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文档简介

1、国电龙源电力技术工程有限责任公司 龙源宝泉岭生物质发电项目可行性研究报告黑龙江省林业设计研究院二OO九年三月 哈尔滨可行性研究报告项目名称:龙源宝泉岭生物质发电项目项目法人:国电龙源电力技术工程有限责任公司项目编号:Z01 -07-01院长总工程师专业院院长 专业院总工 项目负责人工程咨询证书编号:工咨乙字 10920070046黑龙江省林业设计研究院二OO九年三月 哈尔滨龙源宝泉岭生物质发电项目可行性研究报告 vi黑龙江省林业设计研究院热电规划设计院说明书目录 TOC o 1-5 h z 1 工程概况_11.1项目概况11.2编制依据11.3研究范围21.4农垦总局宝泉岭分局概况 21.5项

2、目建设的必要性31.6主要设计原则 5热负荷62.1供热现状62.2本项目热负荷的确定原则 72.3设计热负荷7电力系统93.1农垦宝泉岭电网现状9电力负荷预测及电力平衡。 93.3接入系统方案104燃料来源及供应124.1燃料来源及特性 124.2燃料供应14装机方案_一 165.1确定装机方案的原贝y 16装机方案 错误! 未定义书签。5.3三大主机技术规范 165.4主要热经济技术指标19建厂条件20工程设想_ 24环境保护558.1环境保护设计依据558.2工程概况55环境质量现状 568.4烟气污染治理及环境空气质量影响 578.5废水治理与水环境影响588.6灰渣治理及综合利用 5

3、88.7噪声治理及环境影响 588.8厂区绿化598.9环境保护管理及监测598.10综合评价59节约和合理利用能源_ 619.1节能措施619.2节水措施619.3节约用地的措施629.4节约原材料措施62消防、劳动安全与工业卫生6310.1编制依据63消防6310.3劳动安全部分6410.4职业卫生部分6711 企业组织与劳动定员7011.1劳动组织及管理 7011.2电厂人员编制 7011.3人员培训7012 项目实施条件和建设轮廓进度7112.1电厂项目实施条件 7112.2电厂项目轮廓进度 7113投资估算及经济评价.7213.1投资估算7213.2经济评价7314 结论与建议761

4、4.1主要技术经济指标 76结论7614.3存在问题及建议 77编制人员名单国电龙镇生物质发电项目专业岗位姓名职称备注热机设计潘瑞岩工程师校核罗家力研究员级高工注册设备师审核/审定运国庆高级工程师注册设备师上煤 除灰设计胡玉章工程师校核王学成高级工程师注册设备师审核/审定陈晓文高级工程师注册设备师电气设计宋凤娟高级工程师校核赵玉香高级工程师注册设备师审核/审定崔健生研究员级高工注册电气师自控设计赵春峰P工程师校核鲁军r高级工程师审核/审定崔健生:研究员级高工注册电气师水工设计吴桂芹p高级工程师校核宋琦工程师审核/审定运国庆高级工程师注册设备师总图设计宋丽坤工程师校核孙力伟高级工程师审核/审定运

5、国庆高级工程师注册设备师建筑 结构设计孟繁家工程师校核侯晓丰高级工程师审核/审定王志华高级工程师技经设计曹荣工程师校核何秋明工程师审核/审定高峰高级工程师附图:序号图K-Z-01K-Z-02K-Z-03K-J-01K-J-02K-J-03K-J-04K-J-05K-L-01K-L-02K-H-01K-H-02K-H-03K-D-01K-D-02K-S-01K-S-02K-W-10号 图名厂址地理位置图厂区总平面布置图(方案一)厂区总平面布置图(方案二)原则性热力系统图燃烧系统图主厂房0.00m层平面设备布置图主厂房7.00m层平面设备布置图主厂房剖面图原则性输料系统图输料系统平面布置图原则性除

6、灰系统图除灰系统平面布置图除灰系统剖面图电气主接线图(方案一)电气主接线图(方案二)化学水处理系统图水量平衡图热负荷延续曲线图龙源宝泉岭生物质发电项目可行性研究报告 黑龙江省林业设计研究院热电规划设计院1工程概况1.1项目概况中国国电集团公司是在原国家电力公司部分企事业单位基础上组建的 国有企业,是电力体制改革后国务院批准成立的五大全国性发电企业集团 之一,是经国务院同意进行国家授权投资的机构和国家控股公司试点企业, 注册资本金120亿元人民币。中国国电集团公司拥有 3个全资企业、29个 内部核算单位、54个控股企业和12个参股企业,可控装机容量为2930.39 万千瓦,在全国21个省(自治区

7、、直辖市)中拥有电源点,加上规划电源 点,贝S在全国25个省(自治区、直辖市)拥有电源点。至V 2004年底,国 电集团公司资产总额1007亿元。国电龙源电力技术工程有限责任公司为中国国电集团公司的下属公 司。为推动生物质发电技术的发展,国家颁布了可再生能源法,并实 施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策,从而使生物质发电,特别 是秸秆发电迅速发展。国电龙源电力技术工程有限责任公司拟充分利用黑 龙江省丰富的秸秆资源投资建设秸秆发电厂,拟在黑龙江省农垦总局宝泉 岭分局建设一座1X 30MWfe物质发电厂。工程装机规模为:1X 130t/h高温 高压燃秸秆锅炉+1 x 30MW抽凝式汽轮发电机组

8、。1.2编制依据1)中华人民共和国节约能源法2)中华人民共和国可再生能源法3)可再生能源产业发展指导目录4)可再生能源发电有关管理规定5)可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法6)电网企业全额收购可再生能源电量监管办法7)2000-2015年新能源和可再生能源产业发展规划要点8)国电龙源电力技术工程有限责任公司与我院签订的设计委托书和可行性研究设计合同。9)宝泉岭农垦城总体规划10)黑龙江省农垦总局宝泉岭分局秸秆资源调查报告11)电力建设有关法规、规程、规定。12)建设单位提供的设计输入资料。1.3研究范围本可行性研究工作的范围,主要论证龙源宝泉岭生物质发电项目建设 的可行性,重点研究秸杆发

9、电的外部条件、建设方案和经济效益,并考虑 为远期供热预留条件。研究范围主要包括:燃料运输与供应、装机方案、厂址选址、工程设想、厂区规划、热力系统、电气系统、除灰渣系统、热工自动控制系统、化学水处理系统、供排水系统、采暖通风系统、建筑与结构、工程实施条 件及轮廓进度、投资估算与经济效益分析等。对上述各系统和设施进行研 究论证,提出推荐方案。可研阶段由建设单位另外委托的项目有:电力接入系统设计;环境影响评价;水土保持评价;水资源论证;秸秆资源调研专题报告等。1.4农垦总局宝泉岭分局概况黑龙江省农垦总局宝泉岭分局(所在地为宝泉岭农垦城),位于东经129 25 132 26,北纬46 23 47 54

10、;在黑龙江与松花江汇合处的三角地带,北邻黑龙江与俄罗斯隔江相望,南下松花江与省内地市相连; 地跨哈尔滨、佳木斯、鹤岗三市的绥滨、萝北、汤原、依兰四县;距佳木 斯市75公里,鹤岗市28公里;有公路哈萝国道,铁路佳鹤线相连,水路 有黑龙江、松花江,可由江海联运直达日本及我国沿海,交通十分便利; 是黑龙江省农垦总局九大分局之一,下辖二九O、绥滨、江滨、军川、名 山、延军、共青、宝泉岭、新华、普阳、梧桐河、汤原、依兰13个国有农场,总面积6115平方公里,耕地面积30万公顷,总人口 22万余人,职工7.4万人。2007年全局国内生产总值52亿元,进出口总额5284万美元, 粮食总产204万吨,商品粮生

11、产率达到85%以上。畜牧业逢勃发展,生猪存 栏60万头,出栏150万头,奶牛存栏6万头,2007年被国家授予“全国生 猪高出大县”。宝泉岭分局环境优美、景色宜人,2002年宝泉岭分局被批准为国家生态示范区,日本、欧盟有机认证面积达48万亩。宝泉岭分局产业门类齐全,已经建成了八大产业链,即:宝泉岭肉业、宝泉岭乳业、有 机农产品出口加工业、油脂饲料业、玉米生物质产业、生物制药业、食用 菌产业、对俄森林采伐及种植业。宝泉岭分局硬件完善,资源丰富,拥有 省级开发区一一黑龙江宝泉岭经济开发区。开发区内基础设施功能完善。 拥有完善的水、电、热、路、通讯等基础设施,实现了 “七通一平”。特 别是种植的200

12、万亩玉米,更为宝泉岭分局发展提供了强大的不可替代的 资源优势。1.5项目建设的必要性1.5.1利用可再生能源解决能源短缺的需要我国是一个农业大国,生物质资源十分丰富,各种农作物每年产生秸 秆6亿多吨,其中可以作为能源使用的约 4亿吨。如加以有效利用,开发 潜力将十分巨大。但是目前,我国广大农村地区,这些宝贵的生物质资源 并没有被很好地利用,每年都有大量的秸秆被废弃或就地焚烧,不仅浪费 了宝贵的能源资源,还污染了环境。随着我国经济迅速发展,对能源需求量日益增加,到目前为止,我国 发电装机容量达到5亿千瓦,其中火电占82%年消耗煤炭8.5亿吨以上。 根据环保局统计,2004年我国耗煤炭19亿吨,全

13、国探明的煤炭可开采的储 量为618亿吨,不到35年将被开采完。由此可见,我国一次能源非常紧缺, 开发可再生能源,如太阳能、风能、水能、垃圾废料、生物质能等,利用 生物能-秸秆发电是我国能源利用的迫切需要,也是解决能源出路的有效 途径之一。根据国家 十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量,已公布的可再生能源中长期发展规划也确定了到 2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。截至2007年底,国家和 各省发改委已核准生物质发电项目87个,总装机规模220万千瓦。全国已 建成投产的生物质直燃发电项目超过 15个,在建项目30多个。1.5.2改善环境的需要矿物

14、能源的无节制的使用,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。矿物能源的消费产生大量的 CO SO, CO和NO污染物,是大气 污染的主要污染源之一。利用生物质能源一一秸秆作为燃料发电、供热,可以大量减少SQ的排放,秸秆中硫的含量为0.08%0.25%左右,相当于燃煤含量的1/10左右。 目前世界上瑞典、葡萄牙、丹麦、芬兰等国家大量利用可再生能源发电, 其发电量占电力消费总量的2550%按照国家近期出台的对于再生能源发 展的规划,到2020年生物质能发电装机容量占火电总容量的6%测算,生物质能发电装机容量将达3000万千瓦

15、左右,可大大减少SO的排放量。利用秸秆发电,可减少燃煤电厂带来的 SO对大气污染,减少粉煤灰、 粉尘的排放,也不致随地焚烧秸秆造成交通事故。变废为宝是利国利民的 大好事。利用可再生能源一一秸秆发电、供热是解决能源短缺和改善环境 的有效途径。1.5.3增加农民收入的需要近年来,国家通过采取提高粮价等措施,千方百计增加农民收入,保 护农民种粮积极性。推广秸秆发电是鼓励农民种粮增加农民收入的一项重 要举措。农民把粮食等主产品出售后,还可把秸秆卖给电厂,增加收入。 同时,秸秆燃烧后的底灰、炭灰是一种优质有机肥料,含有丰富的钾、镁、 磷和钙元素,将底灰、炭灰返还到农田,又可降低农民施肥成本。在黑龙江省农

16、垦总局宝泉岭分局建设一座1 X 30MW生物质发电厂,年燃烧秸秆量约15万吨,秸秆收购价格按每吨120元计,农民可增加收入约1800万兀,可大大提咼农民的生活水平。总之,我国人口众多,人均能源资源紧缺,环境承载能力较弱,沿袭 咼投入、咼能耗、咼排放、低效率的粗放型增长方式发展下去,资源难以 为继,环境难以承受,付出的代价过高。生物质发电可以变废为宝,化害 为利,有效增加能源供应,治理环境污染,同时,还可以有效延长农业产 业链,增加农民收入和就业机会,是功在当代,利在千秋的伟大事业。因 此,大力发展生物质发电,对促进资源节约型、环境友好型社会建设,实 现全面建设小康社会的目标具有重要作用,是生态

17、文明建设的重要途径和 措施。1.6主要设计原则1)本期建设规模为1X 130t/h高温高压燃秸秆锅炉+1X 30MWS凝式汽 轮发电机组。2)电厂性质是利用秸秆发电项目,以发电为主兼顾供热,预留远期供 热条件。机组年利用小时数暂定为 6000小时。3)厂区总平面布置本期按1炉1机设计,预留扩建条件。4)秸秆燃料采用公路运输,燃料系统容量按 1台130t/h锅炉最大消耗 量设计。5)除灰渣系统按干除灰渣系统设计,灰渣为高含钾肥料,全部综合利 用。6)锅炉尾部烟尘处理考虑采用布袋除尘器。7)供水采用地下水,采用机力通风冷却塔。8)化学水处理系统设计按两级除盐系统设计。9)电气主接线以2回出线接入1

18、10kV变电站。10)热工控制系统采用DCS系统,实行机、炉集中控制。全厂辅助公 用系统采用PLC程控,设置化水、物料输送、除灰渣系统监控点。2 热负荷2.1供热现状黑龙江省农垦总局宝泉岭分局所在地一一宝泉岭农垦城规划区分为两 类城镇规划建设控制区:城镇建设重点发展区、城镇建设控制发展区。城 镇建设重点发展区为:宝泉岭农垦城规划建成区范围,规划区域10.08平方公里。城镇建设控制发展区范围为:东侧到东山脚下,南至环城林,北到北山公园以北1000米以内,西至铁路用地边界。宝泉岭农垦城现有集中供热面积 78.6万平方米,共由两家供热企业供 热。其中,萝北兴汇热电有限公司宝泉岭分公司供热面积为56.

19、6万平方米,黑龙江省九三油脂有限责任公司宝泉岭分公司供热面积为22万平方米。详见表2.1-1。现状热负荷表表2.1-1序号小区/单位名称米暖建筑面积(万平方米)-一一兴汇供热站56.61玉泉岭农场102宝泉庄园103阳光小区64尚志庄园小区55公务员小区7.26秀园小区5.47园丁小区58中央商城29其他散楼6二九三油脂供热站221丁香路小区202糖厂家属区(平房)2三三合计78.6萝北兴汇热电有限公司宝泉岭分公司为热电联产供热,装机为一台表 2.1-2C6-3.43/0.98型汽轮机,配2台35t/h链条锅炉。黑龙江省九三油脂有限 责任公司宝泉岭分公司,除供自己工业用汽外,剩余供热能力供丁香

20、小区 和糖厂小区米暖。供热锅炉情况见表2.1-2。供热锅炉情况表序 号单位名 称锅炉型号锅炉出 力炉数 锅台主要用途锅炉安装 地点1九三油 脂DHL20-2.5/400-A II20 t/h生产、自发电、 供暖厂区内SHXF20-2.5/400-A I20 t/h生产、自发电、 供暖AZD20-2.5/400-A I20 t/h生产、自发电、 供暖BG-35/39-M135 t/h生产、自发电、 供暖2兴汇热 电DHL35-3.82/450-A I35 t/h2供暖、发电厂区内2.2本项目热负荷的确定原则从宝泉岭农垦城供热的实际情况出发,结合宝泉岭农垦城总体规划, 经过与宝泉岭分局充分分析论证

21、,确定近期本生物质发电项目暂时不供热, 利用现有供热企业的供热能力满足近期热负荷的需求;远期,当现有供热 企业的供热能力不足时,本项目开始供热,供远期新增的采暖热负荷。本 项目在技术经济可行的前提下,尽可能多预留供热能力。2.3设计热负荷231规划发展热负荷本项目所供热负荷全部为发展热负荷。根据黑龙江省农垦总局宝泉岭 分局预测,每年新增采暖面积15万平方米。本项目暂按5年计算,设计采 暖面积为75万平方米。2.3.2米暖热指标的选取考虑发展热负荷全部为节能建筑,采暖综合热指标取55w/mk2.3.3设计热负荷根据采暖通风及空气调节设计规范,参照鹤岗市的气象资料,采 暖期为183天,采暖室外计算

22、温度为-24 C,采暖期平均温度为-9.4 C,采 暖室内计算温度18C。热负何计算公式:Q = qF(tn-t w)/(t n-t wj)q采暖热指标;f采暖面积,m;tw室外空气温度,C;t wj采暖室外空气计算温度,-24 C;t n采暖室内空气计算温度,18C;最大热负荷时室外温度,-24 C平均热负荷时室外温度,-9.4 C最小热负荷时室外温度,5 C由以上条件经计算而确定的采暖设计热负荷见表2.3-1米暖设计热负荷表2.3-1米暖面积最大热负荷最小热负荷平均热负荷万川MWGJ/hMWGJ/hMWGJ/h7541.25148.5012.7946.0427.5599.202.3.4年供

23、热量经计算,年供热量为435674GJ3 电力系统3.1农垦宝泉岭电网现状宝泉岭供电区电网位于黑龙江省电网的东北部,是鹤岗供电区110kV电网的重要组成部分,宝泉岭110kV电网西接鹤岗电网,东接绥滨县电网, 不仅担负着和萝北县的环网和绥滨县电网的功率交换任务,同时,承担着 宝泉岭供电区东部8个大中型国营农场的供电任务。宝泉岭供电区现有110kV输电线路5条,总长度173kM 110kV变电所 5座,总容量40.6MVA 35kV输变电线路13条,总长度233kM 35kV变电 所14座,总容量23MVA 10kV配电线路68条,总长1700kM110kV宝泉岭变电所(属鹤岗电业局),主变容量

24、 2X18MVA 110kV出 线2条,35kV出线3条,10kV出线8条。电源通过110kV东宝甲线,东宝 乙线接入鹤岗市的220kV东郊变(距东郊变19kM , 110kV宝泉岭变电所 的2条110kV出线;一条110kV宝北线,供萝北县110kV变电所电源,一 条110kV宝军线供宝泉岭分局东北部的110kV军川变电所电源。3.2电力负荷预测及电力平衡。3.2.1电力负荷预测近年来宝泉岭分局国民经济和城镇建设取得了快速发展:九三油脂厂、 北大荒肉业公司、兴汇集团公司等一大批大工业项目的投产;大片住宅小 区的完工;商贸、餐饮、娱乐等现代化公用设施的建设;居民生活水平的 提高,消费层次的改变

25、,大功率家用电器走入家庭等诸多因素,均导致宝 泉岭分局电力负荷增长较快。历年负荷及供电量历史数据统计情况见下表:历年负荷及供电量统计表单位:MW亿kWh供电区项目20002001200220032004年递增 率(%玉泉岭负荷17.8317.9218.1222.1126.0010.31供电量0.770.710.710.921.089.9根据负荷的历史数据及规划,至 2020年负荷预测如下:负荷预测表单位:MW年度20052006200720082009201020152020宝泉岭P 28.6831.6434.9038.5041.4743.5661.7186.02:322电力平衡根据前述负荷预

26、测水平,对宝泉岭供电区110kV电网进行20082020年电力平衡,结果见下表:宝泉岭供电区电力平衡表单位:MW年份2008 年2009 年2010 年2015 年2020 年装机容量(宝泉岭生物质发电厂)30303030厂用电率按8炖算2.42.42.42.4宝泉岭生物质发电厂供电量27.627.627.627.6用电负荷38.541.4743.5661.7186.02电力盈亏-38.5-13.87-15.96-34.11-58.42由电力平衡结果可见,宝泉岭生物质发电厂建成投产后,能基本满足 宝泉岭地区的用电需求,减少电网长距离送电的线路损耗。同时宝泉岭生物 质发电厂的建设大大提高了宝泉岭

27、供电区 110kV电网的供电可靠性。从电力需求角度,建设项目主要起到以下作用:1)满足宝泉岭地区用电需求;2)可提高宝泉岭供电区110kV电网的供电可靠性;3)秸秆发电厂为能源综合利用,可以充分利用当地的农作物秸秆,节 省煤炭资源,加强和改善基础设施,降低空气污染,有效改善环境质量, 提高居民生活水平,促进当地经济发展符合国家产业政策。3.3接入系统方案因电厂接入系统报告尚未完成,根据前述电厂供电范围及宝泉岭供电 区110kV电网网架情况,电厂接入系统工作按建设单位提供的相关资料暂 考虑为通过两回110kV电厂甲,乙联网线接入110kV宝泉岭变电所110kV 侧母线,线路长度约5千米。接入系统

28、一次,二次及远动相关部分设计以电力部门接入系统设计为准燃料来源及供应我国是一个能源贫乏的国家,推行能源多样化,积极开发生物质能、 太阳能、风能等可再生能源,符合我国能源开发利用政策。黑龙江省农垦 总局宝泉岭分局是全国商品粮生产基地,是黑龙江省重要的玉米、水稻主 产区之一。主要盛产玉米、大豆、水稻等粮食作物,有丰富的秸秆资源。 在黑龙江省农垦总局宝泉岭分局建设生物质发电项目,具有得天独厚的燃 料资源条件。4.1燃料来源及特性4.1.1秸秆资源依据黑龙江省农垦总局宝泉岭分局秸秆资源调查报告,通过对黑 龙江省农垦总局宝泉岭分局13个农场及周边市、县的拉网式调查,2008年, 全分局玉米、大豆、水稻实

29、际种植面积分别为180万亩、82万亩和180万亩;周边市、县(包括鹤岗市东山区和萝北县的团结乡)玉米、大豆、水 稻年实际种植面积分别为25万亩、20万亩和15万亩。以拟建电厂为中心,半径为30公里的范围内,覆盖了宝泉岭分局的名 山农场、宝泉岭农场、共青农场、梧桐河农场、新华农场5个农场和鹤北林业局,玉米、大豆、水稻年实际种植面积分别为78.7万亩、40.85万亩和58.4万亩,预计可用于发电的秸秆量分别为 36.05万吨、4.09万吨和 29.2万吨,合计69.34万吨。以拟建电厂为中心,半径为50公里的范围内,覆盖了宝泉岭分局的名 山农场、宝泉岭农场、共青农场、梧桐河农场、新华农场、军川农场

30、、延 军农场、江滨农场8个农场和鹤北林业局,还覆盖了鹤岗市东山区和萝北 县的团结乡,玉米、大豆、水稻年实际种植面积分别为148.2万亩、78.65万亩和84.2万亩,预计可用于发电的秸秆量分别为 66.16万吨、7.20万吨 和50.45万吨,合计123.81万吨。详见附表1宝泉岭分局2008年秸秆产量预计情况表,以及黑龙 江省农垦总局宝泉岭分局秸秆资源调查报告。4.1.2秸秆特性目前,在宝泉岭分局及周边市、县,秸秆的利用率普遍较低,玉米、 大豆和水稻秸秆除小部份作为饲料加以利用外,大部分堆置户外,其主要 消耗方式就是秸秆焚烧还田。特别是玉米秸秆利用率最低,剩余量最大。 因此,本项目以玉米秸秆

31、作为设计燃料,以水稻作为校核燃料,根据西安热 工研究所和黑龙江省电力监督监测中心提供的秸秆成分分析资料,秸秆的燃料特性详见表4.1-2秸秆燃料分析表4.1-2项 目单 位MTMADAARVDAFCARHARNAROARST.ARONET.AR (KJ/KG)DT(C)ST(C)FT(C)设 计 燃 料%9.88.347.3379.6441.131.910.9338.700.2014280108011301160校 核 燃 料%211.413.6169.5136.234.131.6933.250.0913140108011301160灰的成分分析表4.1-3项目符号单位设计燃料(玉米秸秆1)二氧

32、化硅SiO2%56.68三氧化二铝ALQ%7.4三氧化二铁FqO%2.65氧化钙CaQ%8.1氧化镁MgO%5.41氧化钠NaO%2.27氧化钾KO%13.84二氧化钛TiO2%0.44三氧化硫SO%2.74五氧化二磷F2Q%1.304.1.3秸秆消耗量黑龙江省农垦总局宝泉岭分局建设一座 1X 30MW生物质发电厂,工程 装机规模为:1 X 130t/h高温高压秸秆锅炉,1 X 30MV高温高压抽汽凝汽式 汽轮机。按玉米秸秆计算,一台130t/h锅炉每小时消耗量秸秆为25.69吨, 机组年利用小时数按6000h计,每年玉米秸秆耗量为15.42万吨。以电厂为中心,半径为 30公里的范围内,可用于

33、发电的总秸秆量为 69.34万吨,燃料保证率为270%以电厂为中心,半径为50公里的范围内, 可用于发电的总秸秆量为123.81万吨,燃料保证率为482%根据已经运行 的以玉米秸秆为燃料的生物质发电厂的运行情况,秸秆收集的最大半径达 100公里,合理的秸秆收集半径应在30至50公里。由此可见,本项目燃料 资源是充足的,完全可以保证本项目1X 30MV生物质发电厂的燃料需要量。 4.2燃料供应 4.2.1秸秆的收集方式目前,生物质发电厂采用的秸秆的收集方式主要有两种,一种是将秸 秆打包,另一种是将秸秆压块。经过初步论证,本项目燃料主要为玉米和 水道,结合锅炉为水冷振动炉排炉型,本项目采用秸秆打包

34、收集方式。 4.2.2秸秆的供应方式电厂设立秸秆燃料公司,每年代表电厂同各农场秸秆燃料公司签订秸 秆燃料购销合同,明确收购价格、收购量、运输方式、结算办法等相关事 宜,电厂燃料公司与各农场秸秆燃料公司是相互配合、紧密合作的平等法 人关系。3.2.3打包机械配备本项目的主要燃料为玉米和水稻秸秆,根据作物不同的收获期和不影 响农场秋整地起垅作业的要求,分别确定玉米和水稻秸秆的打包作业期。 完成各农场打捆任务,需要凯斯.纽荷兰BD960A型打捆机79台,法国产 GA7301搂草机20台,叉车20辆。建议打包机械设备全部由国电龙源电力 技术工程有限责任公司投资采购和管理。运输车辆建议采用社会运力。3.

35、2.4秸秆调运和储存方式秸秆调运和储存采取由电厂燃料公司统一调度,分散储存的方式。电 厂设一处中心储存点,各农场各设一处中心储存点。各农场储存点根据各 自的秸秆储存量确定储存场地面积,一般为2万平方米。各农场储存点根据统一调度,将秸秆运至电厂。325秸秆成本预测:秸秆到电厂费用主要包含支付种植户费用、打包费用、储存保管费用 和运输费用。根据调查,当地收购价玉米和水稻秸秆为 100元/吨;每吨秸秆的打包 机械作业费是50元/吨;田间运至各农场储存点费用费用为 20元/吨;各 储存点的储存费用为20元/吨;按每吨每公里1元运费计算,以电厂为中 心、半径为50公里的收购范围的平均运距按 30公里计算

36、,各储存点到电 厂的平均运费为30元/吨。经过测算,秸秆到电厂的费用为 220元/吨。装机方案5.1确定装机方案的原则5.1.1生物质发电的特点1)秸秆发电与燃煤发电有许多相似之处,其汽水系统,水处理系统, 供排水系统,电气与控制系统与常规燃煤电厂是相同的,主要区别在于燃 料的收集、储存、输送处理系统、锅炉本体和燃烧系统的不同。2)秸秆发电在国内刚刚兴起,从秸秆收集到锅炉产出蒸汽的过程中, 相关的技术和设备不成熟,正处在不断优化、探索和改进之中。面临的主 要课题是如何保证秸秆的收集问题、如何保证秸秆储存和输送中的霉变问 题、如何保证电厂燃料输送系统的可靠性问题、如何保证和提高秸秆锅炉 的燃烧效

37、率等问题。3)目前,秸秆发电项目尚未形成成熟的、普遍认可的主机和辅机建设 模式,相关配套产业的设备研发滞后,制约着秸秆发电事业的发展。 5.1.2确定装机方案的原则1)充分利用国家鼓励生物质发电的政策,充分利用当地秸秆资源,尽 可能多发电,提高发电效益。2)结合当地供热实际情况,近期保持现有热电联产集中供热格局不变, 本电厂暂时不供热,预留供热条件;远期新增供热负荷由本电厂供热,不 再扩大现有供热企业的供热规模。5.2装机方案5.2.1主机参数的选择为了充分利用国家鼓励生物质发电的政策,充分利用当地秸秆资源, 提高能源综合利用率,因此,提高生物质发电项目的主蒸汽参数,从而提 高发电量和发电效益

38、,就成为了生物质发电项目的必然选择。目前,国内 已经有采用高温高压参数的生物质发电项目。国内已经有130t/h高温高压秸秆锅炉和与之配套的汽轮发电机产品。本项目的秸秆锅炉和汽轮机采用高温高压参数。522机、炉容量的选择根据当地秸秆资源情况,考虑秸秆供应市场需要一个引导和成熟的过 程,为了提高秸秆供应的保证率,电厂规模不宜过大,电厂年燃用秸秆量 控制在20万吨以内为宜。拟定两个装机方案如下:方案一 :1X 130t/h国外引进高温高压水冷振动炉排秸秆锅炉 +1X 30MW 抽凝式汽轮发电机组。方案二:2 x 75t/h国产高温高压循环流化床秸秆锅炉+2X 18MV抽凝式 汽轮发电机组。5.2.3

39、方案比较目前,国内已经有与130t/h和75t/h高温高压秸秆锅炉配套的汽轮发 电机产品,汽轮机进汽量最大限度地与锅炉蒸发量匹配,满足生物质发电 项目多发电的要求,并且汽轮机制造技术十分成熟,汽轮机单机容量的选 择不是影响装机方案选择的主要因素。影响装机方案选择的主要因素是锅 炉容量的选择。考虑秸秆供应市场不够成熟,单台130t/h秸秆锅炉运行的可靠性不高, 再建一台130t/h秸秆锅炉又会加大秸秆供应的压力。从这个方面看,建设 2台75t/h秸秆锅炉较为适宜。但是,从另一方面看,国内开发制造的秸秆 锅炉只有2至3年的运行经验,未达到完全成熟,国外引进的秸秆锅炉仅 有130t/h的,没有75t

40、/h的。综合考虑上述因素,借鉴已经运行的秸秆发电项目的经验,本项目推 荐采用方案一:1X 130t/h高温高压燃秸秆锅炉+1X 30MW抽凝式汽轮发电 机组。建议锅炉采用丹麦BWE公司生产的130t/h高温高压、水冷振动炉排 的燃秸秆锅炉;汽轮机采用国内厂家产品。5.3二大主机技术规范5.3.1锅炉台数:1台型式:咼温咼压水冷振动炉排秸秆锅炉额定出力:130t/h额定烝汽压力:9.8MPa额定烝汽温度:540C给水温度:220C空气温度:40C排烟温度:130C锅炉效率: 92%532汽轮机台数:1台型式:高温高压抽汽凝汽式汽轮机型号:C30-8.82/0.49额定进汽压力:8.82MPa额定

41、进汽温度:535C额定功率:30MW经济功率:30MW最大功率:30MW额定进汽量:130t/h最大进汽量:130t/h纯凝进汽量:118t/h额定转速:3000r/mi n额定抽汽压力:0.49MPa额定抽汽温度:217C额定抽汽量:30t/h最大抽汽量:50t/h冷却水温:20C回热级数:2JG+C Y+3JD给水温度:220C额定排汽压力:0.005MPa533发电机台数:1台型号:QF-30-2额定功率:30MW转速:3000r/mi n额定电压:6300V额定电流:3437A频率:50Hz功率因数:0.8冷却方式:空冷励磁方式:静止励磁5.4主要热经济技术指标本项目近期纯凝汽发电,主

42、要热经济技术指标见表4.4-1主要热经济技术指标表表4.4-1序号项目单位参数1锅炉蒸发量t/h118.62汽机进汽量t/h118 F3发电功率|MW30 |4发电标准煤耗率g/kWh381.3 5发电厂用电率%12.06供电标准煤耗率g/kWh433.37发电设备利用小时h60008年发电量GWh/a1809年供电量GWh/a158.410年耗标煤量t/a(6863711全厂热效率%32.3我院曾经对生物质发电项目供热问题进行过专题研究,结论是汽轮机 抽汽供热虽然会减少发电量,但供热的收益大于减少发电量的损失,供热 提高了电厂能源综合利用率,提高了电厂的经济效益。由于远期热负荷不 确定,本项

43、目暂不对远期供热情况进行具体论述。建厂条件6.1厂址选择本次项目选址为二处。第一处选址于宝泉岭农垦城建成区的东部,在二九0街东起点南侧,土地类型为工矿仓储用地,东西长度为461.5米,南北宽度为214米,总面积为10公顷。其东西两侧为大片空地,南侧为林 地,北邻二九零街。第二处选址位于宝泉岭农垦城工业街西头北侧,土地 类型为一般农田,东西长度为420米,南北宽度为305米,面积为128100, 东与北大荒肉业公司相隔53米,西紧临梧桐河堤坝,南侧是大面积农田, 北与畜牧场相隔不到50米,石油公司油库相隔不到350米。厂址I优点:1)地理位置优越,厂址邻宝泉岭农垦城主干路 一一二九0路,农垦城

44、对外交通主干线侧,交通运输顺畅,能保证电厂的燃料及材料的供应。2)宝泉岭农垦城的常年主导风向为西北风,夏季主导风向为西南风, 该厂址是在场址区域的东部,为下风向,不会对建成区形成环境污染。且 距离市区居住区约1.5公里,比较远,不会形成噪声污染。3)厂址东、西两侧均为空地,南侧为林地,北侧为待迁走的临时垃圾场。地势平坦,不需回填。4)厂址现为宝泉岭农垦城的工矿仓储用地,无需改变用地性质。5)厂址排水条件优越,厂址北侧的二九 0路已建设了市政排水管线。 厂址I缺点:1)电力接入系统距离110KV宝泉岭变电所约5千米,建设费用相对较 高。2)远期供热时,供热半径相对较大,管网建设费用增加。厂址H优

45、点:1)厂址北邻农垦城建成区,与场址交通联系紧密。2)电力接入距离110KV宝泉岭变电所约2千米,建设费用相对较低。3)远期供热时,供热半径较小,管网建设费用降低。4)厂址西邻梧桐河,排水方便。厂址H缺点:1)厂址现为一般农田,需改变用地性质,减少耕地资源。2)厂址西邻梧桐河,需考虑防洪,地势较低,需填土方约8万立方米,增加建设费用。3)厂址位于城镇夏季主导风向的上风向,北距居民区约1公里,对场区有一定的环境污染综上所述,厂址I距离农垦城居住区较远,具有对周围环境污染影响 小,厂址建设条件好,更重要的是交通运输便利流畅,能保证电厂的燃料 及材料的供应等优点。所以本工程推荐厂址I。6.2水文气象

46、本地区属中温带湿润半湿润区,一年四季的气候变化具有中温带大陆 季风气候的特点,七月最热,一月最冷,冬季漫长,夏季短促,雨热同步, 光照充足,无霜期短。全年平均降水量 594.8mm (19591999年)。最大 年降水量896m( 1960年),最小年降水量 342.3mm(1977年)。降水年 内分配不均,69月降水量占年降水量的70%以上。历年平均气温2.4度极端最咼气温39.6度极端最低气温-41.2度历年平均气压1002.2mb历年平均相对湿度69%历年平均降水量573.6mm历年最大日降水量109.6mm历年平均风速3.0m/s历年最大风速21.0m/s年平均日照时数2429.3小时

47、历年最大积雪深度66.0厘米历年最大冻土深度2.46米地面平均温度4.2度地面最高温度65.4度地面最低温度-45.7度采暖期室外计算温度-24采暖期室外平均温度-9.4米暖天数183天最大冻结深度2m6.3交通运输宝泉岭分局交通运输主要以公路运输为主,四通八达,交通便捷,距 省会哈尔滨市475公里、距鹤岗市25公里,北距鹤北镇16公里,东北距 萝北县凤翔镇39公里。省道哈肇公路(S101)穿境而过。道路通车总里程 达1924公里,其中乡级公路1074公里,村级公路850公里,硬化总里程 437公里,基本形成了宝泉岭分局为中枢,以干线公路为骨架,以乡村公路 为辐射的公路网。“十一五”期间,宝泉

48、岭分局将新修通村公路1100公里, 实现通村公路硬化目标,公路硬化率达到57%所有管理区和65%fc产队的公路实现通畅。宝泉岭分局公路运输基本情况表项目单位数量一、公路通车里程公里1924其中:省道公里县乡公路公里1074村公路公里850其中:晴雨通车里程公里1106公路绿化里程公里1685二、公路养护里程公里1918三、公路分级公里954二级公路公里17三级公路公里937四、桥梁总计米/座3684/222五、桥梁按跨径分米/座3684/222县路米/座中桥米/座371/8其中:省道米/座县路米/座乡路米/座199/4县路米/座乡路米/座172/4六、桥梁按使用性质分永久性桥米/座3684/2

49、22七、货物运输量万吨172. 6八、货物周转量万吨/公里12871九、客运量万人144P十、客运周转量万人/公里103166.4电厂水源电厂生活用水水源由市政自来水给水管网供给,管径 DN80管材采用 PE塑料管;电厂工业用水水源为地下水,拟在厂区内打 4眼水井,每眼井 出力 lOOnVh。6.5厂址工程地质条件厂址拟建于黑龙江省农垦总局宝泉岭分局,在黑龙江与松花江汇合处的三角地带。拟建项目的地点在二九0街东起点南侧,土地类型为工矿仓储用地,东西长度为416.5米,南北宽度为214米,面积为10公顷。其东 西两侧为大片空地,南侧为林地,北邻二九零街。土层属新生代第四系, 以黏土、砾砂为主。工

50、程设想7.1厂区总平面布置7.1.1厂区总平面布置原则1)满足总体规划以及生产性质、安全、卫生、施工规范及检修等要求。2)在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下,建构筑物等设施, 应联合多层布置。3)按功能分区,合理确定通道宽度。4)功能分区内各项设施的布置,应紧凑、合理。5)预留发展用地内,不得修建永久性建、构筑物等设施。6)应充分利用地形、地势、工程地质条件,合理布置建、构筑物,减 少土方量工程量和基础工程费用。7)创造良好的生产条件和整洁的工作环境。7.1.2总平面布置方案依据上述原则及工艺流程要求,考虑厂区的总平面布置方案:充分发挥用地南邻城镇主干路一一二九 0街的地利条件,在厂区

51、北侧 各规划一处主入口和两处货运入口;并兼顾城镇主导风向、建筑朝向等因 素,规划主厂房固定端位于南侧,在厂区东侧规划一个总面积8064平方米的封闭料场。依据工艺流程要求,厂区南侧为水处理、冷却区及110kV室内配电装置,北侧主入口处为办公管理区。主厂房位于全厂的西部。从而 既保证了工艺流程,又能作到功能分区合理,人车分流,交通顺畅。厂区 内分为主厂房区、仓储区、综合区和办公生活区四大区域。1)主厂房区主厂房布置在厂区的西部中心位置,主厂房采取三列式布置形式,由南 向北并列布置汽机间、除氧料仓间和锅炉间,锅炉间向北为除尘器、引风 机间及烟囱烟道。2)仓储区布置一处封闭料场,布置在厂区的东侧,总占

52、地面积8064平方米。通过一段输料栈桥为主厂房供应燃料。并在圭寸闭料场的东侧布置一露天料场。3)综合区包括化学水处理间、循环水泵房、综合水泵房、储水池、玻璃钢冷却 塔及主变压器及110kV室外配电装置,布置在主厂房的南侧。4)办公管理区布置在厂区北部主入口侧,设置一座综合楼,负责全厂的行政办公管 理及生活后勤服务。7.1.3场区竖向布置本项目竖向设计采用连续整平方式,呈 5%。坡度,由西南向东北倾斜。 厂区的地面雨水排水采用自然排水方式,最终进入市政排水管网。7.131道路运输设计厂区道路:厂内道路采用环形布置,并与场外道路相连通,其宽度为8 米、6米两种,转弯半径12米、9米,结构为混凝土路

53、面。运输:运输方式厂外采用公路运输,厂内采用道路运输方式。 燃料由公路运至厂内料场,灰渣由汽车经道路运至社会综合利用。7.1.3.2绿化布置绿化布置采用点、线、面相结合的布置方式。沿道路两侧种植阔叶乔 木,间植灌木及花卉,建筑物周围空地用草皮覆盖,以达到美化、净化环 境之目的,绿化率为20%。7.1.3.3厂区总平面布置主要技术经济指标主要建、构筑物一览表表7.1-1序号项目名称占地面积(平方米)建筑面积 (平方米)备注1汽机间主厂房 2除氧煤仓间2124.004824.003锅炉间4除尘器用地64.005引风机间162.00P 162.006烟囱及烟道63.60高80米7除渣栈桥12.50水

54、平长5米8渣楼88.00176.009给料栈桥700.00水平长35米10封闭料场8064.00:8064.0011露天料场41877.5012综合水泵房83.8583.8513循环水泵房224.00224.0014储水池273.78两座15玻璃钢冷却塔350.40两座16化学水处理间396.00:396.0017主变压器及110kV室外配电装置565.20565.2018门卫90.00P 90.0019地磅144.00四台20地磅用房48.0048.0021综合楼768.003840.0022灰库28.26V=500立方米总计21374.65:25278.02主要技术经济指标表表7.1-2序

55、号名称单位数量备注1厂区总用地面积2 m987612本期建构筑物占地面积2 m14249.593新建道路广场面积2 m20372.914绿地面积2 m20000.005预留发展用地面积2 m3500.006本期建筑面积2 m18473.057露天料场占地面积2 m41877.508建筑系数%14.229容积率0.1810利用系数%76.5011绿地率%20.007.2燃料输送系统7.2.1燃料计算根据生物质燃料分析资料,计算燃料消耗量如下:单位时间锅炉负荷J小时最大耗量日耗最大量年最大耗量玉米秸秆(t)玉米秸秆(t)玉米秸秆(104t)1 x 130t/h25.69513.815.41注:日耗

56、燃料按20小时计,年耗燃料按6000小时计7.2.2贮料场及卸料装置 电厂内设置一个圭寸闭的秸秆储料库,分三个并列料场布置。厂内储料库长108m宽72m可存秸秆7700吨。储料库储存秸秆量可 满足1台130t炉满负荷运行燃用约15天。为了保证燃料供应的连续性、安全性、可靠性,在电厂旁设置一个中 心收购储料站,堆高4.8m,可储存秸秆大约13340吨,可满足1台130t炉 满负荷运行燃用25天。厂内储料库内设有3台跨度22.5m的秸秆抓料机作为电厂主要的卸料、 上料及料场的堆取设备。储料库内配4台叉车作为辅助卸料、上料设备。7.2.3秸秆输送和解包货车卸货时,叉车将秸秆包放入储料库内:在库储料的

57、中部,抓料机 或叉车将秸秆包放在仓料输送链上,通过分配器输送链进入一个缓冲台, 秸秆包从进料台通过带密圭寸闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统; 秸秆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋址碎秸秆,然后将秸秆传 送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸秆压入密封的进料通道,然后到达 炉床。从秸秆料库之后的燃料输送系统设备由锅炉岛供应商负责设计供货。 7.3燃烧系统7.3.1给料系统由打包机打成1.5 X 1.3 X 1.2的秸秆包由汽车运到电厂,存放于位于 炉前的秸秆存储库中。秸秆包从秸秆存储库通过链式输送带传递到立式螺 杆机上(标高约11.80米),通过螺杆的旋转给料机将扯碎后的秸秆送入 炉膛燃

58、烧。7.3.2烟风系统采用平衡通风系统。空气系统由一台100%容量的送风机和空预器组成。为防止烟气腐蚀性, 烟气将不通过空预器。空气的预热由给水加热实现预热后的空气通过炉膛 下部(炉排上部)进入炉膛。锅炉燃烧需要空气量的另一部分通过振动炉排进入锅炉。经炉膛燃烧后产生的高温烟气和飞灰,流过过热器和省煤器,由引风机将烟气吸入布袋除尘器净化,最后经烟囱排向大气。733主要辅机选择送风机为一台,容量100%离心式,风量余量不小于 10%压头余量 不小于20%引风机为一台,容量100%离心式,风量余量不小于 10%压头余量 不小于20%链式输送带4条,各25游量。螺旋给料机4套,各25游量,由两台双轴电

59、机驱动。布袋除尘器1台。烟囱一座,高度80m出口内径3.0m,能够满足环保要求。7.3.4点火油及助燃油系统秸秆点火及助燃暂按油系统考虑,采用0#轻柴油。考虑购买一套推车式 供油集箱装置。7.3.5空压机系统设置仪用和检修用压缩空气系统,空压机暂按5m3/min两台考虑,仪用和检修用空压机互用。设置两台 5m3/min的压缩空气净化装置。7.4热力系统7.4.1主蒸汽系统主蒸汽管道采用切换母管制,设一条单母管,锅炉蒸汽至汽机或母管 可切换运行,并为预留锅炉预留接口条件。7.4.2除氧给水系统除氧系统;选用1台高压旋膜除氧器和除氧水箱及2台电动给水泵将给 水通过高压加热器送至秸秆锅炉。7.4.3

60、生水系统厂外来水由工业(生)水泵送至生水加热器至化学水处理后至高压除氧器及工业水系统。744工业水系统全厂设置工业水及循环冷却水系统。7.4.5凝结水系统汽轮机配置2台100%容量的凝结水泵,1台运行,1台备用。7.4.6压缩空气系统由全厂统一设置压缩空气系统供全厂布袋除尘器、吹灰器及检修使用。7.4.7供热系统龙源宝泉岭生物质电厂暂不供热,但考虑以后供热负荷的发展,预留 供热能力。供热汽源由1X C30-8.83/0.49型抽汽式汽轮机提供。从汽轮机 调整抽汽口,抽出的蒸汽接入供热蒸汽母管,直接向厂区内热网首站供汽。 供汽压力为0.49MPa抽汽温度217C,经过汽-水换热器加热热水后,通

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