1、生物质固体成型燃料生产项目一、 概述能源问题是影响社会经济发展的决定性因素之一，解决能源问题就解决了经济发展的动力问题。我国的常规能源供应紧张已严重影响了社会经济的快速发展，而且煤、石油等石化能源大规模的集中使用，释放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物，给人类的生存环境造成了危害。2005 年国家颁布了可再生能源法 ，以促进可再生能源的开发利用和技术发展。相对于风能、水能、太阳能，生物质能是唯一可存储和运输的可再生能源。生物质能的载体是生物质，生物质的组成是碳氢化合物，与石油、煤的内部结构相似，生物质可以通过一系列的先进技术转化为电力、油品、燃气或固体燃料，应用于人类工业生产和社会生活
2、的各个方面。可以在不必对已有工业技术做任何改进的前提下替代常规能源，而且减少了环境污染。例如，每利用 1 万吨秸秆替代煤炭，将减少排放二氧化碳 1.4 吨、二氧化硫40 吨、烟尘 100 吨。这就是今后生物质能在能源领域发挥重要作用的依据，也给了生物质能产生巨大的发展空间。本项目是用压缩成型的方法，生产生物质固体成型燃料，同其他生物质能应用技术相比，更容易实现大规模生产和使用，其方便程度可与燃油、燃气媲美。原先作为能源使用的各种生物质（柴草、秸秆、木屑等农林废弃物）使用品味不高。运输和贮存困难，燃烧效率低下；通过生物质压缩成型，改变生物质的容重，使它成为质地坚实，结构紧密的固体成型燃料，其能源
3、密度相当于中质烟煤。燃烧特性和燃烧效率大大改善，提高了品味，真正具有商品能源的品格。理论上来说能源永不存在销路问题，生产生物质能固体成型燃料有良好的市场前景和良好的经济效益。二、 资源条件1、 资源条件的可行性生产生物质固体成型燃料消耗的资源主要是农业生产的副产品，如农作物秸秆、谷壳、花生壳、甘蔗渣等。林业和林木加工废弃物，如树枝、树叶、锯木、木屑、板皮、竹木边角料等。 城市固体废弃物，如建筑木质废弃物、工业废旧包装箱、废旧家具、中药渣等。我国幅员辽阔，生物资源十分丰富。农作物秸秆年产量总量6.04 亿吨，其中约有 15%，即 0.91 亿吨的秸秆被用来直接还田造肥；有 25%即 1.51 亿
4、吨的秸秆被作为饲料；约 9%，即 0.54 亿吨的秸秆被用作工业原料。除此之外，约 51%，即 3.08 亿吨的农作物秸秆可以作为能源使用，甘蔗渣的年产量约为 3500 万吨；粮食加工每年排出的谷壳量达 4000 万吨，花生壳 500 万吨。广东地区近年秸秆总量达到 1290 万吨，我国林业生产中森林抚育和采伐生产的枝桠、树梢等剩余物数量非常巨大，木材加工的木屑等废弃物约 4000 万立方米。造纸业，广东近几年打造速生林，为造纸厂提供原料，生产的木材废弃物数量非常可观。此外，还有城市建筑、装修及家具大量木质废弃物。因此在资源比较丰富的地区，合理利用再生资源从事生物质固体成型燃料的生产和开发是完
5、全可行的。2、 有关国家优惠政策除中华人民共和国可再生能源法规定对可再生能源开发利用的支持和经济鼓励外，我国从 1996 年执行固体废物污染环境防治法开始，在税收方面对废旧资源为主要原料的企业给予适当的优惠，具体规定见诸以下文件：*国务院关于进一步开展资源综合利用意见的通知国发（1996）36 号*中华人民共和国商务部、海关总署、林业局公告（2003）第 27 号*国家经济贸易委员会、计委、财经部、国家税务总局关于印发资源综合利用目录的通知国经贸资源（1998）716 号*国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会第 7 号令。附件：资源综合利用目录1996 年修订版*财务部、国家税务总局关于以三
6、剩物和次小薪材为原料生产加工的综合利用产品增值税优惠政策的通知（2001）72 号三、 产品特性、用途及市场价格1、 产品特性生物质固体成型燃料主要有三个品种，即压块（颗粒）燃料、机制木炭、秸秆蜂窝炭。木屑秸秆等原料通过机械加压加热压缩成为生物质固体成型燃料（压块、颗粒燃料） ，进一步炭化即成为机制木炭或蜂窝炭，其理化指标如表 1。表 1 生物质固体成型燃料理化指标项 目 压块（颗粒）燃料机制木炭 秸秆蜂窝炭外形尺寸 块状：直径620mm，长度75挥发分/% 3.5 4含水率/% 8 3 5灰分 /% 0.72.0 37 69低位热值/（MJ/kg ）18.0019.20 30.6232.10
7、 30.00生物质固体成型燃料的燃烧性能与中质煤相当，与中质煤的比较有如下特点：生物质颗粒燃料的热值和燃烧后的灰分比中质煤的热值低 10%左右。但是生物质颗粒燃料在工作情况下能源燃尽，而煤不能燃尽，煤渣残留 10%15%可燃成分。所以，在实际使用中两者的热值相当。生物质颗粒燃料的着火性比煤好，易于点火，大大缩短了火力启动时间。生物质颗粒燃料的固体排放量低于煤，减少了排放炉渣费用和环境的污染，生物质颗粒燃料的固体排放物全是灰、约占总重0.4%7.0%；而煤燃烧的固体排放物是灰、碱和残煤的混合物，约总重 25%40%。煤对大气污染和对锅炉腐蚀的程度要比生物质颗粒燃料大得多。煤烟中含有大量的粒状 C
8、 和有毒性的 SO2、CO 等腐蚀性气体。生物质颗粒燃料的主要成分是 C-H 有机物，烟气中无粒状 C 和 SO2等气体，主要是 C-H 挥发气体，其 SO2、CO 排放量接近于零；燃烧时烟色少于林格曼 1 级，将大幅度减少了空气污染和二氧化碳排放，生物质颗粒燃料在国际上素有“清洁燃料”的誉称。锅炉燃料用生物质颗粒燃料的费用和时间比燃用煤时节省。一台 0.5t 锅炉燃用生物质颗粒燃料比烧煤费用降低 11%，时间节省34%，一台 0.5t 锅炉燃料费相对于煤降低 10%，省时 16%。一般生物质颗粒燃料持续燃烧时间比软散物料提高 810 倍，并且处在稳定持续燃烧状态。燃用生物质颗粒燃料锅炉参数和
9、各种燃料成本经济性对比:(以 1 吨锅炉为例)燃料名称 环保性 热值 锅炉热效率 燃料消耗量 燃料单价 每小时运行成本混合煤 严重污染 5000 千卡/kg 65% 185 kg/h 1.00 元/kg 185.00 元重油 严重污染 8000 千卡/kg 85% 88.8 kg/h 4.70 元/kg 417.00 元柴油 污染 102000 千卡/kg 85% 69kg/h 7.20 元/kg 496.80 元天然气 无污染 8000 千卡/方 86% 87kg/m3 4.50 元/m3 391.50 元电能 无污染 860 千卡/度 95% 734 度 0.80 元/kg 587.20
10、元生物质颗粒 无污染 4200 千卡/kg 81% 178 kg/h 1.10 元/kg 195.00 元水煤浆 低污染 4060 千卡/kg 82% 180 kg/h 1.20 元/kg 216.00 元2、 用途生物质固化成型燃料当中的压块（颗粒）燃料，主要用途是替代燃煤，用于区域供热（电） ，小型工业锅炉、小型热水锅炉、气化炉、工业窖炉以及农作物大棚升温上，可以作家庭采暖炉及壁炉炊事炉等普通生活燃料之用。机制木炭除作一般工业和生活燃料之外，还可用于冶金化工、环保、建筑、畜牧和农林等方面，更显出它发热量大、燃烧时间长、无烟无味的高清洁燃料的特色，很受人们的青睐。秸秆蜂窝炭物美价廉，燃烧热值
11、高、无气味无污染，可进入千家万户顶替蜂窝煤作农场及城镇居民主要生活燃料使用。3、 市场预测与价格我国生物质固体成型燃料需求量逐年增加。据专家估计，目前国内仅化工、冶金行业，木炭年需求量达 600 万吨，食品行业、火锅、烧烤年需求量约为 200 万吨，人们生活取暖用碳也有增无减，加上木炭出口量，我国年需木炭量达千万吨以上。 “九五”期间开始实施天然林保护工程，严格限制利用天然林生产木炭，许多原来的炭窑、木炭厂都纷纷停产或转产，木炭市场行程了供不应求的局面。在传统木炭生产逐渐萎缩的形势下，以木林废弃物为原料的机制木炭就担负起顶替的作用。最近国家发改委组织编制可再生能源中长期发展规划 ，其中到 20
12、10 年生物质发电装机容量达到 550 万千瓦，结合解决农村基本能源需要和改变农村用能方式，开展生物质固体成型燃料应用示范点建设，年利用固体成型燃料 100 万吨以上，到 2020 年，生物质发电装机容量达到 3000 万千瓦，生物质固体成型燃料成为普遍使用的一种优质燃料，年利用量达到 5000 万吨，市场前景非常美妙。生物质固体成型燃料的热值与中质煤相近，其市场价格应与煤的价格相关。广州地区先进中质煤的价格每吨约为 650 元700 元，生物质固体成型燃料（压块燃料）的价格至少也可以卖到 750 元850 元。据了解，去年北京地区木质颗粒燃料零售价每吨约为 600元。大连地区木质颗粒燃料零售
13、价每吨 650 元750 元/ 吨，秸秆颗粒燃料零售价每吨 530 元600 元。而在美国市场木质颗粒燃料价格每吨 130170 美元，在瑞典的交货价格为每吨 150 美元；散装的木质颗粒在中国大陆的离岸价为每吨 100 美元。至于机制木炭，国内外市场需求量极大，每年都有大批韩国、日本、东南亚、美国、中国台湾等国家和地区的客商来寻找资源，当前生产能力根本满足不了市场需求，价格十分坚挺。国内市场一般为 18002000 元/ 吨，国际市场一般为 32004000 元/吨。四、 成型原理和工艺流程1、 成型原理不同种类的植物生物质都含有纤维素、半纤维素和木质素，一般木质素含量为 15%30%。木质
14、素具有芳香族特性的体型结构高分子化合物，温度 70170时转化具有粘性，当温度达到 200300时成熔融状，粘性高；冷却后强度增加，成为固体成型燃料。2、 工艺流程作固体成型燃料的农林废弃物原料，要先经粉碎和干燥，控制水分 8%12%，粒度 8mm 以下，再经加压加热成型，制成生物质固体成型燃料，如需制得机制木炭，还要进一步经过炭化处理。工艺流程如下：原料粉碎干燥挤压成型炭化成品秸秆蜂窝炭工艺流程如下：原料炭化搅拌冲压成型成品3、 主要生产设备主要生产设备包括有1） 粉碎设备：锤片式粉碎机2） 干燥设备：干流干燥机3） 成型设备：螺旋挤压式成型机、压轴式颗粒成型机、冲压式成型机4） 炭化设备：
15、外热间歇式炭化炉、移动式炭化炉、内热式炭化炉。五、 生产条件生物质固体成型燃料视原料来源及供应情况因地制宜设厂（生产线） ，产品尽可能就地销售减少运输环节、降低成本。就生物质颗粒燃料的生产，一定规模生产线，讨论建厂生产条件。1、15000 吨/年生物质压块（颗粒）燃料生产线总投资：100 万元，其中设备投资 80 万，流动资金 20 万。厂房及设备配置表 2 . 15000 吨/年压块（颗粒）燃料生产线厂房配置及设备配置表车间名称 面积（） 设备配置 备考材料仓库 1000成型车间 300成品仓库 800其他 100合计 2200秸秆（木屑）压块设备燃料成型机组一套（包括粉碎、输送、调质、成型
16、、包装、电器控制等设备）12001500kg/h，70kw。平模颗粒燃料成型机一台，100140kg/h， 11kw。厂房建设可利用旧有厂房或租赁厂房，待产生经济效益后增建扩建其他的办公场地等。工厂定员 10 人，其中生产人员 9 人，管理人员 1 人。原料供应：秸秆、木屑等干原料每月 12501350 吨。供水供电：只需提供少量用水；三相电源 75kw。环保：无废气、废水、废渣及粉尘排放。六、 经济效益分析1、 按以上生产规模核算生物质固化成型燃料成本。1） 生物质压块（颗粒）燃料表 5. 15000 吨/年生物质压块（颗粒）燃料成本利润核算表项目 单耗 金额（元） 备 考原料费用 1.1t
17、/t 302.0 以木屑为主，粒度2.5mm，就近收集成型电费 50kwh/t 40.00 每度电 0.8 元人工费 15.00 10 人，1500 元/人月，包括基本福利费设备折旧 10.50 设备折旧年限 5 年，16万元/年维修费用 5.00 6250 元/月车间管理 2.00 2500 元/月厂房租金 5.00 2200厂房面积可年产 3万成品，1.25 万元/月原料运费 40 万/月税 金 25.50 3.0%税收 ,3.2 万/月总成本 445.00销售价 850.00利润 405.002、年效益分析表 8. 年效益分析表名称 颗粒燃料 颗粒燃料A.成本项目可变成本 422.50
18、元 422.50 元固定成本 22.50 元 22.50 元总成本 445.00 元 445.00 元净收益 405.00 元 405.00 元B.效益分析年产量 15000 吨(一期) 30000 吨(二期)年销售收入 1275 万元 2550 万元年净收益 607.5 万元 1215 元销售利润率 47.6% 47.6%投资收益率 624% 624%投资回收期 2 个月 0.16 年盈亏平衡点 3% 3%说明：可变成本= 原材料费用+ 人工费用+水电费用+ 税金费用固定成本=厂房租金 +设备折旧 +车间管理+维修费用总成本=可变成本 +固定成本净收益=销售收入 -总成本销售利润率= （净收
19、益销售收入）100%投资收益率=（年净收益+年设备折旧） 总投资 100%投资回收期= 总投资年利润盈亏平衡点= 年固定总成本（销售收入-可变成本） 100%七、生产发展初步规划1、 经营方针成立生物质能科技有限公司，由技术持有方、经营管理方和出资方共同组建。从事生物质固体成型燃料的生产和相关能源产品的开发应用。规划分两步走：(1) 第一期投资 100 万元购置成套生产设备，建立一条 15000吨/年生物质压块（颗粒）燃料生产线，作为示范工程，第一期二个月后投入生产，第二期投资 100 万购置成套生产设备五个月后投产，成功后逐步扩大生产规模。(2) 采用“公司+ 生产基地+ 生产点”的模式，在
20、原料集中地设立生产基地或生产点（生产线） 、发展生产。35 年内达到一定生产规模和取得全面经济效益。2、生产规模、投资和经济效益生产规模定为年产 34 万吨生物质固体成型燃料。其中：木质压块（颗粒）燃料 为 3 万吨，其他原料为 1 万吨。需建立 7500 吨/年压块（颗粒）燃料生产线 4 条，每年消费木屑等原料约 3.3 万吨。按此规模，总投资额为 200 万元，第一期其中设备投资为 80万元，流动资源资金 20 万元，年产值 1275 万元，第二期设备投资为 100 万元，流动资源资金 40 万元，年产值 2550 万元年，加上设备折旧金额，投资收益率可达 115.7%。实际生产基地或生产
21、点生产规模扩大时，投资额可以比单条生产线的投资减少，生产成本降低，利润的空间更大。在投资方面还可以以公司和生产基地、生产点当地企业单位或个人合作方式筹措资金。公司出技术出设备和解决销售渠道问题，地方出厂房出场地，出部分资金和组织收集原材料，合作建厂，收益分成。根据可再生能源法可以申请当地地方政府环保、科技、农业基金，银行贷款等办法帮助解决资金短缺问题。这样可以提高地方生产积极性带动经济发展，对公司可以节省投资和降低风险。3、销售渠道销售渠道由公司自行开拓，通过制定和执行严格的质量标准，树立自己的品牌；以诚信开到和为客户服务的精神开拓市场。具体做法有：(1)建立自己营销队伍和固定销售渠道。重点的
22、客户是城乡小型工业锅炉、工业窖炉及酒店、餐馆、饮食店档等生产和服务性行业，利用原有煤建系统推广、销售民用燃料。(2)与环保部门相配合，宣传清洁能源新概念，节能减排，发展应用生物质固体成型燃料新客户。(3)利用互联网平台，发展网上生物质固体成型燃料电子交易。(4)产品出口，争取更大的经济效益。4、 今后发展生物质能科技有限公司的发展，有两个方向：一是按照市场的需要生产更高质量、更高附加值的生物质能源产品，或者用生物质作原料的科技产品；二是配合成型燃料的生产，研制发展燃烧生物质固体成型燃料的供热和炉具，例如生物质能水暖炉、壁炉、生物质能炊事炉、生物质能气化炉等，向市场提供从燃料到设备多元化的一站式
23、销售及技术服务。八、风险分析从行业的角度来看，我国生物质固体成型燃料的开发利用大都处于试验和示范的过程，尚未步入实质性的产业化发展阶段。目前广东地区还未开展起来，从而形成单独作战的局面，使先行者遇到很多生产技术、推广应用、销售上的各种短暂困难，部分厂商生产设备效率低，能耗高，主要工作部件寿命短，机器故障率高，缺少相应的行业标准，生物质资源的收集、运输和储存等问题还没有找到十分可靠的解决途径，特别是随着生物质固体成型燃料步入产业化发展阶段，生产企业将面临原料收集和价格的竞争，使得产品成本高企，企业效益受到影响。对于这些不利因素，我们已有足够思想准备，有信心克服困难。当前，国家正加快发展可再生能源产业，从政策、资金、全方位支持地方进入这一领域。对于我们大家是一个千载难逢的机遇，我们建议从小规模经营做起，精心策划，挑选一流设备，管理好示范厂；同时，发挥环保行业的优势，建立收集原料的各种渠道，不断地总结经验，大胆实践，迎接生物质能产业大发展，将公司发展成为地区生产生物质固体成型燃料龙头企业。九、结论在矿物质能源日益枯竭的今天，可再生能源的开发利用是具有十分明显社会和经济价值的课题。生物质固化成型燃料变废为宝，产品又有广泛的消费市场，不仅适宜了时代发展的需求，又可解决环境保护的问题，因而有着十分旺盛的生命力和无限发展的广阔前景，同时将为创业者带来优厚的经济效益。
