生物質(zhì)燃燒技術(shù)與裝置商業(yè)計劃書.doc

哈爾濱森泰可再生能源技術(shù)開發(fā)有限公司生物質(zhì)高效燃燒技術(shù)與裝置一、項目基本情況1、項目產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域公司致力于實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳環(huán)保及可再生能源開發(fā)利用的整體目標，以生產(chǎn)研發(fā)生物質(zhì)高效燃燒技術(shù)與裝置為主，包括生物質(zhì)鍋爐爐具、生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)設(shè)備和固型燃料生產(chǎn)。其主要服務(wù)于：賓館、酒店、企事業(yè)單位的供暖及熱水；大中小型小區(qū)供暖；種植大棚、養(yǎng)殖場、工廠車間供暖配風；農(nóng)村炊事暖炕供暖；醫(yī)療消毒、賓館洗浴、工業(yè)印染、食品飼料服裝加工及企事業(yè)單位食堂的蒸汽需求；無采暖設(shè)施的商鋪、門衛(wèi)室、個人家庭、私人別墅、酒店、門廳等供暖等等，應(yīng)用領(lǐng)域比較寬廣。2、研發(fā)背景目前，我國城市、農(nóng)村擁有大量的燃煤鍋爐和燃材爐具，由于燃燒產(chǎn)生的大量灰塵、二氧化硫、二氧化碳等有害物質(zhì)直接影響了城市及周邊的空氣質(zhì)量，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，造成酸雨破壞大氣臭氧層；且人類生存發(fā)展中消耗的能源迅速增長，以一次性能源煤、林、石油、天然氣為代表的常規(guī)能源即將殆盡！為此，取消普通爐灶、煤鍋爐及煤改氣、電的呼聲很高，使用生物質(zhì)環(huán)保爐具配套清潔的生物質(zhì)顆粒燃料，便就成為首選。3、生物質(zhì)高效燃燒技術(shù)與裝置的技術(shù)原理和工藝特點（1）為了實現(xiàn)生物質(zhì)燃料持續(xù)穩(wěn)定、高效潔凈燃燒的目標，針對此類燃料特點，解決配風、爐內(nèi)消煙除塵結(jié)構(gòu)、對流換熱面的結(jié)渣以及高效傳熱等問題。設(shè)計獨特的雙燃燒室結(jié)構(gòu)，采用氣化燃燒復(fù)合形式；采用燃燼、降塵、凝渣及輻射傳熱的組合結(jié)構(gòu)；以優(yōu)化配風控制不同工況的燃燒供氧需求；設(shè)計高強化對流換熱面。確定基本結(jié)構(gòu)為三室結(jié)構(gòu)，研制出氣化復(fù)合燃燒、強化傳熱和一體化形式的高效節(jié)能潔凈燃燒生物質(zhì)鍋爐。新型生物質(zhì)鍋爐其結(jié)構(gòu)特點為燃燒部分采用三室結(jié)構(gòu)，即固相燃燒室、氣相燃燒室及燃燼除塵室。在固相燃燒室內(nèi)，為生物質(zhì)成型燃料提供熱解氣化熱量，并產(chǎn)生生物質(zhì)燃氣。在底部下吸式結(jié)構(gòu)里，生物質(zhì)燃氣被濾清凈化，然后進入氣相燃燒室，實現(xiàn)均相動力燃燒。氣相燃燒室尾部采用了旋流結(jié)構(gòu)，使燃氣火焰得到充分擾流，從而促進燃燒完全。燃燒除塵室采用了燃燼、降塵、凝渣及輻射傳熱的組合結(jié)構(gòu)，達到潔凈燃燒及輻射換熱的雙重效果。經(jīng)過計算機優(yōu)化設(shè)計，得到高強化傳熱、低流動阻力的優(yōu)化對流換熱面。 （2）燃燒生物質(zhì)氣化反應(yīng)過程：包含有氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、裂解反應(yīng)和燃料的干燥。 1.燃料的干燥：生物質(zhì)進入氣化器頂部，大約被加熱至200-3000C，原料中的水分首先蒸發(fā)，產(chǎn)物為干原料和水蒸氣。 2.裂解反應(yīng)：生物質(zhì)干原料向下移動進入熱解層，揮發(fā)分將會從生物質(zhì)中大量地析出，在500-6000C時基本上完成，只剩下殘余的木炭。熱解反應(yīng)析出的揮發(fā)分主要包括水蒸氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油和其他碳氫化合物。 3.氧化反應(yīng)：熱解的剩余物木炭與被引入的空氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，同時釋放出大量的熱，以支持其他區(qū)域反應(yīng)進行。氧化層的反應(yīng)速率很快。在氧化層，溫度可以達到1000-12000C。揮發(fā)分參與燃燒后進一步降解。主要化學反應(yīng)為：C+O2=CO22C+O2=2CO2CO+O2=2CO22H2+O2=2H2O 4.還原反應(yīng) ：在還原層中沒有氧氣存在，氧化層中的燃燒產(chǎn)物及水蒸氣與還原層中木炭發(fā)生還原反應(yīng)，生成了氫氣和一氧化碳等。這些氣體和發(fā)揮分等形成了可燃氣體，完成了固體生物質(zhì)向氣體燃料轉(zhuǎn)化的過程。因為還原反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度相應(yīng)地降低到700-9000C，所需的熱量由氧化層所提供，反應(yīng)速率較慢。主要化學反應(yīng)為：C+H2O=CO+H2C+CO2=2COC+2H2=CH4 在上述反應(yīng)過程中，只有氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，釋放出的熱量為生物質(zhì)干燥、熱解和還原階段提供熱量。生物質(zhì)氣化燃燒的主要反應(yīng)發(fā)生在氧化層和還原層，所以稱氧化層和還原層為氣化區(qū)。在實際操作過程中，上述四個區(qū)域是沒有明顯邊界，相互滲透和交錯的。4、研發(fā)生物質(zhì)環(huán)保器材設(shè)備主要創(chuàng)新點一是高熱效率：燃燒充分，火勢均勻，升溫速度快，熱效率高達90%以上，熱源達到4800kcal/kg。當點燃時，供入少量空氣，控制其反應(yīng)過程，使C、H、O等元素反應(yīng)生成CO、CH4、H2等可燃氣體，燃料中的大部分能量轉(zhuǎn)移到氣體中，從而達到高熱率需求。二是優(yōu)于國家環(huán)保指標：各項指標研究證明，生物質(zhì)鍋爐所用生物質(zhì)顆粒燃料燃燒后剩余灰分1%5%左右.無需加工處理就可實現(xiàn)氯化物、硫化物近似零排放，排煙黑度小于林格曼1級，排塵濃度小于20mg/m3,So2排塵濃度小于50mg/m3;達到國家環(huán)保一類區(qū)時段標準，各項指標均優(yōu)于國家標準。三是全新的燃燒和換熱結(jié)構(gòu)：爐體采用四回程結(jié)構(gòu)和獨特的雙燃燒室結(jié)構(gòu)，并配置了專用的余熱回收裝置，采用氣化燃燒復(fù)合形式；采用燃燼、降塵、凝渣及輻射傳熱的組合結(jié)構(gòu)；以優(yōu)化配風控制不同工況的燃燒供氧需求；設(shè)計高強化對流換熱面。四是操作簡單自動化：生物質(zhì)爐具采用微電腦控制系統(tǒng)，具有自動點火，自動送料，溫控設(shè)定后，自動循環(huán)控制及故障報警、高溫停爐等安全措施。五是低制造成本：適合我國國情生物質(zhì)燃燒技術(shù)，燃用生物質(zhì)顆粒燃料，原料來源于農(nóng)林中的廢棄物，把看似無用的秸稈、木屑、玉米芯、樹木枝葉等粉碎后，在外力作用下通過壓縮成型的（直徑:830mm;長度：1030mm ）顆粒狀燃料，發(fā)熱量4800千卡/kg左右，經(jīng)碳化后的發(fā)熱量高達70008000千卡/kg。燃料運行成本較低，燃燒成本降到是燃氣鍋爐的1/3、是電鍋爐1/5、是燃油1/4、普通煤3/5。易于存儲及運輸。5、現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)化情況哈爾濱森泰可再生能源技術(shù)開發(fā)有限公司于2013年10月14日注冊成立，注冊資金400萬元，公司占地面積8300平方米，現(xiàn)有職工55人，其中中高級工程師3人，本科學歷9人，大專學歷8人，國內(nèi)外技術(shù)顧問3人，科研團隊實力雄厚。公司具有制造常壓熱水鍋爐的資質(zhì)及經(jīng)驗，并配備了整套國內(nèi)先進的設(shè)計、生產(chǎn)、加工、激光切割、裝配及檢測設(shè)備。同時設(shè)有穩(wěn)定的生物質(zhì)顆粒燃料生產(chǎn)加工基地，建立健全了倉儲物流配送體制和高效的鍋爐運行監(jiān)管體系。公司本年度擬入駐國際科技新城，建立專項研發(fā)科技小組；并在哈市周邊縣市建立1015個生物質(zhì)顆粒制粒廠（通河縣2個廠區(qū)正在建設(shè)中），真正建立起生物質(zhì)燃燒裝置和燃料產(chǎn)業(yè)鏈。二、管理團隊與技術(shù)團隊1、總經(jīng)理：劉春峰1992年畢業(yè)于黑龍江大學熱能工程專業(yè)；2012年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學EMBA總裁研修班；2007年至今：曾經(jīng)營哈爾濱人合飼料有限公司、哈爾濱運通鍋爐有限公司，現(xiàn)任哈爾濱森泰克再生能源技術(shù)開發(fā)有限公司總經(jīng)理。與韓國（唔佖）公司合作研發(fā)生物質(zhì)旋流氣化燃燒器項目，在哈爾濱以及國家級科技報發(fā)表科研成果3項。2、金世一：技術(shù)總監(jiān)韓國（唔佖）公司經(jīng)理，熱處理專業(yè)博士學位，擁有5項發(fā)明專利，為公司提供技術(shù)支持。3、趙欽新：技術(shù)顧問西安交通大學博士、教授，全國鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會（SAC/TC262）委員中國機械工程學會高溫材料及強度委員會委員，中國動力工程學會材料專業(yè)委員會委員。獲得4項鍋爐方面發(fā)明專利，承擔過國家支撐計劃項目973項，并先后主持20多項新產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計項目。4、王懷彬：技術(shù)指導(dǎo)哈爾濱工業(yè)大學教授，黑龍江省能源科學與工程學院教授、能源與人工環(huán)境工程研究所所長、中國能源學會副理事長，常年為公司解決技術(shù)疑難，提供技術(shù)指導(dǎo)。三、研究與開發(fā) 生物質(zhì)燃燒技術(shù)與裝置于2013年10月21日正式啟動，投入資產(chǎn)總額395萬， 2013年項目啟動至今研發(fā)投入80萬，占資產(chǎn)總額的19%以上，研發(fā)項目人數(shù)15人?，F(xiàn)已研發(fā)成功并申報大型鍋爐燃燒裝置發(fā)明專利2項，實用新型6項，現(xiàn)正在審核中。研發(fā)成功的項目現(xiàn)在正在批量生產(chǎn)銷售中。 公司研發(fā)銷售的產(chǎn)品，用戶滿意度達100%，反饋效果很好。經(jīng)環(huán)保部門鑒定，環(huán)保達到國家環(huán)保一類區(qū)時段標準。并且得到國家、省、市、縣級高度重視，國家住建部能源司、省科技廳、省環(huán)保廳、省工信委、市能源各級領(lǐng)導(dǎo)紛紛來廠視察指導(dǎo)；周邊各縣市領(lǐng)導(dǎo)邀請公司節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品巡展達12場次。高新節(jié)能環(huán)保技術(shù)得到廣泛認可。 此項目持續(xù)研發(fā)與哈爾濱工業(yè)大學合作完成，在消化韓國技術(shù)的同時，加以技術(shù)創(chuàng)新和改進，預(yù)計后續(xù)研發(fā)資金投入900萬元，研發(fā)時間為二年，欲解決以下5個技術(shù)難點：1.1 燃燒特性實驗研究生物質(zhì)成型燃料發(fā)熱量、元素分析、工業(yè)分析和灰溶性研究等燃料特性，諸如著火過程、熱解氣化過程、燃燒速率等燃燒特性。1.2鍋爐模擬實驗研究 此研究模擬實際的鍋爐，在模擬實驗臺上進行燃燒、傳熱及排放性能的實驗，最后得到具有實際價值的結(jié)果，作為優(yōu)化設(shè)計的依據(jù)。1.3優(yōu)化設(shè)計模型和計算機優(yōu)化程序建立合理的數(shù)學模型，編寫完整嚴謹?shù)膬?yōu)化算法，并將優(yōu)化思想靈活地應(yīng)用在程序設(shè)計之中。開發(fā)的軟件界面可視化效果好，人機對話窗口操作簡單，使得設(shè)計人員在幾分鐘內(nèi)就可以完成在以前幾個星期都難以完成的計算，而且得到是經(jīng)過比較的最優(yōu)設(shè)計結(jié)果。這就大大縮短了鍋爐新型開發(fā)的周期，提高了設(shè)計的質(zhì)量。通過設(shè)計參數(shù)和實驗結(jié)果的比較分析，得出優(yōu)化設(shè)計軟件的設(shè)計結(jié)果，為實際設(shè)計提供參考和依據(jù)。1.4、結(jié)構(gòu)及設(shè)計特點 力求研制出新一代的高效節(jié)能潔凈燃燒生物質(zhì)鍋爐。通過詳盡地調(diào)研國外類似的裝置，找出其不足，確定目標。項目目標：一是高熱效率；二是低于國家排放指標；三是創(chuàng)新的燃燒方式及結(jié)構(gòu)；四是改進的換熱結(jié)構(gòu)；五是低制造成本。1.5燃料設(shè)備制造繼續(xù)更新，欲研制每小時生產(chǎn)1噸以上的大型制粒機，并進行推廣，以滿足市場需求。 四、行業(yè)與市場 2014年7月起國內(nèi)小型燃煤工業(yè)鍋爐全面改造，各地天然氣價仍將上漲，生物質(zhì)供熱行業(yè)迎來發(fā)展的黃金窗口期。生物質(zhì)供熱市場容量大，行業(yè)擁有10倍以上發(fā)展空間。目前政策積極轉(zhuǎn)向支持，行業(yè)發(fā)展將提速。 燃氣鍋爐相比燃煤鍋爐供熱效率可大幅提升，能在燃煤鍋爐熱效率60%-85%的基礎(chǔ)上提高到90%以上，氮氧化物、二氧化硫排放分別可減少60%、99.5%. 雖然燃氣鍋爐在不斷推廣，但在全國范圍內(nèi)仍以燃煤鍋爐為主。很多地區(qū)并沒有像北京這樣在執(zhí)行嚴格的壓煤工程，基于經(jīng)濟上的考量，短期內(nèi)很難讓企業(yè)一下子拆除既有燃煤鍋爐實現(xiàn)燃氣鍋爐替代，多數(shù)企業(yè)選擇了將原有燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐的升級路線。 從多家鍋爐廠技術(shù)部門了解到，將燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐是從根本上改變鍋爐的燃燒方式，鍋爐運行工況、鍋爐房綜合管理等也都隨之改變，由于天然氣、煤制氣、焦爐氣等是可燃、可爆的有毒氣體，如果處理不當會發(fā)生鍋爐爐膛，燃氣外溢還可能引發(fā)火災(zāi)。 據(jù)了解，國內(nèi)電廠的工況條件、煤質(zhì)情況等千差萬別，鍋爐煤改氣既要為接受改造的技術(shù)和設(shè)備提供切實可行的技改方案，又要為設(shè)備長久安全使用提供解決方案，加強技改質(zhì)量是關(guān)鍵。 國內(nèi)生產(chǎn)的生物質(zhì)鍋爐已經(jīng)可以做到燃燒清潔能源生物質(zhì)顆粒燃料，燃燒不產(chǎn)生二氧化硫和五氧化二磷，因而不會導(dǎo)致酸雨而污染大氣。因此，生物質(zhì)鍋爐廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)發(fā)電和生物質(zhì)加熱，成為代替燃煤鍋爐清潔環(huán)保產(chǎn)品。 目前我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)存在企業(yè)規(guī)模偏小、融資渠道不暢、技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新不夠、市場秩序不規(guī)范等問題。業(yè)內(nèi)人士建議，發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)可以探索節(jié)能環(huán)保裝備制造業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)融合的發(fā)展模式，鼓勵優(yōu)勢節(jié)能環(huán)保裝備制造企業(yè)通過兼并重組等方式向上下游延伸產(chǎn)業(yè)鏈，形成集工程設(shè)計、裝備制造、運營管理于一體的經(jīng)營模式，促進環(huán)境監(jiān)測、環(huán)保工程咨詢等相關(guān)服務(wù)業(yè)快速發(fā)展。 隨著不可再生資源日益減少，能源價格飛速上漲，再加上國家乃至整個世界對環(huán)保、節(jié)能的重視，十二五規(guī)劃以來，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的口號被提出，鍋爐市場的發(fā)展開始從粗放型發(fā)展逐漸向環(huán)保節(jié)能方面發(fā)展。 中國“富煤”的能源結(jié)構(gòu)和節(jié)能減排行政壓力形成了良好產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境節(jié)能減排是國家持續(xù)發(fā)展的需要，受到從國家到地方各級政府的高度重視，各級政府推出了系列的政策措施鼓勵、促進各行業(yè)進行節(jié)能減排的創(chuàng)新。環(huán)保型生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)業(yè)面臨良好的產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境。 生物質(zhì)燃料的優(yōu)勢為：生物質(zhì)的熱值與我國一些地區(qū)的層燃爐用煤相當（約16500kj/kg）。生物質(zhì)主含揮發(fā)分，對生物質(zhì)顆粒燃料的熱重分析結(jié)果表明：揮發(fā)分含量高達70%85%。這些特性決定了它不僅有良好的代煤效果，也決定了生物質(zhì)優(yōu)良的著火燃燒性能。生物質(zhì)燃料減排CO2和硫的效果十分明顯，且具有飛灰少、排渣少、NO，排放低、降低重金屬污染物排放和灰渣可還田等優(yōu)良的環(huán)保特性，可稱之為綠色能源。由于生物質(zhì)原料價格低廉，制造出的生物質(zhì)成型燃料也比現(xiàn)在高漲的原煤及型煤具有較大的價格優(yōu)勢，利于推廣使用。生物質(zhì)可再生能源的開發(fā)利用，在能源日益短缺的今天，開發(fā)利用生物質(zhì)爐具和燃料具有重大的能源戰(zhàn)略意義和市場潛能。 五、生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售 本公司研發(fā)的生物質(zhì)環(huán)保器材，技術(shù)路線如圖所示，主要通過前期理論分析、試驗系統(tǒng)統(tǒng)計、試驗及優(yōu)化、產(chǎn)品改進設(shè)計、產(chǎn)品定型、市場推廣等一系列環(huán)節(jié)完成。理論分析總體設(shè)計主體燃燒器設(shè)計是否達到設(shè)計要求產(chǎn)品制作鍋爐燃燒方式改進設(shè)計數(shù)據(jù)分析檢測試驗實際應(yīng)用是否有問題初步定型推廣使用生產(chǎn)車間整套國內(nèi)先進的設(shè)計、生產(chǎn)、加工、激光切割、裝配及檢測設(shè)備，現(xiàn)今狀況良好；可以批量設(shè)計及生產(chǎn)0.5T10T生物質(zhì)鍋爐；目前9天可生產(chǎn)一臺0.5T鍋爐一臺。我公司已經(jīng)通過哈爾濱市環(huán)保檢測的各項指數(shù)標準，各項污染指標都低于、優(yōu)于國家標準。環(huán)保污染治理措施齊備，并定期指標驗收。設(shè)備明細設(shè)備名稱型 號單 價（萬）車床CW6163E7.75臺鉆24116B3.44卷板機6mmx2米4.62臺剪板機6mmx2米6.65折彎機Wc67y32008.8等離子切割機0.465臺電焊機1-5mm yk3050.325臺6-10mm yk4050.485臺組裝工具套裝0.1210套試壓設(shè)備2.5風機DF-0.75800元起重機6.4鋼板3mm5mm6mm若干鋼管直徑2mm若干電機廣東東莞60W220元若干90W240元若干200W330元若干手電鉆600元若干總計268萬 項目產(chǎn)品主要商業(yè)模式是通過競標、銷售團隊營銷、產(chǎn)品推介會、環(huán)保及新能源行業(yè)展會、電子商務(wù)的方式進行產(chǎn)品的推廣與銷售。 六、發(fā)展目標及效益分析 未來的3年中，公司節(jié)能環(huán)保裝備制造，通過兼并重組等方式向上下游延伸產(chǎn)業(yè)鏈，形成集工程設(shè)計、裝備制造、運營管理于一體的經(jīng)營模式。