山东兰生能源有限公司生物质热电联产工程工程分析

1、第2章 工程分析2.1 项目由来及建设的必要性2.1.1 项目由来山东兰生能源原名为曹县中鲁能源热电。曹县中鲁能源热电原有项目为秸秆生物质能热电联产工程，于2008年6月取得山东省环境保护厅的环境影响报告书批复（鲁环审2008100号），未验收。2014年该项目建成2台锅炉及其他配套设施，由于经营不善、资金短缺等种种原因，该项目于2014年进入司法拍卖程序，菏泽巨鑫源食品2014年11月11日依法竞拍了曹县中鲁能源热电的所有资产，为便于日后的管理与经营，菏泽巨鑫源食品于2016年5月24日成立全资子公司山东兰生能源运营该项目（名称变更见附件）。曹县中鲁能源热电取得的环评批复建设规模为：新建2&

2、#215;12MW抽凝式汽轮发电机组，配备3×75t/h振动炉排中温中压锅炉，同步建设烟气除尘系统。项目建设过程中，存在与原环评批复不一致的地方，详见表2.1-1。表2.1-1 项目建设与环评批复对比情况一览表序号类别环评批复实际建设备注1主体工程3×75t/h振动炉排中温中压锅炉、2台C12-3.43/0.98汽轮机+2台QF-15-2发电机已建2台75t/h循环流化床锅炉；2台C12-3.43/0.98汽轮机+2台QF-15-2发电机锅炉炉型、台数发生变化2辅助工程除灰渣系统：除灰采用气力除灰方式，除尘收集的灰由仓泵输送至灰库；炉渣采用干除渣机械输送方式炉渣经冷渣机冷却

3、后，由皮带输送机送至钢制渣仓暂存除灰渣系统：除灰采用气力除灰方式，除尘收集的灰由仓泵输送至灰库；炉渣采用干除渣机械输送方式炉渣经冷渣机冷却后，由皮带输送机送至钢制渣仓暂存/3供水：项目用水取用赵王河和庄寨水库供水：由于庄寨水库未建成，项目用水取用赵王河，待庄寨镇污水处理厂投入运行后，拟采用污水处理厂中水水源发生变化4化水处理工艺：采用“过滤+反渗透+离子交换”工艺，最大出水能力160t/h。化水处理工艺：采用“过滤+反渗透+离子交换”工艺，最大出水能力160t/h。/5环保设施烟气处理设施：布袋除尘器烟气处理设施：旋风除尘+布袋除尘器加强了烟尘处理，加设了旋风除尘器废水处理：建设一套以生物接触

4、氧化为主体工艺的一体化生活污水处理设备；生产废水（锅炉排污水、循环冷却排污水、化水处理排污水）作为清净下水外排废水处理：生活污水经一体化污水处理设备处理后回用作厂区绿化；目前生产废水作为清净下水外排经整改后，生产废水经处理达标后经排污口外排由上表可见，该项目建设过程存在不一致的地方主要为：锅炉类型和台数发生改变、除尘设施进行了加强，且根据相关要求，锅炉排污水、循环冷却排污水、化水处理排污水不能作为清净下水外排。该项目建设过程存在重大变更，需重新报批环评手续。公司目前的环保设施能够满足现行的标准要求，公司为实现减排，先一步满足火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）表2特别排放限值要

5、求，拟对环保设施进行提标改造，本项目按照提标改造后的措施核算污染物的排放浓度和排放量。表2.1-2 项目存在的环保问题及整改措施一览表序号项目工程存在的问题环保改进工作计划计划完成时间1围堰酸碱储罐下方围堰高度太低，泄露状态下易造成物料外泄将酸碱储罐围堰增高至80cm已完成2防渗柴油储罐地面有裂缝进行整改，做好储罐下方围堰内部地面的防渗工作已完成3雨污分流原生产废水作为清净下水通过雨水排水口排放实现厂区内雨污分流，生产废水通过污水排放口排放2017年9月4危废暂存厂区内未设置危废暂存间设置一个危废暂存间，并按照相关要求做好防渗并安装警告标识2017年9月5烟气处理公司目前的环保设施能够满足现行

6、的标准要求，公司为实现区域减排，满足火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）表2特别排放限值要求，拟对现有环保设施进行提标改造对锅炉烟气处理设施进行改造，更换袋式除尘器提高除尘效率，采用低氮燃烧技术，并建设SNCR脱硝、石灰石-石膏湿法脱硫（散射脱硫除尘塔，两炉一塔）2017年11月6环境管理废气排放点未按照管理要求设置标志牌、未制定监测方案企业对参照报告要求对废气排放点按照管理要求设置标志牌、制定监测方案已完成7烟囱防腐原烟囱未做防腐，环保设施改造后会腐蚀烟囱，需对烟囱进行防腐改造对烟囱进行防腐改造2017年10月2.1.2 项目建设的必要性 目前世界正面临着巨大的能源与环境压力

7、，当今的能源工业主要是矿物燃料工业，包括煤炭、石油和天然气。一方面，矿物能源的应用推动了社会的发展，其资源却在日益耗尽。另一方面，矿物能源的无节制使用，引起了日益严重的环境问题，如导致全球气温变暖、损害臭氧层、破坏生态圈碳平衡、释放有害物质、引起酸雨等自然灾害。在我国，近二十年来，随着人口和经济的持续增长，能源消费量也在不断增长。2012年，我国一次能源消费量达到了36.2亿吨标准煤，预计2015年一次能源总消耗量将达到40亿吨标准煤。2020年将突破45亿吨标准煤。同时，矿物能源的消费会产生大量的污染物，如CO、SO2、CO2和NOx等是大气污染的主要污染源之一。我国在新世纪将面临能源与环境

8、问题的严峻挑战，开发和利用拥有巨大资源保障、环境友好的替代能源是事关我国国民经济可持续发展、国家安全和社会进步的重大课题。（1）充分发挥生物质能源的作用生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，每年经光合作用产生的生物质约1700亿t，其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%。我国农村人口占总人口的70%以上，生物质一直是农村的主要能源之一，在国家能源构成中也占有重要地位。在我国农村使用生物质能源大多数以直接燃烧的利用方式为主，燃烧效率低于10%。这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放，回到自然界中。另一方面，

9、由于过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了有限的矿物资源，释放大量多余能量和碳素，打破自然界的能量和碳平衡，更加剧了上述环境和全球气候恶化。目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现CO2减排，保持国家经济可持续发展的目的。专家认为，生物质能源将成为未来持续能源重要部分，到2015年，全球总能耗有40%来自生物质能源，主要通过生物质发电和生物质液体燃料产业化发展实现。（2）减少农村直接燃烧方式的对资源的浪费和对环境安全的危害农村直接燃烧秸秆，导致了对环境和安全的危害。例如：安徽省合肥市机场因秸秆焚烧使飞机延飞；东台市一

10、起秸秆露天焚烧事件烧毁麦田50多亩等事故的发生。秸秆的露天燃烧，大多是不完全燃烧，产生了大量碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物和固体烟尘，其中，绝大部分为我国空气主要污染物。秸秆露天燃烧，对人体也会造成许多危害。据世界卫生组织的一位专家说，秸秆燃烧，会导致呼吸道感染，长时间受浓烟危害，严重的可能造成大脑缺氧窒息。.3 节约资源和增加农民收入，有利于构建节约型、和谐型社会推广以秸秆为燃料发电的项目是鼓励农民种粮增加农民收入的一项重要举措，有利于促进节约型、和谐型社会的建设。农民把粮棉等主产品出售后，还可把秸秆卖给电厂，增加收入。同时，秸秆燃烧后的灰渣是一种优质有机肥料，含有丰富的钾、镁、磷和钙元素，将

11、灰渣返田，还可降低农民施肥成本，整个秸秆循环过程中对农民都是有利的。项目建成投产后年消耗秸秆和林业废料约24万吨，较以往不加任何环保措施露天燃烧秸秆可实现污染物减排，有效的改善了当地空气环境质量，顺应目前山东省2013-2020 大气污染防治规划等文件要求，拟建项目投产后燃烧生物质，可节约标准煤8.48万吨/年。.4 符合国家的产业政策根据产业结构调整指导目录（2011年本）（修订版）第一类“鼓励类”、三十八款“环境保护与资源节约综合利用”、15“三废”综合利用及治理工程和20“城镇垃圾及其他固体废弃物减量化、资源化、无害化处理和综合利用工程”之规定，本项目属于鼓励类项目。本项目符合国家能源局

12、关于可再生能源发展“十三五”规划实施的指导意见（国能发新能201731号）、关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知（200882号）、关于生物质发电项目建设管理的通知（发改能源20101803号）、中华人民共和国可再生能源法（2009修订）、山东省农林生物质直接燃烧发展规划、山东省新能源和可再生能源中长期发展规划等相关内容的要求。.5 本项目为庄寨镇基础设施建设工程和民生工程为响应京津冀及周边地区大气污染防治工作方案的要求，庄寨镇积极按照环保部门要求进行整改，全镇10吨以下燃煤小锅炉已全部取缔，庄寨镇工业园区木材加工企业急需蒸汽供应。山东兰生能源目前为庄寨镇唯一供热热源，根据庄

13、寨镇人民政府出具的文件（见附件），由山东兰生能源为菏泽众弘木业、曹县林泰木业、曹县恒茂盛木业、曹县金升木业、曹县凯森木业、菏泽天泽装饰材料、曹县阳光佳林木业等40家企业提供蒸汽，同时为张辛庄村已建成的社区进行供暖，解决200余户1280居民的冬季采暖问题。目前供热管网已铺设完成，具备供热供暖条件。山东兰生能源生物质热电联产工程属于庄寨镇基础设施建设工程和民生工程。通过以上分析可知，项目的建设节约能源并以生物秸秆代替煤炭作为发电和供汽的新能源，是大力发展循环经济、利用可再生资源来转变经济增长方式，从根本上缓解资源短缺和环境压力的重要战略举措。此举还可以增加农民收入，减少污染物排放，为周边企业提供

14、蒸汽，为附近村庄解决冬季采暖问题，属于庄寨镇民生工程，该项目的建设是必要的。2.2工程分析2.2.1 项目概况（1）项目名称： 生物质热电联产工程；（2）建设单位：山东兰生能源；（3）建设地点：菏泽市曹县庄寨镇工业集中区，张辛庄西，项目地理位置详见图2.2-1，现场照片见图2.2-2；（4）项目性质：已建，重新报批环评。 （5）劳动定员和工作制度：本项目劳动定员90人，实行三班制工作制度，年生产300天，年工作7200h。（6）行业类别：D44 电力、热力生产和供应业。2.2.2 项目基本组成本项目组成情况见表2.2-1。表2.2-1 项目组成一览表工程名称主要建设内容备注主体工程锅 炉建设2

15、×75t/h生物质直燃循环流化床锅炉额定蒸发量：75t/h，额定温度 ：435 ，额定压力：3.82MPa已建成汽轮机建设2×C12MW抽凝式汽轮机组G12-3.43/0.981型抽凝式汽轮机额定功率：12000KW，额定转速：3000r/min，跳闸转速：3360 ，额定进气压力：3.43Mpa ，正常排气压力：0.00548Mpa， 进气温度：435已建成发电机建设2×15MW发电机型号QF-15-2，额定功率15MW已建成辅助工程输料系统（输料皮带栈桥）栈桥支架为现浇钢筋混凝土框架结构，桥面为现浇混凝土板，栈桥通廊采用钢桁架结构，围护结构为复合压型钢板已建成

16、除灰渣系统采用灰、渣分除方式，便于综合利用；除渣系统采用干式机械除渣方式，经冷渣器冷却后，由输送机运至渣仓，再装车外运综合利用除灰系统采用正压浓相气力除灰，集中旋风除尘器及布袋除尘器灰斗下的干灰至灰库，灰库内干灰直接装车或者加湿搅拌后装车外运综合利用已建成公用工程出线及升压站机组采用单母线分段接线方式，经变压器升压后接入110kV母线，接入供电系统。已建设1台110kV主变、配电装置和输电线路已建成，升压站另做辐射环评供水系统建设项目工业用水及消防用水采用赵王河地表水为水源，待庄寨镇污水处理厂建成投产后，也采用污水处理厂中水；生活用水市政供水公司提供已建成化水处理系统建设规模为160m3/h化

17、学水处理设施，采用“反渗透+混床”工艺已建成循环冷却系统冷却水循环量为6638m3/h（春夏秋）、3278m3/h（冬季），建设有1座1250m2双曲线冷却塔已建成热力系统主蒸汽系统采用单母管分段制；将锅炉生产的新蒸汽自过热器汇集集箱送至汽轮机作功，同时在机组启动和停机过程中向汽轮机汽封系统供汽已建成主给水系统采用分段母管制；给水经低压加热器，除氧器，高压加热器升温至215后送入锅炉已建成供热系统自C12MW机组抽汽至分汽缸，然后由分汽缸送至各用户已建成疏水系统采用逐级自流，高加疏水正常情况下到除氧器，启动疏水和检修放水到疏水扩容器，入疏水箱，然后通过疏水泵回收至除氧器。高加危急疏水由电动门控

18、制进定排已建成凝结水系统从凝汽器出来的凝结水经凝结水泵、轴封加热器、低压加热器进入除氧器。已建成补水系统设除氧器，低温化学除盐水直接补入除氧器已建成供热管网供热主管道从兰生能源汽轮机预留管道开口，向东沿光明路南侧绿化带内敷设至金鑫路，再向南沿西侧绿化带内敷设至蔡钟路已建成抽真空系统设1个射水箱、2台射水抽汽器和2台射水泵供凝汽器抽真空用，抽气器和射水泵均为1用1备已建成空压机系统设有1座空压机房，安装1台流量40m3/min、压力0.75MPa空气压缩机及干燥等后处理设备，1用1备已建成储运工程贮料场料棚建设2座干料棚，半封闭式，均长90m、跨度50m，占地面积9000m2，堆高5m考虑，储存

19、时间为9.9d；设2台双梁抓斗起重机，与斗式装载机配合使用，用于干料棚的堆料及上料已建成露天料场占地面积约1.2万m2，堆高按3.5m考虑，储存时间为30.8d；四周拟设置6m高防风抑尘网，四周设置集水沟和消防通道新建灰 库建设1座灰库，容积300m3，可满足2×75t/h循环流化床锅炉6d储灰量已建成渣 仓建设1座渣仓，容积200m3，可满足2×75t/h循环流化床锅炉6d排渣量已建成石灰石粉仓建设1座石灰石粉仓，容积100m3，可满足2×75t/h循环流化床锅炉60d用量新建氨水储罐建设1座40 m3氨水储罐，可满足2台75t/h循环流化床锅炉44d的用量新建

20、0#柴油罐建设1座油泵房及2个容积为20m3立式油罐，满足2×75t/h循环流化床锅炉最大用量需求已建成环保工程锅炉烟气除尘措施采用旋风除尘器+布袋式除尘器除尘（串联）+散射脱硫除尘塔除尘，除尘效率99.9%以上拟改造布袋除尘器脱硫措施生物质碱土金属固硫50%计，采用石灰石-石膏湿法进行脱硫，脱硫剂为石灰石（两炉一塔），设计脱硫效率在80%以上。新建脱硝措施采用低氮燃烧，并配套建设SNCR脱硝，设计脱硝效率35%以上。新建烟 囱锅炉烟气经1根高100m、出口内径3.5m的烟囱排放已建成在线监测排气筒上安装烟气联系监测系统，监测SO2、NOx、烟尘等污染物浓度，并与环保部门联网；共1套

21、在线设备已建成粉尘燃料储存及输送粉尘防治燃料运输车辆，全部采用篷布遮盖；半封闭式干料棚，四周建设防风抑尘网；给料过程均为完全封闭系统；输送带采用全封闭式已建成灰渣扬尘防治灰库、石灰石粉仓顶部排气选用袋式除尘器，库顶装有压力真空释放阀，以保护灰库长期稳定、安全运行已建成道路扬尘道路清扫、路面定时洒水已建成废水含油废水主厂房内检修场地冲洗水、油罐脱水、柴油机房的含油废水，油罐区、卸油栈台等的含油雨水，经油水分离后，排入生活污水处理系统进行处理已建成锅炉排污水锅炉排污水、化水车间排污水、循环冷却排水外排至南赵王河新建化水车间排污水循环冷却系统补水处理废水生活污水经生活污水经处理后回用作厂区绿化和道路

22、喷洒不外排已建成固废炉渣、炉灰收集后，外售作为肥料使用，可实现综合利用，日产日清/脱硫石膏收集后作为建材原料外售处理，实现综合利用/废机油委托有资质的单位进行处置/生活垃圾委托环卫部门清运处理已建成噪 声采取低噪声设备、独立减振基础、室内布置、加设隔声材料等有效的消声、隔声、吸声、减振等防噪降噪措施。吹管采用消声器、背向居民区及提前公告等措施已建成本项目主要技术经济指标见表2.2-2。表2.2-2 本项目主要经济技术指标一览表序号指标名称单位指标1建设规模锅炉t/h2×75汽轮机MW2×12发电机MW2×152生物质年耗量t/a3000003水年耗量万m3/a82

23、.8年发电量亿kwh/a1.724年供电量亿kwh/a1.55热电厂年供热量GJ/a17200006厂用电量亿kwh/ a0.27厂用电率%11.58发电年平均标准煤耗kg/kwh0.3449供热年平均标准煤耗kg/ GJ43.9210年均热电比%30211机组发电年利用小时数h720012总投资亿元2.613劳动定员人9014全厂热效率%59.8614铺底流动资金万元100015营业收入(含税)万元2265916营业税金及附加万元38817总投资收益率%13.3718项目资本金净利润率%14.422.2.3 总平面布置情况山东兰生能源位于曹县庄寨镇张辛庄西，厂区内由南向北一次布置汽机房、除氧

24、间、给料间、锅炉房、除尘器、烟囱，主厂房固定端朝西，储料仓布置在锅炉房的西面，上料栈桥连接料斗、储料仓有主厂房固定端进入。储料场位于厂区西侧和北侧。110kV升压站布置在主厂房的东南角，靠近热电厂区南面主路，电力出线较方便；自然通风冷却塔布置在厂区的西北角，水泵房和储水池布置在主厂房西面，靠近主厂房；化水车间布置在厂区的西部；检修车间、办公楼、职工宿舍布置在厂区的西南面；生活污水处理系统布置在宿舍楼西侧空地。厂区平面布置见图2.2-3。2.2.4 工艺流程2.2.4.1 热电生产工艺流程本项目用水通过化学水处理，将除氧器、加热器送至锅炉。该项目燃烧秸杆由载重汽车运输进厂，称重后卸入储存库完成存

25、料、上料，然后由输送机送入锅炉料斗，在锅炉内燃烧放热，将化学能转变成热能使锅炉水变成高温高压蒸汽后进入汽轮机，部分蒸汽抽至热用户，部分蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。锅炉烟气经SNCR脱硝、省煤器、空气预热器、旋风除尘+布袋除尘器除尘、石灰石-石膏湿法脱硫（散射塔）后，通过烟囱排入大气本项目采用SNCR脱硝、旋风除尘+布袋除尘、石灰石-石膏湿法脱硫后经100m高、3.5m内径的排气筒排放。锅炉灰、渣采用分除方式，渣经刮板捞渣机由冷渣机送至渣仓，继而装车外运综合利用；除灰系统采用正压气力输送至灰库，由罐车运至综合利用用户。锅炉底部排出的渣和除尘器捕集下来的灰经输送系统输送至渣仓、灰库暂存，外售综合

26、利用；脱硫石膏外售于建材公司综合利用。生产工艺流程见图2.2-4。2 燃烧工艺流程燃料在收购点完成燃料的收购工作，然后用汽车运至电厂燃料堆场。本工程燃料主要为木屑、木块等，无需破碎，故不设置炉前破碎工序，无破碎粉尘产生。燃料在炉内充分燃烧，最后灰渣经输渣机排出炉外，经炉膛燃烧后产生的高温烟气和飞灰，经过炉内脱硫和SNCR脱硝，由引风机将烟气吸入旋风除尘器和布袋除尘器除尘，最后由引风机送入100m高的烟囱排放。一次水经过滤器除去悬浮物质后进入反渗透装置除去大部分盐分，再经混床除盐系统进一步除去残余盐分等，制成去盐水并去除氧器除氧，除氧后的去盐水通过锅炉给水泵送入省煤器预热，然后进入锅炉加热蒸发成

27、饱和蒸汽，再进入过热器变成高压过热蒸汽，进入汽轮机膨胀作功进行发电，最终经配电装置由输电线路供给用户。汽轮机中蒸汽经凝汽器冷凝成水后送往锅炉循环使用，供冷凝汽的循环冷却水经冷却塔冷却后循环使用。3 脱硝系统（1）低氮燃烧燃料燃烧生成的氮氧化物主要有两个来源，一是燃料中含氮的有机物，在燃烧时与氧反应生成的大量一氧化氮，通常称为燃料型氮氧化物；二是空气中的氮在高温下氧化为氮氧化物，通常称为温度型氮氧化物。本项目拟进行低氮燃烧改造，采用低氮燃烧技术，可将初始浓度控制在150mg/m3以下。本项目采用SNCR脱硝技术，SNCR脱硝效率设计在45%以上，经处理后氮氧化物浓度可以控制在100mg/m3以下

28、。（2）SNCR脱硝本项目采用SNCR脱硝技术。具体介绍如下：经过反复考察论证，采用SNCR脱硝技术可达到本项目的标准要求，选用20%氨水作为脱硝还原剂。脱硝效率不低于45%。SNCR烟气脱硝技术反应机理是向一定的温度窗口区域喷射还原性物质，可在一定温度条件下还原生成的NOx，降低NOx的排放量，一般还原剂采用氨水溶液或尿素，本项目选用氨水作为脱硝剂。反应式为：当温度过高时，会发生如下的副反应，又生成NO：温度过低时，又会减慢反应速率，因此，温度控制是至关重要的。该工艺不需要催化剂，但高温喷射对锅炉受热面安全有一定的影响。SNCR系统烟气脱硝过程由以下四个过程完成：1)接收、储存和输送氨水溶液

29、；2)还原剂给料分配；3)还原剂喷射与监测；4)工艺的管理和控制，还原剂与烟气混合进行脱硝反应。图2.2-5 SNCR脱硝工艺流程图4 脱硫系统本项目拟采用石灰石-石膏湿法脱硫，建设散射脱硫除尘塔，脱硫剂为石灰石，2炉1塔。（1）散射塔的结构散射塔脱硫是将SO2的吸收、氧化、溶解等工艺过程合并到一个单独的气液固相反应器中进行。其结构如下图2.2-6所示：散射塔是由下仓、中仓和上仓组成。下仓是由烟气通道和吸收液池组成，吸收液池被划分成反应区和氧化区，反应区中主要进行的是SO2的气相传质，氧化区主要是对SO32-进行氧化。中仓是由烟道入口、喷淋装置、上升烟道和烟气散射管组成，喷淋装置在对烟气进行降

30、温、增湿的同时，可对烟气进行初步脱硫。上仓是由烟气除雾器和烟道出口组成。 图2.2-6散射塔结构 图2.2-7 散射塔工作原理图（2）散射塔脱硫工作原理锅炉烟气首先进入散射塔的中仓通过喷淋装置将烟气温度降到利于化学反应的温度（完成一次脱硫），同时将烟气均匀地分配到多个烟气散射管内，散射管安装在中仓的底部并与下仓连通，且插入下仓的吸收液池中。烟气从中间仓通过散射管直接钻入到下仓的吸收液中，并以细小气泡的形式经过吸收液向上浮涌，在烟气浮涌的过程中完成了SO2的深度吸收反应（完成二次脱硫）；烟气通过上升烟道进入上仓；经除雾器除去部分逃逸的盐雾和水分后，净烟气从出口烟道排入烟囱（见图2.2-7）。 (

31、3)化学过程原理烟气中的SO2在水中具有良好的溶解性，分解为H+和HSO3-或SO32-，与吸收液中的Ca2+反应生成CaSO3或Ca(HSO3)2，CaSO3极难溶于水，在这种化学推动力的作用下，推动SO2进一步的溶解，发生链锁式反应，达到脱硫的目的。在水中，气相SO2被吸收，经化学平衡反应后生成亚硫酸：由于H+和OH-中和生成H2O使得这一平衡向右进行。OH-是水中溶解的石灰石产生的，且通入的空气可将生成的CO2带走。通入的空气也用来氧化在上述有关反应中得到的和HSO3-或SO32-，最终生成石膏沉淀物。5 除尘系统本项目采用旋风除尘+袋式除尘+散射脱硫除尘塔进行除尘。旋风除尘效率70%，

32、布袋除尘的除尘效率99%，散射塔的除尘效率50%，综合除尘效率可达99.95%以上。（1）旋风除尘工作原理旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后沿除尘器的轴心部位转而向上形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下

33、流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。由于锅炉燃料为生物质秸秆，飞灰未燃尽时，进入布袋除尘器，易烧毁布袋，影响设备运行，增加耐磨多管旋风除尘器后，避免了未燃尽的飞灰直接进入布袋除尘器，另外由于旋风除尘器有一定除尘效果，降低了布袋除尘器的负荷，延长了布袋滤袋的寿命。（2）布袋除尘工作原理是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成，上、中、下箱体为分室结构。工作时， 含尘气体由进风道进入灰斗，粗尘粒

34、直接落入灰斗底部，细尘粒随气流转折向上进入中、下 箱体，粉尘积附在滤袋外表面，过滤后的气体进入上箱体至净气集合管-排风道，经排风机 送至脱硫装置。 清灰过程是先切断该室的净气出口风道， 使该室的布袋处于无气流通过的状态。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰， 切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗。（3）散射塔除尘工作原理一般从烟气中分离一定质量的尘粒所需的功与气体黏度、平均移动距离、含尘浓度、和尘粒驱进速度成正比、而与尘粒径的平方成反比。散射塔能够对单一除尘器（静电除尘或布袋除尘）后粒径小、含尘量低的烟气有深度除尘及脱硫功能。散射塔的一效除尘（喷淋

35、除尘）散射塔的一效除尘是在散射塔的中仓内进行，当散射塔的喷淋浆液雾滴与烟气中的尘颗粒接触、撞击时，烟气中的细小烟尘将被雾滴捕捉或粘附，从而使细小的烟尘从烟气中分离出来；由于散射塔的中仓内是微正压，所以烟气密度相对提高，也就是说：烟尘在相对的空间中分布的密集增加，所以单位体积内的烟尘被浆液液滴捕获的概率也随之提高；引入散射塔的烟道内的烟气流速为：1015m/s, 当烟气进入散射塔中仓后速度急剧下降，烟气往下拐进散射管内时，速度又将提高。这种扩大、变向、缩小等过程加剧了烟气产生湍流的频率，所以烟尘与浆液液滴的碰撞几率也就大大地提高。散射塔的二效除尘（水浴除尘）散射塔的二效除尘是发生在散射管插入吸收

36、液后，用吸收液除尘。散射塔中仓内发生的除尘过程是浆液雾滴与烟尘两个分散相之间的碰撞而产生的吸附过程，而在吸收液中发生的除尘过程是烟尘与连续相吸收液浆之间的连续碰撞而产生的吸附过程，它可捕捉到更低浓度的细小烟尘；散射塔的三效除尘（泡沫除尘）由于散射塔下仓的鼓泡区域会产生很厚的泡沫层，当烟气中未被去除的烟尘再次经过鼓泡区域时，又将被泡沫层过滤而被去除掉。6 除灰渣工艺流程本项目锅炉产生的灰渣采用干法分除方式。（1）除灰系统本项目采用正压浓相气力输灰系统除灰，工艺该系统主要包括气力输送和灰库贮存两部分，二者通过输送管道连接成一个整体，所需气源由空压机供气中心提供。除尘器灰斗下各安装一个输送仓泵，直接

37、将干灰送至灰库。项目设一座钢制灰库，直径为4.5m，总容积300m3，可存储两台锅炉约11小时以上的灰量。灰仓下设两个排灰口：干灰经汽车散装机直接装罐车外运至用户；干灰经干灰打包机装袋打包后由自卸汽车外运至用户。整体输灰系统为全封闭系统，避免产生粉尘。（2）除渣系统锅炉除渣装置采用干式排渣机，机械除渣方式。锅炉渣井（排渣口）下设刮板捞渣机、碎渣机，炉底渣由刮板捞渣机连续捞出经碎渣机破碎后落入皮带机，经皮带机送至煤场内的渣仓，然后底渣用汽车运至用户。除渣系统工艺流程见图2.2-8。综合利用热渣冷渣器链斗输送机斗提渣仓图2.2-8 除渣系统工艺流程2.2.5 主要生产设备本项目主要生产设备见表2.

38、2-3。表2.2-3 本项目主要生产设备一览表序号设备名称型号单位台数备注1生物质循环流化床锅炉DMG-75/3.82台2已建成2汽轮机C12-3.43/0.981台2已建成3发电机QF-15-2台2已建成4罗茨风机/台3已建成5锅炉风机1JYLHC1-1NO18D台2已建成6锅炉风机2JYLHC2-2NO14.5D台2已建成7锅炉风机3JYLHC1-38NO26.5D台2已建成8冷渣机GT05台4已建成9袋式除尘器3600m2台2已建成10旋风除尘器直径1800cm台2已建成111#皮带机DT50台1已建成122#大倾角皮带机DJ50台1已建成13螺杆空压机SC110A-7台2已建成14凝结

39、泵4N6台4已建成15射水泵KQSN150-M9台4已建成16给水泵DG85-80*8台2已建成17疏水泵KQW80/200-15/2台2已建成18供油泵3G45*4台2已建成19卸油泵CHY-18台1已建成20循环泵20SH-19台4已建成21锅炉点火油系统/套2已建成22罗茨风机/台2已建成23冷凝泵4N6台1已建成24空压机WBS-132A1台1已建成25脱硝系统/套2新建26散射脱硫除尘系统/套1新建2.2.6 主要物料消耗2.2.6.1 燃料本项目燃料主要为农作物秸秆和木材加工产生的碎屑、树皮等下脚料，满负荷运行状态下的年消耗量为30万t。1、燃料供应论证（1）曹县秸秆产量项目厂址3

40、0公里范围内曹县8个乡镇农作物及板材加工企业木屑秸秆资源调查情况见表2.2-4至表2.2-6。表2.2-4 项目厂址周围30公里范围内玉米种植情况一览表玉米农作物乡镇名称种植面积（万亩）秸秆产量（万吨/年）1庄寨镇63.122桃源集镇9.04.463韩集镇5.22.464常乐集乡5.42.485楼庄乡5.82.786魏湾镇9.24.427砖庙镇6.22.988青岗集乡8.74.2合计56.826.9表2.2-5 拟建厂址周围30公里范围内小麦种植情况一览表棉花农作物乡镇名称种植面积（万亩）秸秆产量万吨/年1庄寨镇54.52桃源集镇64.83韩集镇54.54常乐集乡545楼庄乡2.82.526魏

41、湾镇65.47砖庙镇4.23.788青岗集乡6.55.2合计40.534.7表2.2-6 拟建厂址周围30公里范围内板材加工情况一览表 单位：万吨/年序号乡镇名称生产规模原料消耗量木屑产生量半成品加工圆木加工半成品圆木半成品下脚料（7%-8%）圆木下脚料（25%-30%）1庄寨镇9015096.3190.56.340.52桃源集镇265927.674.91.615.93韩集镇114811.8610.813.04常乐集乡7357.544.50.59.55楼庄乡2252.231.70.26.76魏湾镇1924.15.17砖庙镇1721.64.68青岗集乡1215.33.3小计136365145.4

42、463.69.498.6总计501609108（2）秸秆消耗及可利用情况长期以来，受传统生活习惯的影响，曹县大部分农作物秸秆用作燃料，少量用于还田及饲料。本项目主要采用小麦秸秆、玉米秸秆和木屑秸秆按3:1:1组成的混合燃料；玉米秸杆8%用于返田或沤肥，20%用于焚烧或作部分牲畜饲料，其余闲置；小麦秸秆用于沤肥或焚烧还田、冬季蔬菜大棚盖棚保温量约占30%，其余闲置。曹县县境内无以秸秆为原料的造纸厂，因此农作物秸秆的利用率较低，没有市场，秸秆大部分闲置腐烂。曹县县城以北企业主要以板材加工等民办企业为主，庄寨镇、桃源集镇、韩集镇、常乐集乡等八个乡镇板材加工生产规模可达到501万t/a，约消耗圆木等原

43、材料609万t/a，可得到木屑、树皮等下脚料约108万t/a，目前板材加工企业的下脚料80%左右用于锯木板生产行业，约22万t/a木屑、树皮等下脚料没有得到合理利用。本项目燃料为玉米秸秆、小麦秸秆和木屑的混合燃料，农作物秸秆占30%，木屑树皮占70%，混合燃料最大消耗量约为24万t/a，由表2.2-4至表2.2-6可以看出，热电厂方圆30公里范围内8个乡镇，玉米和小麦的混合秸秆约61.6万吨，收集率按50%计算，则可为本项目提供月30.8万吨农作物秸秆；庄寨镇、桃源集镇、韩集镇、常乐集乡等八个乡镇可得到木屑、树皮等下脚料约108万t/a，目前板材加工企业的下脚料70%左右用于锯木板生产行业，可

44、为本项目提供约32.4万t/a木屑、树皮等下脚料。综上所述，项目厂址30公里范围内可为本项目提供约63.2万吨的秸秆量，为本项目提供了充分的燃料保证。2、燃料收购及运输根据当地生物质燃料分布情况，本项目燃料收集采用经纪人模式，具体为：根据需要电厂可在每个收购点设立一名经纪人，与电厂签订燃料供应合同，经纪人负责燃料的收集、储存、破碎及加工，然后将各种燃料由汽车送往电厂储料场。具体模式：政府参与+企业市场化运作；收购流程：农民或木材加工点经纪人（粉碎、储存、加工）电厂，即农民经纪人从农民手中收集生物质燃料，然后进行破碎、储存，运输至电厂。项目采用以委托经纪人的形式，以储存点为单位作为集中收购点，收

45、购形式主要是受委托的经纪人在农作物收割季节，组织人员在农作物大面积集中区设立临时收购点，同时负责及时组织车辆按要求送至就近的集中的收购储存点。另一方面，在收购点附近的农民也可单独运送到各收购点，由集中收购点来收购。储存点直接收购的秸秆通过称重后与各分散收购点收购来的秸秆进行含水量的测量，含水量在规定的范围(<30)内时进行储存于燃料库。对于树皮木块的收购，热电厂可以与当地的木材加工企业签订购买协议，木材加工企业生产加工中产生中的木屑无需破碎，直接运输进厂区，存放到厂区的燃料储存场地。燃料收集流程见图2.2-9。委托专业运输公司运输组织运送个体农户经纪人组织的各分散收购点运送集中收购储存点

46、电厂运送 图2.2-9 燃料收集流程图3、生物质成分情况本工程燃料主要为秸秆、树皮、木块等组成的混合燃料，秸秆与林业废料的比例一般为3:7，本工程混合燃料具体成份分析详见表2.2-7，检测报告见附件，燃料消耗量具体见表2.2-8。 表2.2-7 各种燃料收到基成份分析一览表项 目符 号单 位小麦玉米木块树皮木块、树皮混合燃料秸秆、木块、树皮混合燃料水分Mad%3.22.965.566.385.284.18灰分Aar%9.294.73.296.103.645.31挥发分Vdaf%63.0569.6079.0578.7479.5576.22全水分Mt%12.7412.5410.9422.1917.

47、8020.36收到基碳Car%38.5341.9343.8337.2539.5237.42收到基氢Har%5.275.174.873.814.153.92收到基氧Oar%33.4434.8435.7430.1834.2533.50收到基氮Nar%0.450.611.240.420.610.62收到基全硫分St.ar%0.150.070.080.050.070.07收到基低位发热量Qnet.arMJ/kg14.2815.1416.2813.1413.9413.59空干基高位发热量Qgr.adMJ/kg16.6017.9519.6017.3617.5216.74表2.2-8 燃料消耗量一览表锅炉小

48、时耗量（t/h）日耗量（t/d）年耗量（104t/a）2×75t/h41.7100030.0注：每日按24h计，每年按7200h计。 2.2.6.2 点火油本项目点火用油采用0号轻柴油，在冷态启动时点火用油量仅为5m3左右，本工程点火用柴油采用专用油罐车运输进厂，厂区内建设有2台20 m3柴油储罐。燃油通过输送管道送至本项目锅炉间，供锅炉点火用。0号轻柴油成分及性质见表2.2-7。表2.2-7 0号轻柴油成分及性质项目单位数值实际胶质Mg/100ml70硫含量%0.2 水分%痕迹酸度MgKOH/100ml10机械杂质%无运动粘度（20）厘沱3.08.0凝点0闪点55低位发热量kJ/k

49、g41870注：锅炉点火（启停）次数和频率应根据电网调度、供热、机组设备健康状况确定。正常情况下每年启停34次，总用量约为5t/a。厂区内设置加油机一台，为运输燃料的车辆加油，年消耗量约30t/a，柴油年总消耗量为35t/a。本项目利用2台20m3储罐，罐体采用不锈钢，本项目柴油的全年消耗量为35t/a，柴油储罐储量能满足本项目需要。本项目采用SNCR脱硝工艺，以20%氨水作为还原剂，氨水由罐车运至厂区，并输入氨水储罐内，消耗量为216t/a。氨储罐建设1个容积40m3氨水立式常压储罐，可供全厂44天用量。本项目SNCR、脱硝工艺所用还原剂20%氨水量见表2.2-8。表2.2-8 还原剂氨水耗

50、量锅炉容量项 目20%氨水耗量2×75t/h小时耗量（t/h）1×0.03日耗量（t/d）1×0.72年耗量（t/a）1×216注：机组日运行小时数按24小时计，年运行小时数按7200小时计。本项目烟气采用石灰石-石膏湿法脱硫，脱硫塔为散射塔，脱硫剂为石灰石粉，年消耗量约为480t/a；直接购买成品石灰石粉（石灰石粉250目，CaCO3含量90%）。石灰石粉采用罐车运送至厂内石灰石粉仓储存。仓顶部设布袋除尘器及压力真空释放阀。拟设置100m3的石灰石粉库一个，可满足2×75t/h循环流化床锅炉60d用量，石灰石仓顶设布袋除尘器及压力真空释放阀。

51、石灰石消耗情况见表2.2-9。表2.2-9 石灰石粉消耗情况装机容量石灰石粉耗量设计燃料2×75t/h小时耗量（t/h）1×0.067日耗量（t/d）1×1.6年耗量（t/a）1×480注：机组日运行小时数按24小时计，年运行小时数按7200小时计。2.2.6.5 水处理剂消耗本项目化水车间需要使用阻垢剂、絮凝剂、30%盐酸和30%液碱，使用量分别为2t/a、10.0t/a、10t/a和20t/a。盐酸和液碱分别储存在10m3的储罐中。盐酸和液碱储罐储量能够满足本项目需求。2.2.7 给排水系统2.2.7.1 用水水源2.2水量情况曹县境内属两源性河流、

52、间歇性河道，源近流短，涨速泄快，随季节性变化明显。南部边境有清咸丰五年(1855年)的黄河故道，河滩地有杨河，承接河南省客水向东南流入故道。其他河均由西南向东北流，主要有赵王河、黄蔡河、红卫河、东鱼河、新冲小河、定新河、白花河、曹北河、太行堤河、团结河、胜利河、 黄白河、 二坡河、贺李河及引黄干线。全县多年平均径流量为1332.5.2万立方米；多年平均蓄水可利用量为3470.32万立方米。不同典型年相差较多，特枯水年仅为丰水年的4.4%。庄寨镇境内河流主要有赵王河、黄蔡河、新冲小河、纸坊沟、阎谭引黄送水干线、七米沟、十米沟等。赵王河位于拟建厂址西北方向2.0km处，水源稳定，该河常年不断流，根

53、据当地河务部门提供的数据，赵王河平水期（5月、10月）平均水流量为0.40 m3/s，枯水期（11月来年3月）平均水流量为0.1m3/s；丰水期（69月）平均水流量为0.96m3/s。山东兰生能源从赵王河取水用于生产用水，最大夏季用水量约115.3375m3/h（0.032m3/s），冬季用水量约106.7875m3/h（0.03m3/s），可以满足电厂项目用水需求。庄寨镇污水处理站由庄寨镇政府于2012年出资建设，并由镇政府负责运营，日处理污水2000m3，根据电厂与庄寨镇人民政府签订的协议，该污水处理站为电厂提供中水。按照运行负荷75%计算，每日可提供中水量为1500 m3（0.017 m3/s）。随着人口的增加和经济的发展，曹县各个乡镇污水的排放量也相应增加，但各个乡镇现有的污水处理系统及污水收集管网由于设备陈旧，处理能力和污水收集能力已远远不能够满足污水处理的要求。为满足人民群众生活的需要，现决定实施曹县乡镇污水处理厂及配套管网工程PPP建设项目。采用BOT运作方式。本工程主要建设内容为建设污水处理厂 2 座。其中庄寨镇污水厂近期总处理规模为 30000 吨/