立方米，入境水量66.67亿立方米。

**市人均水资源量1843立方米，考虑入境水量，人均水资源量3875立方米，为全国平均水平的1.8倍，北方城市的5.4倍。

**市城区地下水资源量2.02亿立方米，可开采量2.19亿立方米。

**市龙潭区处于东北亚经济圈的前沿，区域内的中国、俄罗斯、日本、韩国、朝鲜等国之间的劳动力、能源、资金、技术等经济要素等存在明显的互补性，是发展的有利因素，与世界经济接轨，是**省吉长经。