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文档简介

PAGE检索号:32-F2441K-A编号:F2441K-A-01淮安市楚州秸秆发电项目工程可行性研究报告江苏省电力设计院工程咨询工咨甲20030812001工程设计甲级100001-SJ工程勘测甲级100001-KJ2006年9月南京PAGE92淮安市楚州秸秆发电项目工程可行性研究报告批准:高嘉梁审核:周钊范仁东校核吴斌、董志强、王继工、王

健陈健伟、胡华强、杜小庆、黄诗坚刘明涛、何

春、任亚群、王爱平编制:凌晓聪、郝思红、朱春明、李麟章周安建、王建荣、朱

峰、孙

静张英俊、郑

攀、马

骥、巫黎明范仁东

总目录序号检索号文件(图)名数量备注1F2441K-A-01可行性研究报告12F2441K-E投资估算及经济评价13F2441K-A-02厂址地理位置图14F2441K-A-03厂区总平面规划图15F2441K-A-04原则性热力系统图16F2441K-A-05原则性燃烧系统图17F2441K-A-06主厂房平面布置图18F2441K-A-07主厂房断面布置图19F2441K-A-08秸秆输送系统图110F2441K-A-09电气主接线图111F2441K-A-10供水流程及水量平衡图112F2441K-A-11原则性化学水系统图1

附件目录(1)江苏省发展和改革委员会苏发改交能发〔2005〕1136号《省发展改革委关于同意江苏楚州秸秆热电厂开展前期工作的通知》(2)淮安供电公司淮供电发展(2006)366号《关于淮安市楚州秸杆发电项目(15MW+18MW)一次接入系统设计评审意见的函》(3)淮安供电公司淮供电发展(2006)284号《关于江苏淮安秸杆热电工程接入电网的复函》(4)江苏省国土资源厅苏国土资函〔2006〕812号《关于淮安市楚州秸杆发电项目用地的预审意见》(5)淮安市楚州区建设局2006010号《楚州区村镇建设工程选址申请表》(6)淮安市水利局《取水许可申请书》(7)江苏省环境保护厅苏环管〔2006〕174号《关于对淮安市楚州秸杆发电项目环境影响报告书的批复》(8)淮安市楚州区文化局《厂址无文物的证明》(9)淮安市国土资源局楚州分局《关于淮安秸杆电厂选址是否压覆重要矿产资源的说明》(10)淮安市国土资源局《地质灾害危险性评估报告备案登记表》(11)江苏省地震局苏震安评〔2006〕72号关于淮安市楚州秸杆发电项目工程场地地震安全性评价报告的批复(12)江苏省安全生产监督管理局《江苏省建设工程项目安全预评价评审意见书》(13)淮安市卫生局淮卫疾控〔2006〕47号《关于淮安市楚州秸杆热电厂项目职业病危害预评价审核申请的批复》(14)江苏省国信资产管理集团有限公司、淮安市楚州区人民政府《共建秸杆热电项目合作协议书》(15)江苏淮阴发电有限责任公司《委托书》(16)《租用临时周转灰场的协议》

目录1概述1.1项目概况及编制依据1.2研究范围1.3楚州区概况1.4投资方简况1.5建设必要性1.6主要技术设计原则1.7工作过程2电力系统2.1电力系统现状2.2电厂接入系统方案设想2.3系统对电厂的要求TOC\o"1-2"\h\z3燃料供应3.1秸杆资源量3.2秸杆价格分析3.3秸杆成份3.4秸杆采集系统建设设想3.5燃油供应4机组选型 4.1国内外生物质能源发电技术情况4.2秸杆原料发电的主要技术难点4.3秸杆锅炉燃烧技术4.4装机方案4.5主机技术条件5厂址条件5.1厂址概述5.2交通运输5.3水文气象5.4电厂水源5.5厂址稳定性与岩土工程条件6工程设想 6.1全厂总体规划及厂区总平面规划布置 6.2厂内秸杆供应系统6.3燃烧系统 6.4热力系统 6.5主厂房布置6.6除灰渣系统 6.7供、排水系统 6.8化学水处理系统6.9电气部分 6.10热工自动化 6.11土建部分 6.12采暖通风和空气调节部分7.环境保护7.1厂址区域环境质量现状7.2设计执行的环境标准7.3环境保护措施7.4环境保护投资估算8劳动安全和工业卫生8.1厂址的安全性分析8.2电厂在生产过程中主要的安全和卫生问题8.3劳动安全和工业卫生的主要设计原则9节约和合理利用能源 9.1概述 9.2节约和合理利用能源措施 10劳动定员及组织 10.1劳动组织及管理 10.2人员配置 11项目实施条件和轮廓进度 11.1工程项目实施条件11.2施工组织构想11.3工程建设的轮廓进度 12投资估算及经济评价 12.1投资估算 12.2经济评价 13结论和建议13.1主要结论 13.2主要技术经济指标 13.3建议14招标

1概述1.1项目概况及编制依据1.1.1项目概况(1)项目名称:淮安市楚州秸秆发电项目(2)建设单位:江苏省国信集团控股,并委托江苏淮阴发电有限责任公司开展前期工作。(3)建设规模2×75t/h燃秸秆中温中压锅炉,配2×15MW汽轮发电机组,留有再扩建一台锅炉的条件。(4)厂址:淮安楚州经济开发区1.1.2编制依据本可行性研究报告主要根据下列文件和资料进行编制的:(1)淮安市农业区划办公室局《淮安市农作物秸杆资源报告》(2)《中华人民共和国可再生能源法》(3)国家发展改革委《可再生能源发电有关管理规定》(4)国家发展改革委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(5)江苏省发展和改革委员会苏发改交能发〔2005〕1136号《省发展改革委关于同意江苏楚州秸秆热电厂开展前期工作的通知》(6)江苏淮阴发电有限责任公司《委托书》1.2研究范围本可研报告主要对项目建设的必要性、原始条件、可行性等进行研究论证。(1)通过对工程规模、建厂条件、厂区布置、工程实施以及对社会、环境的影响等方面的研究,评价项目实施的可行性。(2)依据淮安市农业区划办公室局《淮安市农作物秸杆资源报告》,研究生物质发电示范项目的燃料和机组容量。提出秸秆的采购、贮运的组织、经营、管理等运行机制和保障措施。(3)本可行性研究的工作范围包括工程规模的确定、机组选型、建设条件、厂区布置、工程设想、环境保护、生产组织和劳动定员、实施轮廓进度、投资估算和经济评价等内容。1.3楚州区概况楚州区地处京杭大运河与苏北灌溉总渠交汇处,楚州区即原县级淮安市,2001年2月行政区划调整,原淮阴市更名为淮安市,原淮安市撤市建区为楚州区,属辖现淮安市。楚州北距亚欧大陆东桥头堡连云港市120km,南距江苏省会南京市200km。楚州区位于江苏省苏北中部,东邻盐城市阜宁、建湖两县,西与洪泽县和淮安市清河、清浦两区接壤,南接扬州市宝应县,北与淮安市涟水县交界。全区东西长64km,南北宽43km,总面积1510多km2,人口123万,2005年实现国内生产总值85.56亿元。境内地势平坦,气候温和,四季分明。

楚州区交通便利,行政区内有新长铁路、京沪高速公路、宁连高速公路、黑龙江省同江市至海南省三亚市的同三高速公路和在建的徐淮盐高速公路等交通干线均穿境而过。1.4投资方(江苏省国信资产管理集团)简况江苏省国信资产管理集团有限公司成立于2002年2月22日,注册资本56亿元,经营范围为:江苏省政府授权范围内的国有资产经营、管理、转让、投资、企业托管、资产重组以及经批准的其它业务。目前公司控股的电厂已达到5家,公司参股的发电企业有十多家,截至2005年底,集团总资产为638亿元,净资产为156亿元,2005年实现利润23亿元。公司资信优良,为中国银行江苏省分行AAA级重点客户。1.5建设必要性(1)我国秸秆资源概况生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源,在世界能源总消费量中占14%。我国是一个农业大国,秸秆资源十分丰富,根据农作物产量统计和秸秆量估算,我国的秸秆资源大约每年有5.6亿吨,折合标准煤约2.8亿吨,其中有约15.0%被用来直接还田造肥,有约25.0%被作为饲料,有约9.0%被用作工业原料,其中有约27.5%的农作物秸秆在民用炉灶内直接燃烧用来炊事和取暖。除此之外,有约23.5%可作为其它能源用途,否则只能被废弃在田间地头或在田间直接焚烧掉,不仅浪费了资源,也严重地污染了环境。全国/江苏粮食产量和估算秸秆产量见表1.1表1.1全国/江苏粮食产量和估算秸秆产量表(万吨)农作物全国产量草谷比秸秆量比率江苏产量秸秆量比率稻谷19871.30.621232021.85%1404.687133.30%小麦10972.611097319.46%608.760923.27%玉米13295.41.51994335.37%197.329611.32%豆类2000.61.530015.32%95.31435.47%薯类3604.20.518023.20%74.3371.42%其它粮食1485.4114852.63%169.71706.49%花生1188.6223774.22%51.61033.95%油菜830.1216602.94%145.729111.14%芝蔴65.621310.23%1.940.15%其它油料229.624590.81%0.310.02%棉花450.1313502.39%29.1873.34%麻类49.51500.09%0.510.02%甘蔗叶8384.80.18381.49%33.730.13%合计56390100%2615100%(2)有利于增加就业机会和农民收入,改善农村能源结构秸秆,作为农作物的副产品,秸秆发电将使农民废弃的秸秆变成可再生的能源资源。秸秆将变废为宝,可以为农民增加收入,秸秆发电厂的运行维护及秸秆收集运输等还可以为农民提供就业机会。过去,农村的主要能源是当地可获取的秸秆和薪柴,利用这些燃料不仅劳累,而且热效率低,其烟气对人体健康伤害较大。秸秆电厂靠近燃料供应和农村用电终端,将为农民提供高品质的电能,并改善农民的生活。近年来,随着农民生活水平的提高,家庭能源消费结构的变化,越来越多的家庭更多地选择使用商品能源,出现了秸杆的大量剩余,被残留在田间或焚烧,浪费了宝贵的资源,又严重地污染了环境,因此,在不牺牲环境质量为代价的前提条件下,为实现国民经济的持续增长,改变传统的能源生产方式和消费状况,规模化开发利用生物能源提供了一条新路。该秸秆发电项目初步定员121人。全部定员除少部分技术和管理人员外,大多数职工将从当地招收。根据项目定员及燃料采集方案,保守估计项目直接带来就业人数将达200~300人,有利于缓解当地人口就业压力问题。同时,如按每吨秸秆进厂价216元/t测算,该项目每年预计为农民增收近4300万元,是真正为“三农”服务的好项目,是全面贯彻党的十六届四中全会精神的具体体现。(3)有利于保护环境农作物秸秆是一种重要的生物资源,不恰当的处置不仅造成资源的浪费,更是对环境的极大破坏。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,其含硫量只有1.5~3.1‰,而煤的平均含硫量约达1%。利用秸秆发电,走充分利用可再生资源的道路,可以使传统的“资源—产品—污染排放”单向线性经济变为“资源—产品—再生资源”的循环经济。最近几年,农作物秸秆从农家的财富变成需要处理的“废物”,相继出现了田间焚烧,污染环境,危胁飞机降落,影响车辆行驶。为了解决“秸秆焚烧问题”,各级行政管理部门做了大量的工作,一方面,加大了研究各种综合利用技术的投入,另一方面,采取了禁烧秸秆的管理手段,加大执法力度。这些措施,虽然取得了不少成效,但目前焚烧秸秆行为依然很严重。随着农村经济的发展,农民生活水平的提高,秸秆变成“废物”的区域越来越扩大,从根本上解决秸秆露天焚烧导致的环境污染问题和综合利用问题,已经是迫在眉睫的事情了。(4)有利于节约能源目前我国农作物秸秆被废弃在田间地头或在田间直接焚烧掉、可作为其它能源用途的秸秆近2亿吨,可替代近1亿吨的标准煤,约相当于江苏省目前一年消耗的煤炭量。江苏由于社会经济发展速度快,能源消费量大,是国内能源消费大省。2004年全省能源消费总量约1.36亿吨标准煤,其中原煤消费量约1.29亿吨,全社会用电量1820亿千瓦﹒时,原油消费量1800余万吨。由于自有资源有限,能源供应量严重不足。江苏能源消费总量中煤炭比重接近70%,煤炭需求量中的80%以上靠省外调入,原油消费的90%以上依靠省外调入,其中一半以上从国外进口,调入能源受到资源、产量、运输等因素制约,能源供应量严重不足。煤、油价格上涨过快,直接影响企业经济效益。(5)有利于改善区域发电结构江苏电源结构不合理,电力装机中97%以上是燃煤机组。江苏经济的快速发展,能源需求量将不断增加,今后江苏的煤炭供应,运输距离越来越远,成本也越来越高。而另一方面,江苏的秸秆资源丰富,可供开发利用的有农作物秸秆、芦苇、胡桑条、稻壳、谷壳、花生壳、林木、树皮、锯木屑、畜禽粪便、酒糟、酒厂废水、造纸污泥、城市生活垃圾等,据不完全统计,全省每年各类农作物秸秆产量约2600万吨,其热值相当于1300万吨标准煤。(6)有利于促进区域经济发展对楚州地方经济而言,近年来,楚州区经济快速发展,城市建设飞快进行,各产业的生产工艺中需要大量的电力,使得工业生产用电量和用汽量在原有的基础上迅速增加。本项目的建设对楚州区改善投资环境,促进本地经济发展、保护环境和节约能源都具有一定的推动和支撑力。楚州的秸秆资源比较丰富,因此,靠近用电终端建设秸秆发电厂,是集环保、节能、社会效益和经济效益为一体的工程。(7)有利于鼓励国内企业“自主创新”秸秆发电项目在我国尚处于起步阶段,需要在主要设备研发,辅助设备配套,秸秆电厂的投资、建设、运行管理等环节大力投入人力和物力,这将推动生物质能产业链的形成,为经济发展注入新的活力。综上所述,为使楚州的秸秆得到充分利用,实现资源化、减量化、无害化,减少桔杆堆放或焚烧对市容市貌和大气质量的破坏,充分利用可再生能源的优势,逐步将生物发电开发成为现有能源结构的有益补充,建设淮安市楚州秸秆发电项目是十分必要的。1.6主要技术设计原则(1)锅炉参数选为中温中压目前,我国在秸秆直燃方面锅炉容量的选择方面尚无成熟经验,考虑到秸秆燃烧时的碱金属腐蚀和氯腐蚀,以及过热器的高温腐蚀,锅炉蒸汽参数设计选为中温中压。(2)装机方案和供热在拟定厂址5km半径范围内目前仅有部分小型工业热用户,尚没有稳定的较大的工业热用户,从发展的角度和有利于楚州经济开发区招商引资方面分析,主机选型按预留供热条件考虑根据本地区可商品化秸秆的数量和业主的要求,选择的装机方案为:锅炉选用二台75t/h燃秸秆固定振动炉排中温中压锅炉,留有扩建一台锅炉的条件。装设一台额定功率为15MW的中温中压凝汽式汽轮发电机组和一台额定功率为15MW的中温中压抽汽凝汽式汽轮发电机组。装设额定功率15MW和18MW发电机各一台。(3)电气系统采用“发-变-线路组”接线,不设置起备变,电厂以一回110kV电压等级的线路接入系统,接入点为110kV季桥变电所。(4)燃料运输系统燃料以小麦杆、稻杆等为主,秸秆厂外采用公路运输。秸秆采用成捆车运方案,直接运入厂内秸秆库,用吊机卸车、上料。(5)水工系统供水系统采用带自然通风冷却塔的循环供水方式。电厂生活用水采用市政自来水直接供给。(6)控制系统采用分散控制系统DCS实现锅炉、汽轮发电机组、发变组及厂用电源系统及循环水泵的集中控制。(7)环保及工业卫生除尘设备采用高效率的布袋除尘器。设污水排放处理设施。采用有效的噪音控制措施。(8)土建工程主厂房采用现浇钢筋混凝土结构,秸秆仓库采用现浇钢筋混凝土柱、钢屋架形成的排架结构。(9)年利用小时数本项目机组年利用小时取6000小时。1.7工作过程受江苏淮阴发电有限责任公司委托,江苏省电力设计院编制了淮安市楚州秸秆发电项目工程可行性研究报告。2006年6月组织项目组主要人员,进行了现场踏看和收资,并根据当地规划部门和投资方的意见对拟选厂址进行了考察,在对拟选厂址考察的基础上,投资方确定本项目的厂址为:淮安楚州经济开发区内。为了全面论述建厂的条件,项目建设单位委托相关有资质的单位编制《环境影响评价报告表》、《水资源论证报告》、《地质灾害危险性评估报告》和《安全预评价报告》、《职业病危害预评价报告》、《电厂接入系统专题报告》、《工程地质勘察报告》等。在选厂踏勘、搜资调研和上述相关专题报告的基础上,开展本项目的可行性研究报告编写工作,并于2006年9月完成。2电力系统2.1电力系统现状2.1.1淮安电网现状淮安电网的供电范围包括淮安市区、淮阴区、楚州区和涟水县、金湖县、盱眙县及洪泽县等七个区县。2004年全社会用电量为49.29亿千瓦·时,全社会最大负荷为902MW;有统调装机容量955MW,其中华能淮阴电厂770MW,淮阴电厂185MW,另有非统调装机容量184MW。有500kV上河变电所1座,主变压器1台,容量750MVA;220kV变电所8座,主变压器14台,总容量1550MVA,其中用户变电所1座,主变压器3台,总容量230MVA;500kV线路7条,总长度211.2km,220kV线路25条,总长度584.46km,其中用户5条106.56km。2.1.2电厂附近地区变电所情况110kV季桥变电所,位于电厂南侧100m以内(一路之隔)。电压等级为110/10kV;主变容量1×40MVA,110kV进线一回,由220kV朱桥变接入;预留了一台主变位置和进线间隔,远景规划单母线分段接线,由变电所东侧进线。2.2电厂接入系统方案设想本工程电厂机组以一回110kV线路接入110kV季桥变电所,在110kV季桥变扩建两个110kV间隔,增加相应的继电保护、远动通讯设备。此方案对系统影响较小。2.3系统对电厂的要求系统要求电厂服从电网统一运行需要,并参与系统无功、电压调节。3燃料供应3.1秸秆资源量及消耗量3.1.1秸秆资源量3.1.1.1主要秸秆资源量根据淮安市农业区划办公室二00六年八月编写的《淮安市农作物秸杆资源报告》中的有关内容,同时参考有关资料确定的主副产品比(秸杆谷草比),楚州区主要农作物秸秆资源量见表3.1:表3.1楚州区秸秆资源统计表品种种植面积粮食产量粮食亩产秸杆谷草比秸秆总产量单位万亩万tt万t小麦72.5250.3451.0025大麦82.80.351.152.43水稻96.446.90.4871.629.31玉米6.71.90.2840.672.84合计183.676.659.583.1.1.2可获得量(1)秸秆资源的减量因素、减量比率楚州区秸杆在未来收购过程中的主要减量因素有:·雨季损耗:因收获期阴雨天气,在秸秆收集过程中造成的损失,或因未及时回收、出现淋融等现象使秸秆断裂破碎的损耗;·收运损失:在收割、运输和田间到农舍的倒垛过程中因秸秆打散、遗漏和抛撒造成的损失;·堆放损耗:在堆放过程中因表层的霉变和底层的沤烂所造成的秸秆损失。参考有关资料,确定在未来收购过程中本地区主要秸秆的减量比率按15%考虑。考虑减量因素后的秸秆资源量见表3.2。表3.2楚州区秸秆资源量(考虑减量因素后)品种稻秆麦秆玉米秆合计秸秆资源总量万t29.3127.432.8459.58减量比率15%减量后秸秆资源量万t24.9123.322.4150.64(2)秸秆资源近期可获得量根据淮安市农业区划办公室二00六年八月编写的《淮安市农作物秸杆资源报告》,楚州区主要农作物秸秆的利用现状见表3.3:表3.3楚州区秸秆利用现状品种直接还田造肥%用作饲料%用作工业原料%农民直接燃烧用来炊事和取暖%剩余量%稻秆200593麦秆51505525玉米秆1000按上表中剩余量作为近期的秸秆商品率(可出售比例),估算出楚州区主要农作物秸秆资源近期可获得量见表3.4:表3.4楚州区秸秆资源近期可获得量品种稻秆麦秆玉米秆合计减量后秸秆资源量万t23.8723.322.4149.6秸秆商品率%93250—秸秆资源近期可获得量万t23.25.8029根据表3.4数据,本项目的年秸杆消耗量以近期不超过29万吨为宜(未考虑临近县市的秸杆资源量)。3.1.2秸秆消耗量本项目2×15MW机组、配两台国产锅炉、中温中压,秸秆消耗量详见表3.5:表3.5本工程秸秆消耗量锅炉容量小时耗量(t/h)日耗量(t/d)年耗量(104t/a)2×75t/h33.22730.8419.93锅炉日利用小时按22h计,年利用小时按6000h计本项目的秸秆消耗量,约占楚州区秸秆资源总量的34%,占近期可获得量的84%,因此楚州区的秸杆资源量能满足本项目的要求。3.2秸秆价格分析秸秆到厂成本由三部分组成:收购成本、机器打捆及人工成本和运输成本。(1)收购成本根据楚州区农业机械管理局,对本地区部分农户抽样调查资料,本地区农户对主要秸秆(麦秆、稻秆)的期望售价见表3.6。表3.6秸秆收购成本表品种近期可获得量(万吨/年)该品种占近期可获得量比例(%)农户期望售价(元/吨)麦秆5.82084稻草23.280117根椐表3.数据,用加权平均法可计算出秸秆收购成本为110元/吨。(2)机器打捆及人工成本(打捆、装卸)本项目秸秆原料需由打捆机统一打捆,打捆单重为400~450kg,密实度为0.25t/m3左右,估算人工及机器打捆成本约为22元/吨。(3)运输、仓储成本由于区域范围内的秸秆是布点收购、分点存储、统一调度,本项目秸杆的采集半径基本上处于25km范围内,经测算运输的综合成本约为40元/吨。仓储成本(含租用大棚架仓库的成本)取44元/吨。根据秸杆成份数据,可计算出本项目的秸秆到厂综合成本标煤价为478元/吨。3.3秸秆成份为保证发电厂的经济效益,除了可供发电厂秸秆的数量外,更重要的是秸秆的质量,特别是秸秆的发热值特性。为此,江苏淮安秸秆热电厂项目筹建处收取本市的麦秆、稻秆和菜籽秆样本送交电力工业发电用煤质量监督检验中心化验,秸秆成分和特性见表3.7表3.7秸秆成分和特性项目符号单位稻草秆麦秸秆油菜秆全水分Mt%15.91314.5空气干燥基水分Mad%5.947.957.62收到基灰分A%8.75.764.91干燥无灰基挥发分Vdaf%79.9179.4379.21收到基碳Car%36.340.0139.46收到基氢Har%4.745.074.97收到基氮Nar%0.570.350.59收到基氧Oar%33.6435.5635.26全硫St,ar%0.150.250.31收到基高位发热量Qgr,arMJ/kg14.0115.5315.17收到基低位发热量Qnet,arMJ/kg12.6714.1913.81氯Clar%0.8271.1860.774灰中二氧化硅SiO2%48.0328.9515.53灰中三氧化二铝Al2O3%4.391.075.18灰中三氧化二铁Fe2O3%0.765.491.77灰中氧化钙CaO%8.4719.2830.53灰中氧化镁MgO%4.033.022.04灰中氧化钠Na2O%7.394.6411.86灰中氧化钾K2O%7.3122.45.06灰中二氧化钛TiO2%1.681.091.56灰中三氧化硫SO3%2.396.0914.14灰中二氧化锰MnO2%0.610.0090.28灰中五氧化二磷P2O5%14.277.7911.073.4秸秆采集系统建设设想(1)建设秸秆电厂,秸秆收集及运输是一个需要重视的问题。根据现阶段农村的具体情况,农户多,户均耕地少,秸秆收集期短,由农户或电厂自行组织收购并进行打捆、储存、运输有一定的难度。为此,需要楚州区政府对本工程给予大力支持,组织建立一套行之有效的机构,通过合理可行的市场化运作,向本电厂提供满足要求的秸秆。针对本项目成立秸秆发电项目秸秆供应有限公司,各相关乡镇成立分公司,镇村落实专人负责,形成供应网络。具体运作方式可采取“电厂+公司+经纪人+农户”或“电厂+政府+公司+经纪人+农户”的形式,由经纪人与农户签订长期供应秸秆协议,确保为企业长期不间断供应秸秆资源。政府将通过政策鼓励、协调资金等方式,扶持经纪人队伍,并出台有关规定,区政府必须禁止秸秆焚烧,要动用宣传工具广泛宣传秸秆焚烧的危害性,同时责成各级干部切实制止农户在田间焚烧秸秆的行为,这样秸秆供应应该是有保证的。秸秆供应的具体流程为:农户→.小型收集点(晾晒干燥)→加工储存点(进行打捆、储存)→运输→秸秆电厂。(2)秸秆的采集将采用以工代购的方式,即收获季节可利用市农业局组织的收割小分队,在为农民提供服务的同时收集秸秆,此方式也很受广大农民欢迎。(3)成立秸秆供销公司本部设置人秘处、管理处、计财处、经营处、质检处、安全处;每个乡镇均设置收购站,即淮城镇收购站、车桥镇收购站、平桥镇收购站、上河镇收购站、建淮乡收购站、马甸乡收购站、施河乡收购站、流均镇收购站、博里乡收购站、泾口乡收购站、朱桥镇收购站、溪河镇收购站。各站均培养站属农民经纪人队伍。(4)完善合同收购保障体系每年度公司总经理室与经营处、经营处与各收购站逐级签订承包责任状;各收购站与农民经纪人、各农民经纪人与农户签订收购合同。(5)秸秆采集方式·以工代购季节性收购以公司(或协会)与农户签订合同形式为保障,确保秸秆供应量90%以上用合同固定下来,10%调节性收购作为补充;同时利用区农业局组织的收割小分队,在为农民提供服务的同时收集秸秆,以工代购。·农民经纪人经营由农民经纪人租赁打包机,组织人员分点打包,向农户收购,再送运至收购站出售。·送运集结运送集积以公路运输为主,如淮城、车桥、上河、建淮、马甸、朱桥等以陆路运输为主。通过四通八达的村镇柏油公路,利用农用车船集结、分点储存秸秆。·仓储每个收购站建设10000平方米左右,5米高,储量约0.8万吨的·调度根据各点、各品种的秸秆储备量和发电厂日耗量科学制定调度计划,按调度计划中转、运达电厂。·验收运用电子仪器对秸秆湿度、杂物进行检测、计量、验收。·安全保护秸秆储存、中转、运输、均采取防潮、防霉、防火措施,确保秸秆采集工作安全可靠。3.5燃油供应锅炉点火及低负荷助燃用油量较小,可从市场采购,用汽车运至厂内。锅炉点火及助燃用燃油采用#0轻柴油,燃油从石油公司购买,由专用运油汽车运至厂内并卸入厂区内的储油罐内。0#轻柴油特性见下表:表3.50#轻柴油特性恩氏粘度(120℃时1.2~1.670E运动粘度(20℃时3.0~8.0厘沱灰份0.025%水份痕迹硫份<0.2%机械杂质无凝固点不高于0闭口闪点不低于65低位发热值41.031~41.870MJ/kg4机组选型 4.1国内外生物质能源发电技术情况生物质能源发电技术主要于二十世纪七十年代末起源于欧洲丹麦、芬兰、荷兰、英国、比利时等一些农作物主要为小麦、大麦、玉米等以及森林加工业、造纸业发达的国家。越来越严格的环保要求以及大量的秸杆、木屑、生物垃圾的处理要求,促使政府和科研机构开始投入大量资金开展生物质发电技术的研究,并在随后逐渐取得的良好的应用成果。4.1.1国外主要生物质发电技术发展情况目前,国外利用生物质燃料发电技术较为成熟的有以下公司和研究机构,其采用的技术也不同。4.丹麦BWE公司是世界上较早利用农作物秸杆作为发电机组燃料的锅炉供应商,早在1973年就开始研究利用秸杆作为发电燃料。其第一座秸杆燃烧发电厂于1989年投入运行(Haslev,5Mwe)。此后,BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38MWe。锅炉效率达90%以上。BWE公司主要采用专门为秸杆燃烧发电厂而开发的水冷式振动炉排锅炉作为燃烧设备,采用多重燃烧技术和独特的受热面设计来保证较高的锅炉效率。目前该技术处领先地位。4.芬兰是世界上利用林业废料、造纸废弃物等生物质发电最成功的国家之一,其技术与设备为国际领先水平。福斯特威勒公司是芬兰最大的能源公司,也是制造具有世界先进水平的燃烧生物质的循环流化床锅炉公司,该公司可提供的生物质发电机组的功率为3~47MW。该公司生产的发电设备主要利用木材加工业、造纸业的废弃物为燃料,废弃物的最高含水量可达60%,排烟温度为140℃4.该公司成立于1984年,从事生物质能技术、经济评估、可行性及立法等问题的研究。该公司成功地开展了洁净煤、生物油、气化除焦油、沼气技术、生物化学品、超临界气化等技术的示范。生物质压块成型(主要制造民用炭)、厌氧消化、生物油(以砂子作热载体,裂解温度为400~600℃,在58.8MPa压力下,1秒钟内完成裂解过程,每1000kg生物质可产600kg油)等技术和设备已经达到了商业化。4.有100年的历史的布鲁塞尔温克能源技术公司是生物质热电联产专用锅炉的生产企业。早在上世纪20~30年代,该公司就开始了烧麻秆锅炉的制造。它也是世界上最早采用生物质为燃料的锅炉制造公司之一。锅炉的燃料主要是木材废弃物、建筑木质废弃物、造纸废弃物及城市垃圾等。与芬兰、丹麦、荷兰的技术不同,该公司的产品采用的是倾斜式液压移动式炉排,其热效率可达85%,比较适用于20MW以下的生物质发电。4.1.2我国利用生物质能源发电的情况。我国于二十世纪八十年代末开始关注生物质发电技术的研究工作,一开始主要应用在一些糖厂废渣、生活垃圾、木材加工厂的废料处理上。研究机构主要以国内一些中小型锅炉制造厂、科研院所为主。主要技术有:4.流化床燃烧技术主要是利用在国内相对较成熟的中小型循环流化床锅炉中掺烧秸杆、果枝条、木屑等来达到利用部分生物质燃料发电的目的。其实现较为简单,技术较为可靠,但具有大型化困难、灰渣等产物难以利用等缺点。4.流化床气化技术最初由中科院开发,主要利用快速流态化技术和生物质热解气化技术,将麦杆、木屑、谷壳等原料磨成细粉后经高温热化学反应,转变成高品位的气体燃料(木煤气),作为锅炉用燃气,也可用于燃气轮机发电和居民生活用煤气。目前该装置在全国已建成十余台气化炉,最长运行经验已达7~8年。其主要缺点是,难以大型化、日处理量小(最大日处理量仅为40~50吨)以及可靠性低。4.沼气发电技术主要是利用生物质原料发酵后产生的可燃气体进行发电。从技术角度上讲,比较容易实现,但由于其存在大型化困难、生产组织难以集中等缺点,难以成为主流技术。目前,我国最大的利用沼气发电的电站在河北已成功投运,容量为3000kW。4.水冷炉排锅炉燃烧发电技术主要是国内多数锅炉制造厂利用其在普通炉排炉上的成功经验,最初主要针对用来处理蔗糖厂的甘蔗渣废料而设计的。通过受热面布置,改变一、二次风配比,增加吹灰等措施来防止生物质燃料的腐蚀和结焦问题,目前130t/h等级燃用甘蔗渣的锅炉已具有1年以上成功运行经验。因此,可以说,国内目前利用生物质能源发电技术也达到了一定水平。4.2秸杆原料发电的主要技术难点秸杆发电项目的燃料主要为当地生产的小麦杆、稻草、玉米杆、棉花杆以及芦苇等秸杆材料,利用该种燃料进行发电主要有两大难点。一是秸杆的收集和运输(包含厂外运输和厂内输送和给料),二是秸杆本身的化学、物理特性对锅炉设计和运行的影响。此处主要论述第二个问题。我们知道,就秸杆作为燃料本身来说,其具有下列特点:(1)含碳量低、热值较低,燃烬时间短。(2)挥发份含量较高,着火温度低。(3)含氧量大、燃烧时可适当降低风煤(燃料)比。(4)氯离子含量高,对受热面腐蚀性加大。(5)灰熔点低,增加了结焦和积灰的可能性。因此针对上述特点,在设计锅炉时要注意和解决下列问题:4.应针对秸杆等生物质燃料的燃烧机理,做好受热面的布置和空气供应的分级供给。图4-1生物质燃料的燃烧过程图4-1为生物质燃料(秸杆)的燃烧过程示意图,它可分作:预热、干燥(水分蒸发)、挥发分析出和焦碳(固定碳)燃烧等过程。燃料送入燃烧室后,在高温热量作用下,燃料被加热和析出水分.随后,燃料由于温度的继续增高,约250℃(1)物质燃料的密度小,结构比较松散。挥发分含量高,在250℃时热分解开始,在325℃就已开始十分活跃,(2)挥发分逐渐析出和烧完后,燃料的剩余物为疏松的焦碳,气流运动会将一部分碳粒裹入烟道,形成黑絮。所以,通风过强会降低燃烧效率。(3)挥发分烧完,焦碳燃烧受到灰烬包裹和空气渗透较难的影响,妨碍了焦碳的燃烧,造成灰烬中残留余碳。为促进焦碳的燃烧充分,此时应适当在炉排设计上采取措施,加以捅火或加强炉蓖的通风等。4.应针对秸杆等生物质燃料灰渣的特性,做好受热面的吹扫和清灰工作。秸杆等生物质原料灰的熔点因燃料不同差异较大。例如,小麦秸杆的灰熔点为800℃~950℃,玉米秸杆的灰熔点为1050℃~1100℃,而棉花杆的灰熔点却>14004.从秸杆等生物质燃料的元素分析来看,氯离子含量平均值为0.41%,最大可达1.19%,是常规煤粉锅炉氯离子含量数十倍至数百倍,是垃圾锅炉氯离子含量的5~10倍。氯离子含量太高,易造成锅炉高温受热面金属腐蚀,同时,也容易对锅炉尾部低温受热面(空预器等)造成比较严重的低温腐蚀。在高氯离子含量的情况下,金属壁温越高,对受热面带来的金属腐蚀程度越大。图4-2为氯离子含量和金属壁温对金属腐蚀程度影响的示意图。图4-2金属腐蚀程度示意图从图中可以看出,由于秸杆灰中氯离子的含量相对较高,当金属壁温超过450℃同时,由于烟气中氯离子含量较大,在低温时易形成酸结露,加大对空预器等受热面的低温腐蚀,因此,在空预器的密封和选材上也要引起特别注意,可采用管式空预器和使用抗腐蚀材料。根据BWE公司提供资料,该公司在秸杆锅炉上不推荐采用烟气式空气预热器,而改由回热系统中来的温度相对较高的凝结水来吸收锅炉尾部烟气余热,提高锅炉效率。空气的预热则采用锅炉自身的低温蒸汽。4.3秸杆锅炉燃烧技术4.3.1国内外秸杆锅炉技术简介从4.1中的论述可以看出,国内外利用秸杆等生物质能源发电的技术较为纷杂,水平也不一致。本节着重选择具有代表性的丹麦BWE公司的秸杆燃烧技术和国内主要生物质锅炉供应商——无锡华光锅炉股份有限公司以及济南锅炉集团有限公司采用的技术进行对比和经济性分析,提出推荐意见。4.3.1.1国外技术(丹麦BWE公司)根据北京龙基电力有限公司提供的资料,丹麦BWE公司其炉型主要有振动炉排直接燃烧炉和喷粉室燃炉。对于小型秸秆燃烧锅炉,一般采用炉排直接燃烧炉,炉排为水冷式振动炉排;对于大型高参数秸秆燃烧锅炉,则采用喷粉室燃炉。与喷粉室燃炉相比,炉排直接燃烧秸秆炉系统简单,辅助系统较少,运行控制容易掌握,投资相对较低,比较适合本工程具体情况。BWE公司的水冷式振动炉排秸杆锅炉燃烧方式上具有一定的先进性。其主要采用一种分级燃烧技术。秸杆通过立式和水平螺旋给料装置进入水冷炉排,在高温空气(约250℃由于在水冷炉排上空气供给速率相应较低,不易造成灰渣的飞扬,85%的灰可以通过炉底出灰装置排出,从而大大降低飞灰的含量,相应降低了受热面积灰和结渣的可能性,间接提高了锅炉的运行可靠性。另外,飞灰含量的降低也降低了烟气布袋除尘器的进口含尘浓度,延长了布袋除尘器压缩空气反吹清灰的时间,相应延长了布袋除尘器的寿命。并且,BWE公司还采取了蒸汽式空气预热器、尾部烟气冷却器(冷却介质为凝结水)等措施来降低了低温腐蚀的危险,同时降低了排烟温度来保证锅炉的热效率。BWE公司提出的保证效率可达到91%。4.3.1.2国内技术国内技术基本上主要有以下两种。(1)以无锡华光锅炉股份有限公司为代表的水冷炉排技术该技术立足于国内开发,以已成功投运的甘蔗渣炉和垃圾焚烧炉燃烧技术为依托,根据秸杆燃料的特点作出适当的调整和优化,从而形成具有自主知识产权的秸杆锅炉技术。其锅炉燃烧设备由固定炉排、播料装置、二次风管,播料风管及点火油枪等设备组成。秸秆通过设置在前墙的播料口,并配以播料风和调节挡扳,可使破碎后的秸秆均匀地进入炉膛,由于一次风、二次风的作用,秸秆在行进途中受到高温烟气的加热,不断析出水分,得到干燥,大部分秸秆开始燃烧,少部分较重的秸秆落到炉排上继续燃烧,直至燃烬。在炉膛下部分别布置了三排不同高度的二次风管,二次风以高速喷入炉膛,使之与悬浮的秸秆充分扰动、混合,并补充燃烧所面的必要的氧量,延长燃料在炉内的停留时间,提高燃烧效率。锅炉布风由三部分组成:一次风在二侧墙各分三个风管送入风室,再经过炉排进入炉膛。风室中有隔板分隔成三个独立的风室,进风管上设有调节挡板,可根据燃烧情况进行调节。播料风从设置在前墙的播料口中喷入炉膛,可根据播料分布情况进行调节。二次风分三层布置在炉排的上方。其中有一层布置在播料机上方、炉膛喉口处,可使烟气充分混合,并延长烟气在炉膛内的停留时间。为增加燃料在炉膛内的停留时间,加强其燃烬,改善烟气在炉内的充满度,在炉膛前墙中部设置前拱,在炉膛后墙上部设置折焰角。为避免结焦、积灰的情况,在炉排面、炉膛受热面、水平烟道和尾部竖井烟道中布置了大量蒸汽式吹灰器和燃气脉冲式吹灰器。为降低低温腐蚀程度,空预器出口排烟温度设计值为150℃(2)以济南锅炉集团股份有限公司为代表的循环流化床技术以济南锅炉集团股份有限公司为代表一些锅炉制造厂立足于多年来成功制造中小型循环流化床锅炉的经验,利用循环流化床锅炉热容量大,燃烧情况充分,燃烧反应剧烈等优点,通过加大炉膛尺寸和增加受热面面积,达到燃用秸杆等生物质能源的目的。最近,济锅集团正设计制造一台出口印尼的220t/h等级,燃用秸杆、椰壳、树枝以及造纸废料等生物质燃料的循环流化床锅炉。锅炉保证效率为87%。利用河砂、炉渣等为流化和循环物料,通过循环物料的反复扰动和物料的循环来保证燃烧停留和充分反应时间,从而达到较高的燃烧效率。由于循环流化床采用是低温燃烧技术(床温控制在650~800℃),可有效降低锅炉受热面的金属壁温,从而降低金属腐蚀程度。并且,由于物料在锅炉炉膛、旋风分离器以及回料装置中反复循环,流化速度较大,加强了对受热面的冲刷,有效避免了积灰和结焦的发生。但该技术最大的缺点就是灰渣由于掺入了河砂等流化物料而难以综合利用。据了解,目前济锅集团与丹麦BWE公司合作,正在制造一台135t/h振动炉排高温高压秸杆锅炉,用于单县龙基生物发电工程。4.3.2国内外技术的初步比较经初步分析,国内外技术对比情况基本如下:(1)从燃烧机理和燃烧技术上来看,无论采用国内外技术均能满足燃用秸杆等生物质燃料的要求。无论使用进口设备还是国产设备均可满足电厂安全稳定可靠运行的要求。国外技术由于有了长期的燃用秸杆的经验,在受热面布置和材料选择上有独特的技术和见解,这些技术尚未被国内制造商所掌握。而国内燃用生物质原料起步晚,运行经验相对较短,且尚未有成功的秸杆使用经验,虽从原理上看不存在能否燃烧的问题,但如何保证锅炉长期稳定高效运行问题以及如何解决防氯离子腐蚀等细节问题仍值得进一步研究和探讨。(2)从国内外锅炉制造商提供的锅炉保证效率来看,还是具有一定的差距。国外技术由于采用分级燃烧技术和并充分利用了烟气余热,降低了排烟温度,有效保证了锅炉效率。而国内技术主要是在传统的炉排炉和循环流化床锅炉技术上发展而来,且为避免低温腐蚀,采用了相对来说比较高的排烟温度,锅炉热效率要相对低于进口技术。(3)从燃烧机理和送风机理上看,国内外技术的厂用电水平不同。丹麦BWE公司采用的是分级送风的空气供给系统,炉膛容积较大,炉内呈负压状态,因此相应送风机压头较低,功耗小。无锡华光锅炉股份有限公司提出的方案中,分别设置了一次风机和二次风机。物料的输送由二次风机供给。一次风从炉膛底部风室经炉排进入炉膛,与炉排上的物料进行深度反应。二次风风压较高,在炉膛入口处风压还有6000Pa,高速进入炉膛与燃料充分混合,以达到充分燃烧的目的。一、二次风比例约为50%:50%。这样就要求风机压头较高,电耗较大。而济南锅炉集团股份有限公司的循环流化床锅炉,由于其要保证较高的流化速度和物料的正常循环,同样要分别设置一、二次风机,一次风压头(超过20000Pa)要远高于上述两种炉型,电机功率较大。同时由于引风机需额外增加克服旋风分离器带来的烟气阻力,其电机耗功也要高于上述两种炉型。因此,不同的燃烧技术带来厂用电水平高低不同,后续运行成本也不同。(4)设备的运行可靠性和维护成本不同。根据《欧盟向中国转移生物质发电技术计划考察报告》以及河北省发改委《赴欧考察报告》,采用BWE公司技术成功燃用秸杆发电的机组已有数十台,且许多机组具有长时间连续运行的经验,大修间隔时间一般可达3~4年以上。从与国内锅炉制造商商讨的情况看,采用国产设备安全可靠运行不成问题,但相应的运行维护工作可能要大于进口设备,大修间隔时间也相对短一些,但进口设备的维修成本要远高于国产设备。(5)从燃料适应性上看,国产技术似乎适应性更广。根据丹麦BWE公司资料,根据秸杆燃料设计的锅炉,可稳定可靠的燃用小麦杆、玉米杆、棉花杆等秸杆类燃料,而对于桑枝条、果枝条或木屑等则需进行掺烧,且掺烧比例不能太大,一般不能超过30%,这主要由于其燃烧方式所决定。桑枝条、果枝条的干燥、气化不如秸杆等燃料容易,在温度不高和还原性气氛下,燃烬时间较长,掺烧比例太高的话,会对锅炉燃烧和吸热过程产生影响。而对于国内的两种技术来看,均不存在上述问题,甚至燃料范围可更广。因此,如采用进口技术,要在燃料组织和调配上采取措施,严格控制桑枝条、果枝条等燃料比例,增加了生产组织和运行的难度。国内外秸杆锅炉技术的性能对比见下表项目保证效率电耗系统复杂程度业绩可靠性及可用率燃料适应性进口技术91%低复杂多高较广国内技术水冷炉排89%(计算)中简单少较高广循环流化床87%高较复杂少较高广4.4装机方案考虑到供热需求,采用1台15MW纯凝机和一台15MW抽凝机,相应配置一台15MW发电机和一台18MW发电机。在近期热负荷比较小的情况下,配两台75t/h中温中压锅炉。将来热负荷较大时,可再扩建一台炉。秸秆锅炉为本工程的关键设备。国内一些锅炉制造商从设备的可靠性以及防止氯离子含量高引起的高温腐蚀的角度出发,建议采用中温、中压参数或中温、次高压参数。对于小型秸秆燃烧锅炉,一般采用炉排直接燃烧炉,炉排为水冷式振动炉排;炉排直接燃烧秸秆炉系统简单,辅助系统较少,运行控制容易掌握,投资相对较低,比较适合本工程具体情况。因此,本工程采用炉排直接燃烧秸秆炉。炉排直接燃烧秸秆炉及其附属系统示意图见图4-3。锅炉为水冷壁汽包锅炉,采用自然循环。水和蒸汽在锅炉顶部的汽包内分离,蒸汽进入过热器。过热器分两级布置在烟道中。尾部烟道布置省煤器和空气预热器。图4-3炉排直接燃烧秸秆炉及其附属系统示意图4.5主机技术条件4.5.锅炉型式:中温中压参数、振动炉排、全钢结构、平衡通风、自然循环汽包炉主要技术数据:序号项目名称单位数据1燃用秸秆量t/h16.612额定蒸发量t/h753过热器出口蒸汽压力MPa3.824过热器出口蒸汽温度℃4505给水温度℃1506排烟温度℃1537锅炉效率%898秸秆热值(收到基低位发热量)kJ/kg13260说明:燃料性质按混合燃料计算。4.5.2汽轮机参数(1)凝汽式汽轮机机组型式: 中温中压凝汽式额定功率: 15MW额定进汽量: 70t/h额定进汽压力: 3.43MPa(a)额定进汽温度: 435排汽压力: 0.0066MPa给水温度: 15加热器级数(高加+除氧器+低加): 1+1+1额定转速: 3000rpm旋转方向: 从汽机端向发电机端看为顺时针(2)抽汽凝汽式汽轮机机组型式: 中温中压抽汽凝汽式额定功率: 15MW额定进汽量/最大进汽量: 108/143.5t/h额定进汽压力: 3.43MPa(a)额定进汽温度: 435额定抽汽量/最大抽汽量: 50/80t/h额定抽汽压力: 0.98MPa(a)额定抽汽温度: 305排汽压力: 0.0066MPa给水温度: 1加热器级数(高加+除氧器+低加): 1+1+1额定转速: 3000rpm旋转方向: 从汽机端向发电机端看为顺时针4.5.3发电机型式:空冷式主要技术规范:额定功率: 15(18)MW额定功率因数: 0.8(滞后)额定电压: 6.3kV额定频率: 50Hz额定转速: 3000r/min旋转方向: 从汽机端向发电机端看为顺时针相数: 3极数: 2定子绕组接法: Y效率: >97%发电机定转子线圈绝缘材料: F级(温升按B级)短路比: 0.55厂址条件5.1厂址概述5.1.1地理位置和周边概况(见图-02“厂址地理位置图”)淮安市楚州秸秆发电项目工程拟建于江苏省淮安市楚州区的江苏楚州经济开发区内。淮安市原名淮阴市,地处淮河下游的苏北平原中心地区,东连盐城市,西接宿迁市,北邻连云港市,南与扬州市及安徽省滁州市接壤。淮安下辖清河、清浦、淮阴、楚州4区及涟水、洪泽、盱眙、金湖4县,其范围为东经118°12'~119°39',北纬32°43'~34°05'。淮安南距江苏省省会南京市185km,北距连云港市135km。淮安是苏北地区重要的水陆交通枢纽。全市公路总长9020km,宁连、京沪、宁宿等3条高速公路在境内构成快速通道,徐宿淮盐高速公路、宁淮高速公路均在建设中,即将建成通车。新长(新沂至长兴)铁路使淮安成为中国东部沿海铁路干线上的重要节点。水运以京杭大运河为大动脉,全市航道里程1356km,主要内河港口6处,年吞吐量1420万吨;新开辟的淮河入海水道兼有航运之利。公路、铁路、水路航运四通八达,基本形成了一个以高等级公路为主骨架、水陆并举的交通网络。淮安属北亚热带与暖温带过渡区,苏北灌溉总渠南北分属北亚热带次湿润季风气候和暖温带次湿润季风气候。四季分明,光、热、降水资源较丰富,年际降水、气温变化幅度较大。无霜期210~225天。楚州区原为县级淮安市,2001年2月改市设区,是全国历史文化名城,也是淮安市的城市副中心。全区现辖27个乡镇,总面积1510km2,人口120万。2005年实现国内生产总值85.56亿元,实现财政收入3.76亿元。楚州物产丰富,漕运发达,交通便利。境内京杭大运河纵贯南北,苏北灌溉总渠、淮河入海水道横贯东西,新长铁路、宁连一级公路和京沪高速公路、徐宿淮盐高速公路以及宁淮高速公路均贴城而过。楚州地下岩盐资源非常丰富,已探明贮量2500亿吨,居世界前列,且单层厚度大、矿藏浅、品位高,具有重要的开采价值,目前楚州区制盐能力已达60万吨/年。江苏楚州经济开发区位于楚州城区东侧,2002年3月启动建设,为江苏省16个重点工业园之一,中期规划面积20km25.1.2本项目作为淮安楚州经济开发区内项目,可行性研究按单一厂址考虑。本工程本期建设2×75t/h秸杆焚烧炉+1×15MW抽凝机+1×15MW纯凝机+1×15MW发电机+1×18MW发电机,并留有扩建1×75t/h锅炉的条件。厂址位于楚州经济开发区B区的西北角,东侧为开发区的经十八路,南侧为开发区干道——纬二路,与110kV季桥变电所隔路相望,西侧为农田,北侧为城东砖瓦三厂和楚茭公路(淮安-茭陵,县道)。厂址南距新长铁路500m,西距京沪高速公路650m。厂址东面为台商工业园和日用化学园,日用化学园内有即将建设的供水中心。厂址土地性质为工业建设用地。场地自然地面高程为7.62~7.85m(1956年黄海高程系,下同)。厂址为农田,部分已种植水稻。5.1.厂址位于黄泛冲积平原区,地势较平坦。厂址所处地区在区域构造上属基本稳定。厂址区不存在压矿、采空区及具有保护价值的文物等情况。厂址区不存在严重影响场地稳定性的不良地质作用。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),厂址所在区为设计地震第三组,设计基本地震加速度值为0.05g,抗震设防烈度为6度。建筑场地类别为Ⅲ类。厂址区地下水的平均水位埋深在0.60m~0.80m5.1.5.2交通运输5.2.1江苏省地方铁路新长铁路贯穿淮安市,铁路线在市区东、北端通过,主要设有北站和城东客运站。本工程的大件设备均可采用铁路运输至淮安货运站,卸车后采用平板车转运至现场。5.2.2淮安全市境内河川交错,水网密布,内河航运的主干线京杭大运河流经于此,淮沭新河、苏北灌溉总渠、淮河入江水道、淮河干流、废黄河、里运河、淮沭河、盐河河流在境内纵横交错。楚州区境内共有通航河道30条,总通航里程为534.2km。其中京杭大运河为二级航道,苏北灌溉总渠上游为三级航道,下游为五级航道。厂址附近的通航河道为苏北灌溉总渠下游。本工程的大件设备也可采用水路运输至厂址附近,卸船后采用平板车转运至现场。5.2.3淮安市处于京沪高速公路、宁连一级公路、104和205国道的交汇点上,境内公路网络发达,可连通高等级公路主干网。徐宿淮盐、宁淮高速公路均在建设中,近年即将通车,并与京沪高速公路共同形成环绕淮安城区的高速公路环线,实现“一环六射”的高速公路网。境内还有南北向的S236、S237和东西向的S325、S326、S327、S328、S329等多条省道,公路交通运输十分方便。本工程厂址附近有楚茭公路(7m宽,沥青路面)以及开发区的纬二路(28m宽,水泥路面)、经十八路(9m宽,水泥路面)等,对外交通联系方便,设备、材料也可由公路运至现场。电厂建成后燃用的秸秆也由公路运输到厂。5.2.4淮安市尚无机场,根据淮安市城市总体规划(2001~2020年)纲要,规划与盐城市共建机场,发挥徐宿淮盐高速公路的作用。5.3水文气象楚州秸秆电厂厂址距楚州城中心直线距离约3km,电厂北侧为红桥分干渠,从红桥分干渠取水,水源从京杭大运河里运河段经过乌沙洞流入乌沙干渠后再流入红桥分干渠。区域地貌均为江淮平原,水系发育,交通条件较便利本工程本期建设2×15MW机组,并留有扩建1×75t/h锅炉的条件。采用二次循环冷却系统,水源从红桥分干渠取。消耗水量:本期两台机组用水量为200t/h,远期为250t/h(0.065m3根据当地水利部门习惯,本章节中所有高程数据均采用废黄河高程系。本地区水位高程换算关系为:1956年黄海高程系=废黄河高程系-0.136m;1985年国家高程基准=废黄河高程系-0.150m。5.3.1水系概况淮安市地处淮河下游洪泽湖的东侧,历史上素有“洪水走廊”之称。境内有洪泽湖、淮河入海水道、苏北灌溉总渠、淮沭河、二河、废黄河、里运河等多条流越性河道贯穿,并在河道上兴建了众多水闸,形成了特殊的水利枢纽,起到排洪、灌溉、引水作用。洪泽湖是我国五大淡水湖泊之一,承泄淮河上中游约16万km2流域的来水。自从开辟淮河入海水道以来,洪泽湖的防洪标准已经达到100年一遇。苏北灌溉总渠于1952年挖成,西起洪泽湖边高良涧进水闸,东至扁担港入海,全长168km,其中运东闸以上河段河底高程5.9~2.0m,堤距250m,南堤堤顶高程13.5m,堤顶宽10m。运东闸设计行洪流量800m3/s,设计洪水位10.8m,校核水位11.2m,历史最大流量848m3/s(1965年8月10日),历史最高水位10.51m(里运河,京杭大运河淮安至扬州段称里运河,淮安市区段西起淮阴船闸,南至淮安船闸,长27.7km,现状河底高程5.3m左右,河口宽120~150m,正常水位9.0m,水深3~5m,东堤高程12m,堤顶宽23m。古运河为原来里运河开挖后的古河道,北起里运河盐河闸下,向东穿过淮安市区,转向东南,经楚州区再流入里运河。古运河现状河底高程5.5m,河口宽80~120m,正常水位9.0m,水深3~5m,堤顶高程12m。茭陵引河西起古运河,向东北方向至茭陵流入北窑头河。乌沙干渠是人工开挖的一条灌溉渠道,该渠西起古运河乌纱洞,向东平行茭陵引河,至衡河附近转向东南,止于入海水道北侧。该渠为楚州北部重要灌溉渠道,它还有三条支渠,分别为南支河、老一支渠、红桥分干渠(新一支渠)。乌沙干渠设计流量30m3/s,实际流量25m3/s;红桥分干渠渠底高程约为6.0m,渠底宽8.0m,边坡1:2,堤顶高程9.0m左右,设计流量约6m5.3.2厂址洪水(1)洪水情况电厂位于里运河以东、淮河入海水道以北、废黄河以南的平原地区,由于洪泽湖已达到百年一遇防洪标准,在其防洪调度原则中均确保里运河与淮河入海水道的大堤安全,因此,当本地发生50年一遇洪水时,洪水不会影响到厂址地区,故厂址处水情主要受本地区暴雨影响。据调查了解,本地区于2000年8月30日发生特大暴雨,其强度之大、来势之猛,为当地历史上所罕见。仅8月30日当天,渠北片就降雨264.5mm,厂址所在的城东乡最大日降雨量为240mm,当地来不及排水,普遍淹水。造成里运河乌纱干渠渠首段严重塌陷,在下游南支河季桥发生7.10m的最高水位。据调查,本次暴雨是当地从1932年由气象资料以来最大的一次降雨。(2)设计洪涝水位本地区属黄泛冲积平原,地势呈西北高、东南低的自然坡地,地面高程有8.1m向4.1m过渡,具有良好的自排条件。自从苏北灌溉总渠开挖后,原有的排水出路被切断,为了抗洪排涝,确保部分洼地的社会发展,建成七个圩区,洪水通过排涝站排入淮河入海水道、废黄河。由于厂址附近没有河流,地面径流有西往东自然流走,所以厂址处主要是在暴雨期间形成积水,2000年8月30日特大暴雨期间厂址处最大积水深约为0.3~0.4m。由于本地区农田水利设计排涝标准约为10年一遇,根据楚州区城市新区之工业园区2003~2010年排涝规划,到2010年,本区排涝标准将达到20年一遇。根据火力发电厂设计规范规定,本次机组在25MW以内,防洪标准为50年一遇。设计水位经过初步分析,可采用8.1m5.3.3 工程气象条件楚州气象站位于楚州城东北,距厂址约2km,区间地势平坦,因此电厂设计可直接采用该站气象资料。根据楚州站1957~2004年的观测资料统计,(1)气温(℃) 累年年平均气温 14.1 累年极端最高气温 37.6 (1959.08.21,1994.08.21) 累年极端最低气温 -20.4 (1969.02.06) 累年最热月各日最高气温平均 33.8(1967.08) 30年一遇最低气温为-15.1(2)气压(Pa) 累年平均气压 101630(3)相对湿度(%) 累年平均相对湿度 79 累年最小相对湿度 3 (1971.03.24)(4)绝对湿度(Pa) 累年平均绝对湿度 1510 累年最大绝对湿度 4390 (1963.07.14) 累年最小绝对湿度 50 (1988.01.23)(5)降水量(mm) 累年年平均降水量 925.8 累年最大年降水量 1467.2 (2003) 累年最大月降水量 582.7 (2003.07) 累年最大一日降水量 197.5 (2000.08.31) 累年最大一小时降水量 87.8 (1998.06.30) 累年最长一次降水量357.4 (1965.07.06—22)(6)蒸发量(mm) 累年年平均蒸发量 1368.6 累年最大年蒸发量 1750.1 (1962)(7)日照 累年年平均日照时数 2259.8h 累年平均日照百分率 51%(8)雷暴(d) 累年年平均雷暴日数 31.8 累年年最多雷暴日数 45 (1969)(9)风速(m/s) 累年平均风速 3.1 实测10分钟平均最大风速:18.0(1974.06.17) 50年一遇10m高10min平均最大风速为:25.8。(10)积雪(cm) 累年最大积雪深度 34 (1989.12.23)(11)风向 累年全年主导风向 NE (9%) 累年夏季主导风向 SE (11%) 累年冬季主导风向 NE (11%) 详见附图:楚州风向玫瑰图(12)湿球温度(℃)根据淮安气象站2001--2005年夏季逐日平均湿球温度计算,频率为10%的湿球温度为27日期相对湿度(%)干球温度(℃)平均气压(pa)平均风速(m/s)2001.7.36432.51003602.02001.8.39028.31011602.32002.7.318529.01007002.52002.8.69128.1999201.82003.7.308928.51002103.52004.7.287830.41005302.3(13)累年各月平均气压、气温、相对湿度、绝对湿度、风速、降雨量如下表月份一二三四五六七八九十十一十二月平均气压(Pa)102680102460102060101460101020100550100350100590101320101970102420102680极端最高气压(Pa)104730104010103850103500102230101600101100101640102590103270104230104490极端最低气压(Pa)10067010039099440995809955099340990809936099690100480101010100860月平均气温(℃)0.72.47.213.619.223.626.826.421.616.09.23.0极端最高气温(℃)18.922.728.332.434.736.737.137.635.131.628.520.3极端最低气温(℃)-12.6-20.4-8.3-4.32.610.815.516.17.60-5.9-13.7月平均相对湿度(%)747473767780878784797774最小相对湿度(%)973714104129111789月平均绝对湿度(Pa)4805307401180168023003070301021501430920570月平均风速(m/s)3.13.43.83.83.43.22.92.72.62.62.92.8最大风速(m/s)及风向12.8NE14.7ENE14.0ENE17.3SSW16.3SW18.0NE16.0SSW15.8SSW15.5NNE12.0WNW13.0NNE12.7NE月平均降雨量(mm)24.129.647.854.672.5118.0223.9147.5101.049.640.117.1最大降雨量(mm)80.077.2130.4123.5227.2365.5582.7453.6397.4176.4149.161.2最小降雨量(mm)009.49.613.214.841.014.44.2000月平均蒸发量(mm)44.858.8105.8142.1175.0174.4158.7156.0124.0108.271.449.3最大蒸发量(mm)96.6112.4175.9214.5264.0233.4244.8234.9185.2148.1101.573.1最小蒸发量(mm)28.527.661.8103.2105.1128.4107.9111.676.073.744.627.25.4电厂水源楚州地区水源主要靠洪泽湖水源,在水源不足情况下还可通过江水北调从长江取水,因此淮安地区的水源可以从以下两个方面的来水进行分析。(1)洪泽湖水源从1970—2004年35年间,洪泽湖低于死水位11.30m的有13年,其中低于水位11.0m的有8年,最低水位为10.27m,出现在特大干旱的1978年,随着南水北调工程的实施,洪泽湖正常蓄水位将抬高到13.5m。正常年份洪泽湖水位控制在两种情况下:汛期水位低于12.5m(可调蓄库容20.0亿m3);非汛期水位低于13.0m(可调蓄库容31.2亿米(2)江水北调现状及规划江苏省江水北调,经过三十年建设,现已初具规模,以江都为起点,京杭大运河为输水骨干,全线长400km,已建成江都(400m3/s)、淮安(240m3/s)、泗阳(160m3/s)、刘老涧(150m3/s)、皂河(200m3/s)、刘山(80m3/s)、解台(50m3/s)等九级泵站。据省水利厅介绍:江水北调现有规模及分配原则是:江都站抽水400m3根据省水利厅了解,目前国家南水北调东线工程规划已经出台,根据水利部淮河水利委员会、水利部海河水利委员会2001年修订出版的“国家南水北调东线工程规划”中论证,国家南水北调东线工程共分三期实施。其中第一期调水工程规模为:抽长江水500m3/s;进洪泽湖450m3/s,出洪泽湖350m3/s;进骆马湖275m3/s,出骆马湖250m3(3)水源供给途径本电厂从红桥分干渠取水作为电厂水源,红桥分干渠水源从乌沙干渠引来,乌沙干渠水源主要来自古运河。据了解,电厂厂址距离古运河约10km,乌沙洞实际过水能力为25m3/s,红桥分干渠约为6m由于本次供水途径均由人工控制,因此设计水位与设计流量均不能按照常规方法来计算。故业主要与当地水利主管部门签订供水协议,确保电厂用水量。5.5厂址稳定性与岩土工程条件5.5.15.5.1就大地构造而言,楚州地区位于扬子断块区的下扬子断块。根据《江苏省及上海市地区地质志》及附近有关工程地震安全性评价报告等资料,厂址所在地区的主要断裂按其切割深度可分为岩石圈断裂、地壳断裂、基底断裂和盖层断裂四种。按断裂走向,区内断裂可分为北北东向、北东向、北西向及近东西向四组。区内岩石圈断裂主要有郯庐断裂带;地壳断裂有淮阴—响水口断裂等8条;基底断裂较多,其中与厂址距离最近的为洪泽-沟墩断裂和宝应~平桥断裂。有关厂址地区区域地质构造与地震震中分布情况详见图5.5.1现将厂址附近的主要断裂叙述如下:郯城-庐江断裂带(No.1):该断裂带是我国东部一条规模巨大的岩石圈断裂,走向北北东,断裂切割了不同的地质构造单元。第四纪具明显的活动性,为全新世活动断裂,沿断裂历史上曾发生1668年山东郯城级强震,是一条强震构造带。该断裂活动特点具有明显的分段性和北强南弱的特点。淮阴-响水口断裂(No.4):该断裂是一条地壳断裂,是华北断块区与扬子断块区的分界断裂,总体走向北东。沿断裂为一重力梯度密集带,在地壳测深和重力延拓资料上均有反映。该断裂控制了两侧地块的地质发展历史,新构造期以来仍表现出一定的活动性,控制了两侧晚第三纪至第四纪的沉积厚度。据钻孔资料揭示,断裂东南侧的沉积厚度较西北侧大2-3倍,并错断了盐城组(N2y)底部沉积。据现代仪器记录,在该断裂带附近有小震活动。综合分析,推断其为上新世活动断裂。洪泽-沟墩断裂(No.13):位于淮阴-响水口断裂南侧,呈北东向展布,是洪泽凹陷的南界,控制凹陷形成和发展,沿断裂有玄武岩喷发。断裂形成晚于淮阴-响水口断裂,断裂性质为正断层,最新活动期为上新世。宝应-平桥断裂(No.28):该断裂在厂址附近亦称为陈集断裂,总体走向北西,沿断裂有明显的重力异常反应,并为人工地震剖面所证实。该断裂切割淮阴-响水口断裂和洪泽-沟墩断裂,表明其形成晚于上述两条断裂,断裂的最新活动期为晚第三纪至第四纪。根据新构造运动单元的划分,厂址区位于苏北-南黄海持续强烈沉降区,本区的新构造运动是在中生代及新时代初期构造运动的基础上发展的,基本上继承了新时代

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