国家能源局入编案例：武汉市生物质锅炉清洁供热示范项目

国家能源局入编

武汉市生物质锅炉清洁供热示范项目

一、项目基本情况

项目建设地点位于湖北省武汉市经开区车城南路，占地53亩，总投资1.6亿，已建成和运营一期两台25t/h生物质蒸汽锅炉及其配套设施，技术和核心装备是公司与丹麦全球领先生物质供热技术和装备企业联合研制，并在武汉首次成功示范。

项目利用清洁零碳属性的生物质能源，主要为康师傅食品工业园及其周边企业提供热力蒸汽和清洁能源供应服务，年供应热力蒸汽设计能力为40万蒸吨，目前项目实际年供应清洁蒸汽35万蒸吨。项目于2018年6月正式投产运营，至今已稳定运行5年多时间，大幅降低了客户企业用能成本，客户满意度高，可广泛推广用于食品、化工、冶金、医药等工业园区，或用热企业集中或点多点供热。本项目通过可再生清洁能源工业供热，实现了区域传统化石能源替代和结构调整，项目经济、生态和社会效益突出。项目可复制、可推行性好，目前公司已将本项目逐步推广至湖北、湖南和福建等地，未来还将进一步扩大市场规模，向全国各地推广应用。

本项目建设单位为武汉蓝颖新能源有限公司，位于武汉市经济技术开发区，是国家高新技术企业、湖北省专精特新小巨人企业、湖北省制造业单项冠军企业、武汉经济技术开发区规模以上企业，建有省级企校联合创新中心，是国家和地方技术标准承担单位，省林业疫木定点处置单位。主营业务包括生物质清洁供热及其装备制造等。公司利用生物质废弃资源，主要为食品、化工、医药等大型用能企业和工业园区提供清洁热力蒸汽和综合用能服务。经过多年创新跨越式发展，公司已成为国内生物质废弃资源开发综合利用领域龙头企业和生物质清洁供热技术领军企业。

项目地武汉市及其周边区域生物质原料供应充足，主要包括农业和林业废弃物，公司建有覆盖湖北省农林废弃物多级收储运体系，主要包括：一是，基于原料源头建设集散的收储中心，组织专业队伍收储或联合农村合作社收集；二是，与农林加工企业合作签订收购协议，与农林政府部门形成收储和定点加工合作方式；三是，依托企业项目基地，建设辐射湖北回收利用网络，保障项目能源的充分供应。本项目地处于

食品工业园区的腹地，生产生活用热需求规模很大，后续用热需求还有进一步增长的空间，项目生产的蒸汽能很好的消纳。项目收购农民的秸秆等农业废弃物，既解决农村秸秆露天焚烧污染环境的问题，又可为农民提供就业岗位。

本项目位于武汉市需要严格控制大气污染物排放的重点地区，项目使用清洁零碳的生物质资源，替代传统化石能源，锅炉排放清洁环保，由于最新公司牵头制定并颁发的湖北省地方标准《生物质锅炉大气污染物排放标准》DB42/T1906，能有效减小区域大气污染防治压力，节能、减污、降碳效果突出。

二、技术路线及工艺流程

1.负荷情况

（1）负荷情况

本项目运营两台25t/h的生物质锅炉，目前主要为康师傅食品工业园中的顶津食品、顶益食品、秉信纸业提供清洁热力蒸汽，系统负荷一般在60～95%之间，未来还可为周边的可口可乐、维维豆奶、海特生物、加多宝等企业提供热力服务。

本项目采用信息化和自动化技术，通过分时分区控制、温控自动控制、水力平衡自动调节、燃料停留控制、负荷自动调节、监测数据、预警控制等，对系统进行集中控制，达到按需、定量供热，满负荷高效运行，提高自动化程度、管理水平、节约能源为目的。

（2）用能场景和需求

本项目技术可为食品、医药、化工、纺织等企业、园区及学校、大型设施场馆等用能场景提供热力蒸汽、热水等用能需求。目前本项目供应的蒸汽主要用于食品行业中的加热、蒸煮和杀菌消毒等生产工艺。

2.技术路线

（1）技术思路

本项目引进、优化创新国际上最先进的生物质供热技术，并实现了供热系统装备国产化，通过改造生物质上料系统，优化炉膛结构，配备自适应运动的往复炉排，辅以精细化的配风系统，实际系统的高效低氮燃烧，同时配备高效的净化设备，将清洁零碳的生物质能源高效转换为清洁热力蒸汽。

本项目技术通过优化生物质锅炉往复炉排运动规律和锅炉配风系统，实现不同燃料与炉排运动自适应的特性，采用超大燃烧室设计，优化生物质燃料挥发份燃烧时间，确保锅炉燃料燃尽率，提高燃料燃烧效率，同时面向生物质燃料的特点及传热机理，设计相应的水冷包墙受热面以及三回程式烟管本体，增大辐射受热面，提升锅炉效率。另外通过采用独特的炉排片设计对原料高效、低氮燃烧技术，降低NOx生成。根据生物质燃料配风需求实现各级配风宽幅调整，通过前述燃烧场和实验调整各级配风优化燃烧流场。通过设计大尺寸燃烧室，三回程通道的锅炉本体受热面，竖向两通道的省煤器，炉内粉尘沉降与分离技术，保证锅炉低污染物排放。在烟气侧通过多级除尘、脱硝处理等污染物控制技术，可进一步去除烟气中的污染物，实现清洁排放技术。

（2）技术特点

本项目在生物质供热系统高效燃烧、清洁排放和智能化控制等方面有如下技术特点：

①多源燃料协同处理高效燃烧技术：本项目生物质锅炉系统采用两级液压推手入料，成型燃料、粉碎散料均可入炉燃烧满足生产，采用超大燃烧室布置，搭配适宜炉拱结构，保证燃料挥发分充分燃烧，炉排采用往复推伺结构，可以对燃料进行自动拨火、翻转和破焦，沿炉排长度方向设计独立的风室，根据燃料在炉排上不同燃烧阶段所需风量精确配比，使得炉排运动与炉内燃烧场高度匹配，并辅以高精度二次风对冲与卷吸作用，保证燃料高效燃烧，另外锅炉整体采用“水管+锅壳+省煤器”的受热面组合形式，实现能量梯级利用，各种高水分燃料能实现协同燃烧，锅炉热效率可达90%以上。

②高效燃烧协同多级耦合净化技术实现清洁排放：本项目采用超大空间的燃烧室，以及自适应的水冷往复式炉排结构，组合高精化的三级配风系统，保障燃料高效稳定燃烧，从源头上减少污染物的产生；此外在锅炉炉壁内布置有多点位SNCR喷淋系统，根据炉膛内NOx浓度分布流场情况，系统自动调节尿素溶液流量以及喷射角度，高效除氮的同时，减少尿素溶液浪费及氨逃逸。锅炉烟尘采用“省煤器弯道折流除尘+陶瓷多晶旋风离心除尘+脉冲布袋隔离除尘”的高效除尘组合形式，保障烟气排放清洁环保。

③生物质供热系统全流程智能化控制：通过集成包括燃料储送系统、燃烧系统，除尘系统、给排水系统、烟气净化系统、灰渣循环利用等生物质锅炉供热装备，形成农林固废高新清洁循环利用工艺和装备体系。农林固废经输送机和斗提机系统输送至料仓，再经液压式给料机送入锅炉燃烧室，进入炉膛，均匀散落在炉排上。经过独创的液压往返式炉排，原料充分燃烧后，锅炉水形成蒸汽供热；燃烧产生的热烟气在锅炉内用尿素进行选择性非催化还原（SNCR）脱硝，再经省煤器送往除尘系统，烟气经多级除尘后，干净烟气经烟道由引风机抽送输送到烟囱排往大气。本系统拟升级采用电控推料系统、全自动燃烧加热、进出口温控传感、实时在线监测系统，APP远超操作平台，自动化程度高。优化集成清洁供热和循环利用系统控制技术，实现整个供热锅炉设备、辅机及管网的智能联供，达到高效、节能、环保的运行效果。通过采用信息化和自动化技术，对供热运行进行集中控制，达到按需供热，燃烧系统可根据负荷变化及燃料状态自适应调节；通过人工智能实现系统启停、温度控制、负荷调节、故障预警、数据监测等。优化后的系统可通过自动化调节，系统负荷弹性大，30～100%负荷增减仅需10min，后期运营时每班仅需1～2人值守，实现供热系统全流程智能控制。

（3）技术适应性

本项目技术适用于以生物质为燃料，以水为工质的低压饱和蒸汽锅炉。

第一，项目供热系统燃料适应性广，各农业秸秆、林业废弃物、农林加工剩余物等生物质燃料均可协同处理，且水分高达40～50%依然可燃；

第二，项目用能场景广，项目生物质供热系统清洁高效，燃烧稳定，可适应负荷变化波动大，对蒸汽品质要求较高的用能场景；

第三，项目服务行业广，可为食品、医药、化工和纺织等行业多行业提供清洁热力服务；

第四，项目供热模式广，本项目可根据项目地和用能企业的热源和热网的位置和规模分布情况，可选择集中式供热和分布式供热模式；

第五，项目环境适应强，该项目系统燃烧效率高，清洁低碳，节能减排，替代传统化石能源，适用于对能耗，大气污染，碳排放强度较为严格的地区。

3.系统配置

本项目的生物质供热系统由锅炉本体设备和锅炉辅助系统设备两大部分构成。锅炉本体设备主要包括：炉膛、锅筒和省煤器等；锅炉辅助系统设备主要包括：锅炉给水和排污系统，上料系统，烟风系统，除灰除渣系统以及控制系统等设备。生物质供热系统的主机型号为：JUE-VKR/TDC-F25.0-16.0BAR(g)，单台锅炉的额定蒸发量为25t/h，额定蒸汽压力为1.6MPa，额定蒸汽温度为204℃,设备的使用寿命为25年，锅炉热转化效率高达90.31%，整体设备系统性能卓越，系统负荷调节响应迅速，系统燃烧稳定，故障率低，可靠性高，本系统的控制系统采用最先进工业化控制系统，通过对锅炉系统的全局控制，可实现锅炉负荷自动调节，系统故障预警，维护保养提醒等智能化运维一站式管理。

4.运行情况

本项目主要消耗的能源有生物质燃料、水和电能等，所使用的燃料主要包括各类秸秆，林业疫木、枝丫材、模板、卷皮，以及成型料等农林废弃物，项目每年消耗生物质燃料约10万t，年耗水量约20万t，年耗电量约140万kWh，项目平均每年运行330天，项目年综合能耗约900t标准煤。

三、经营模式

本项目建设投资运营方式采用BOO合同能源管理模式。项目为园区和企业提供集中或点对点分布式清洁供热供气一站式综合服务，建设-运营-维护全部由公司负责。让客户“零投资、零责任、零风险、零管理”。

项目蒸汽产品蒸t单价采用基准价加浮动价组合方式收费，基准单价由双方签订合同时确定，浮动单价则根据武汉市发展和改革委员会发布的非居民天然气基准同涨同跌。项目收费采用按月银行转账支付的方式交易。

四、效益分析

（1）经济效益：本项目以年产30万t生物质供热蒸汽规模经营，年收入近1亿元。项目使用绿色清洁可再生的生物质燃料，对比使用天然气锅炉，可为用能客户节约30%的用能成本；连续多年被客户评选为优质合作伙伴；同时，项目正在进行“零碳能源核证”，未来可获得碳资产收益至少700万元以上，项目经济效益可观。

（2）环保效益：本项目年可综合利用生物质有机固废10万t，变废为宝，农林废弃物综合循环利用，另一方面生物质的使用替代了传统化石燃料燃煤，减少了燃煤开采和使用过程中对环境的污染，项目每年可替代约5万t标准煤，年减排二氧化碳13.3万t，减排二氧化硫约650kg、氮氧化物约570kg，节能减碳效果十分显著，是贯彻落实我国碳达峰碳中和有效途径。由于生物质具有低硫低氮低灰分的特性，且项目采用先进的环保设备，排放清洁环保。改善当地大气污染问题，促进了我国生态文明建设可持续发展。

（3）社会效益：本项目的成功示范应用将推动生物质清洁供热行业快速发展，引导相关绿色低碳装备技术升级优化，推进我国绿色能源结构转型升级，促进我国绿色经济社会可持续发展。同时本项目也带动上游原料供应商发展，为农民提供就业岗位，引导农民改变落后的生产生活方式，改善农民生产生活条件和农村环境面貌，利于加快农村能源建设步伐，优化农村能源结构，发挥生物质能低碳作用，对于转变我国经济增长方式、提高新农村建设的科技含量、促进低碳经济发展，都具有非常重要的意义。

（4）地方出台政策

2021年11月26日，湖北省发改委印发的《湖北省长江经济带绿色发展“十四五”规划》中指出：在开发区、产业园区等热负荷需求集中的地区,建设生物质热电联产项目。推广生物质多元化利用,支持生物天然气工程建设,积极发展生物质锅炉供热。

2022年4月20日，湖北省人民政府发布的《湖北省能源发展“十四五”规划》中表明：按照因地制宜、清洁高效、多元利用的原则，结合资源和环境条件，开发利用生物质能。

2022年12月26日，湖北省科技厅发布的《湖北省碳达峰碳中和科技创新行动方案》提出：围绕区域特点和资源禀赋，开展氢能、光伏、风电、地热、生物质等多种互补清洁能源示范区建设。

五、突出亮点

技术装备领先：项目集成国际上最先进的生物质锅炉设备系统技术，优化传统生物质锅炉技术路线，优化系统工艺，提高系统效率以及可靠性；独创了适合中国生物质燃料的锅炉系统，精细化的配风系统与往复炉排运动联动配合，提高系统燃烧效率；锅炉炉膛采用超大燃烧室和水冷包墙受热面以及三回程式烟管本体，设备高度集成化；同时，采用了先进的工业智能化控制系统，生物质锅炉系统燃料适应性广，可燃用水分高达40～50%的生物质燃料；系统热效率高，可达90%以上，高于传统燃煤锅炉10%左右；系统全局自动化操控，自动调节负荷，相应快，故障率低，每班仅需1~2人值守。

另外，项目锅炉烟气污染物排放清洁环保，优于国家和地方的排放标准。公司作为生物质供热行业和技术标杆，发起牵头制定了湖北省地方系列标准《生物质锅炉大气污染物排放标准》《生物质供热系统工程设计规范》等，填补了全省行业空白，促进了行业规范，为生物质供热市场推广和应用提供强大技术支撑。

商业模式创新：通过合同能源管理BOO模式建设运营，公司负责“建设-拥有-运营”，并提供一站式清洁能源服务，园区用能单位和客户零投资、零责任、零风险、零管理，可为用能企业客户或园区提供一站式综合服务，省心、省钱、省力。

“零碳”能源供应：生物质能作为全球公认的零碳属性可再生能源，项目全国利用生物质，从而替代传统化石能源，节能、减排，有效降低当地碳排放强度，为园区和企业提供清洁能源，依托领先的生物质清洁供热技术与装备系统，实现工业园区和企业的清洁能源供应优选模式和一站式解决问题。

经济效益明显：本项目使用的零碳资源生物质替代传统化石能源，给项目企业带来可观的经济效益，同时对于用能企业，与天然气锅炉相比，可为客户节约30%的用能成本；同时公司储备的碳资产，未来在国家开放的碳交易市场中获得显著收益。

环境效益显著：项目使用清洁零碳能源，替代高污染，高碳排放的燃煤锅炉，项目每年可替代5万t标准煤，年减排二氧化碳13.3万t，减排二氧化硫约650kg、氮氧化物约570kg，减污降碳效果显著，项目每年可以减排二氧化碳项目采用低氮燃烧和SNCR耦合高效除氮，利用省煤器自身结构弯道折流降尘，多晶陶瓷旋风除尘和脉冲布袋高效除尘，实现锅炉烟气排放清洁环保，优于国家和地方标准。

社会效益突出：本项目的应用极大的提高了生物质能在可再生能源中节能降碳的水平，促进生物质资源综合循环利用，带动生物质供热产业链全面发展，有利于生物质清洁供热产业进一步完善，提高我国可再生能源发展水平，引领区域经济绿色高质量发展。

六、问题和建议

主要问题：我国生物质资源储量丰富，然而大量生物质资源未能被有效利用，生物质清洁供热是能源结构调整、高效利用生物质的有效方式。目前我国生物质清洁供热市场空间很大，但生物质清洁供热项目规模相对较小，相关配套体系构建还不够完善，激励政策不够健全，整体谋划少，相关市场机制有待进一步优化。

建议如下：

（1）建立可再生清洁能源生物质供热供应体系，推动生物质供热产业高质量、规模化发展，实现国家“双碳目标”战略目标。

我国生物质资源丰富，约36亿t，是可再生能源的重要组成部分。据测算，生物质能行业CO2减排潜力约20亿t，是实现“碳中和”目标的重要发力点。在生物质各种利用方式中，生物质清洁供热技术是一种可持续、效益广、高效利用的技术，可形成“农林业－环境－能源－农林业”的循环经济模式，为了有效应对国家或区域生物质供热资源分布极为分散、能量密度小、收储运难度大、成本高的特性及能源集中在县域的问题，建议开展分布式生物质清洁能源供热，更好的满足工业园区、城乡建设用能需求。

（2）大力发展绿色低碳的生物质供热替代应用。

生物质能是可再生能源，是国际公认重要的“零碳能源”，通过生物质清洁供热高效利用生物质，是我国和我省能源转型发展的必然要求和有效途径。因此，建议强化生物质清洁供热市场地位，控制传统化石能源消费总量，实施可再生能源替代行动，加大市场布局和推广力度，尽快构建清洁低碳、可循环、可持续的生物质新能源供热体系。

（3）建立有效推动生物质供热利用的市场机制。

建议把生物质供热纳入地方城镇规划，并依据当地生物质能资源禀赋，制定利用目标、管理措施。

建议积极推动生物质供热项目纳入绿证、碳市场交易体系；相关项目或产品纳入“零碳排放项目和产品”，通过市场化的方式，给予生产生物质能产品的企业必要的经济补偿，充分体现生物质绿色能源的生态环境价值。

建议各级政府建立良好营商环境，推进中小企业和民营企业壮大发展，培育生物质供热产业发展的市场主体。建议出台系列财政支持、税收优惠、绿色信贷、国家标准执行等政策措施，以指导和促进生物质供热产业发展。