连云港生物质风电秸杆直燃(二台炉)技术改造工程可行性研究报告

检索号XD-F0192K检索号XD-F0192K-02连云港**生物质热电有限公司秸杆直燃（二台炉）技术改造工程可行性研究报告上海**电力工程有限公司《工程设计证书》甲级证书编号：

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目录TOC\o"1-2"\h\z\u1 概述 11.1 项目基本情况 11.2 项目建设单位情况 11.3 编制内容和编制依据 11.4 地区概况 31.5 工作简要过程 42 建设的必要性及主要技术原则 42.1 建设的必要性 42.2 主要技术设计原则 63 秸秆的供应 63.1 秸秆资源调查 63.2 秸秆收集机制 123.3 秸秆的性质及含水量 134 电力系统 154.1 电力系统概述 154.2 接入系统现状 154.3 主接线现状 155 厂址概况 155.1 厂址概述 155.2 交通运输 165.3 电厂水源 175.4 灰渣处理 176 主设备――锅炉 176.1 生物质秸秆类燃料燃烧特性分析 176.2 循环流化床锅炉燃用生物质秸秆类燃料存在的问题 186.3 3号炉改建 196.4 2号炉改造 217 工程改造设想 237.1 厂区总平面布置 237.2 燃料运输 257.3 燃烧系统 277.4 热力系统 317.5 主厂房布置 337.6 除灰系统 347.7 供排水系统 357.8 化学水处理系统 367.9 电气 367.10 热力控制的现状 368 环境保护 379 消防 3910 工程实施条件和轮廓进度 3910.1 工程实施条件 3910.2 工程建设的轮廓进度 4111 投资估算及经济评价 4111.1 投资估算编制说明 4111.2 经济评价 4512 结论和建议 4712.1 主要结论 4712.2 建议 48连云港协鑫环保生物质热电有限公司秸杆直燃（二台炉）技术改造工程可行性研究报告上海协鑫电力工程有限公司PAGE51概述项目基本情况项目名称连云港**环保生物质热电有限公司秸杆直燃技术改造工程建设单位连云港**环保生物质热电有限公司建设规模2×75t/h秸秆直燃（混燃）次高温次高压锅炉（其中＃3炉为新建、＃2炉为改造），及相应辅助设施，秸秆年耗量约20～24万吨。项目建设单位情况连云港**环保生物质热电有限公司由**（集团）公司与江苏天能集团共同投资建设，该工程是赣榆县县城规划的供热中心之一，主要负责赣榆县经济开发区及部分城区热用户的供热。工程规划总容量为4×75t/h循环流化床锅炉配3×15MW汽轮发电机组，设计规模为3×75t/h循环流化床锅炉配2×15MW抽凝式汽轮发电机组，燃料以煤为主，掺烧农作物秸秆。已建有2台75t/h次高温次高压循环流化床锅炉配2台15MW次高温次高压抽凝式汽轮发电机组，于2005年7月和9月相继并网运行。按设备利用小时数5500小时计算，年上网电量1.65×108kWh，年耗原煤量25.6×104t。原设计预留燃烧秸秆生物质的场地。编制内容和编制依据编制内容本可研报告主要对已批准建设的一台（#3炉）75t/h燃煤循环流化床锅炉改建为水冷振动炉排秸秆直燃锅炉和将已投运的一台（＃2炉）75t/h燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃锅炉的必要性、原始条件、可行性等进行研究论证，并对生物质燃料供应和发电厂内的系统进行相应的技术改造和经济分析：(1)通过对秸秆直燃锅炉的选择、燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃炉的改造条件、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)依据连云港**环保生物质热电有限公司所做的资源调查的结论,研究生物质直燃锅炉和燃煤循环流化床锅炉混燃秸秆的燃料品种。在充分调查论证的基础上，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锅炉选型、燃煤循环流化床锅炉改造的方案、建设条件、厂区布置、工程设想、环境保护、实施轮廓进度、投资估算和经济分析等内容。(4)本项目投资范围为在已投运的二台75t/h燃煤循环流化床锅炉和二台15MW次高温次高压抽凝式汽轮发电机组的基础上建设一台秸秆直燃锅炉(即3号炉)及辅助的生产设施，并将已投运的一台（2号炉）燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃炉及辅助的生产设施。本可研报告从工程设计相关专业的技术上及投资范围内主要设备的技术可靠性上进行科学的分析和论述，并对改建、改造工程进行方案论述。(5)进行投资估算和经济评价，分析该项目的经济性，对该项目的风险因素（技术风险、市场风险、项目实施和投资风险）进行风险分析，为项目可行性决策提供依据。编制依据本可行性研究报告根据下列文件和资料进行编制的：(1)连云港**环保生物质热电有限公司所作的“连云港地区秸秆资源可供性调研报告”(2)将于2006年1月1日实施的《中华人民共和国可再生能源法》(3)国家发展改革委发改价格〔2006〕7号文关于印发《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》的通知(4)江苏省人民政府办公厅苏政办发2005年72号文《省政府办公厅转发省物价局关于运用价格杠杆促进可持续发展的实施意见的通知》(5)江苏省物价局苏价工〔2005〕208号关于利用价格杠杆促进可再生能源电力建设的意见(6)《国务院关于全面推进农村税费改革试点工作的意见》（国发[2003]12号）(7)1998年1月1日起施行的《中华人民共和国节约能源法》(8)锅炉厂提供的秸秆直燃锅炉资料和燃煤循环流化床锅炉改为秸秆混燃锅炉的资料(9)锅炉厂提供的燃煤循环流化床锅炉改为秸秆混燃锅炉的资料(10)连云港**环保生物质热电有限公司编制可研报告的委托合同。地区概况赣榆县概况赣榆县位于苏鲁两省交界处，地处黄海之滨，有“享山川之美，受渔盐之利”的美誉。地处于东径119°18′，北纬34°50′。自然条件属温带半湿润大陆海洋季风气候，年平均气温13.2℃，最高温度39℃，最低温度-19.5℃，年日照时间2631.4h，降水量976.4mm，无霜期213.9天。土壤结构以砾石土、岭砂土、砂壤土为主，土壤有机质含量在0.8%~1.8%之间，PH值6~7.0，气候适宜，雨水充沛，光照充足，适宜多种农作物及果林业的种植，生态环境优良。拥有石梁河水库、塔山水库两座江苏省内最大的天然水库。石梁河水库库容量6.2亿m3、塔山水库库容量2.5亿m3赣榆县是全国首批沿海对外开放县，城区人口13万，陆路有穿越境内的同三高速公路、204国道、310国道，交通方便，境内还有港口11个，年吞吐量达110万t。现已形成了水产品加工、服装、化工、食品、机械、建材工业，门类较为齐全的工业体系。县城南部，93年经省政府批准为省级经济开发区；县城东部海洋产业区为省政府批准的全省首家省级海洋经济开发区，该县拥有近海渔场7000km2。江苏重点渔业水产养殖中心，工厂化育苗厂现在80余家，总水体约10万m3。全县海岸线60km，滩涂、浅海、近海层层开发、海产品总量达到20多万t，渔业产值16亿元，从业人员10万余人。以此资源为依托，全县兴起了海产品鱼苗业、加工业、海洋化工业、海洋医药业等产品、以海水、海藻、海盐、海产品为原料的工业产品畅销全国各地，出口到韩、日、美、欧等国家和地区。赣榆县已成为苏北鲁南地区水产品育苗、加工、海洋化工产品、海洋医药产品的生产基地、加工基地、出口基地。赣榆县经济技术开发区概况赣榆县经济技术开发区位于县城南部，是赣榆县对外开放的先行区和产业发展的聚集区，县委县政府按照工业立县的目标，举全县之力，推进开发区的经济发展，开发区的建设实现了大的突破，将成为全县经济发展的重要增长点，目前有榆嘉药业、瑞邦药业、中大海藻、英民电脑、高发玩具、聚脂薄膜、舜天服装等一批较大项目相继进入经济开发区落户。连云港**环保生物质热电厂位于江苏省连云港市赣榆县经济开发区内。现有2台75t/h次高温次高压循环流化床锅炉配2台15MW次高温次高压抽凝式汽轮发电机组，于2005年全部并网运行。工作简要过程受连云港**环保生物质热电有限公司委托，上海**电力工程有限公司编制工程可行性研究报告。2006年4月提出了收资提纲并现场收资，2006年4月、5月多次组织技术人员进行现场踏勘和调研，业主根据当地规划、农业、交通等部门的意见进行了考察。并收集了当地的有关原始资料。工作小组技术人员与上述单位进行了讨论和交流并对相关的内容进行了全面调查和了解。根据对国外秸秆发电项目的考察报告文件以及对国内目前正在进行的秸秆发电的初步了解，同时学习了《中华人民共和国节约能源法》；《中华人民共和国可再生能源法》；《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》；《省政府办公厅转发省物价局关于运用价格杠杆促进可持续发展的实施意见的通知》等报告文件，基本了解了江苏省的可再生能源文件的精神。并就有关问题与发改委相关部门进行了汇报和请教。另一方面，我们与国内相关的设备制造厂就我国的秸秆锅炉的改造和发电的技术问题进行了探讨和研究，并对国内的配套厂商进行了调研，对国内秸秆发电的锅炉设备及辅助上料系统和除尘系统的生产配套能力有了初步的了解。于2006年8月25建设的必要性及主要技术原则 建设的必要性在可再生能源中，除了风能、太阳能、地热能及海洋能等以外，还有一种可再生能源——生物质能。生物质能是指蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能在世界能源消费总量中约占14％，居于第四位，仅次于煤炭、石油和天然气的消费量，也是人类赖以生存的重要能源，在全球整个能源系统中占有重要地位。生物质能通常包括木材工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物以及城市和工业有机废弃物等，其优点是容易燃烧，污染较小，但是生物质能的热值及热效率低，并且不易运输和储存。生物质能的利用方法包括热化学转换法，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法，以获得木炭、焦油和可燃气体等品质高的能源产品；生物化学转换法，是指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；利用油料植物所产生的生物油；以及把生物质压制成成型状燃料以便集中利用和提高热效率。生物质能是唯一可以转换为清洁燃料的可再生能源。作为绿色能源，它是植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而贮存于生物质内的能量。由于生物质的生长是依赖吸收CO2和光合作用，从宏观上讲它的利用可以实现CO2的零排放，不会引起温室效应，故生物质能是一种环保型的可再生能源。不仅具有分布广泛，可再生，可储存等优点引人注目，而且蕴藏量和产量巨大。据统计，地球上每年经光合作用固定下来的生物质能约为目前全球能源消耗的10倍多，在全球能源结构中占有十分重要的地位，且其含硫量低，含氯量小，含灰量低，充分燃烧后有害气体排放极低，故为一种清洁燃料。一些发达国家如瑞典、丹麦、德国、美国等早已开展了相关研究与开发，有些国家对生物质能的利用在其总能源结构比例中达到约10%。而我国是农业大国，生物质能资源十分丰富，我国生物质废弃物的总量，约相当于我国煤炭年开采量的50%。生物质能的开发利用研究是我国可持续发展技术的重要内容之一，被列入我国21世纪发展议程。建设部二○○五年六月二十三日建科[2005]98号文《关于建设领域资源节约今明两年重点工作的安排意见》中把“生物质能发电技术的研究与应用”列为认真贯彻落实《可再生能源法》，结合实际情况，建设领域可再生能源利用的六方面重点工作之一来抓。因此，对连云港**环保生物质热电有限公司的3号炉建设为生物质直燃锅炉和将已投运的＃2燃煤循环流化床炉改造为生物质混燃炉后按纯凝汽运行工况计算，每年少消耗原煤约10.26万吨，年减少S02排放约221吨，有效地降低环境污染；“变废为宝”的秸秆也给当地农民带来了实惠，年可增加收入约3240多万元，为连云港地区的农民增加了收入。并在条件成熟时将1号炉（75t/h燃煤循环流化床炉）也改造为生物质混燃炉，具有明显的环境效益、社会效益。有其广阔的应用前景，技术改造是极其紧迫的，是非常必要的。主要技术设计原则资源供应量的3倍原则为使资源供应量在一定时间内保持相对稳定，必须保证秸秆资源可获得量至少是秸秆资源可供应量的3倍。对此公司对连云港及其周边地区秸秆资源作了细致的调查。求稳的锅炉参数设计原则目前，我国在秸秆直燃方面锅炉容量的选择方面尚无成熟经验。借鉴欧洲发达国家在生物质燃烧方面的类似经验。由于本工程原设计为次高温次高压燃煤循环流化床锅炉并且采用的是母管制因此3号锅炉必须选择蒸汽参数为次高温次高压，新建的3号炉和改造的2号炉都必须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。工艺系统设计原则由于原设计是按三台75t/h燃煤循环流化床锅炉，二台15MW次高温次高压抽凝机组一次完成的，并已建成二炉二机规模投产运行，本期将尚未实施的3号炉由一台75t/h燃煤循环流化床锅炉改建为一台75t/h次高温次高压水冷振动炉排秸秆直燃锅炉，并将已投运的2号炉由循环硫化床燃煤炉改造为秸秆混燃炉，因此相关的工艺系统设计均应与原工艺系统相匹配，并不堵死今后对1号炉改造的可能性。秸秆的供应秸秆资源调查秸秆发电项目顾名思义其主要燃料是农作物秸秆，由于农作物秸秆具有分布范围广且分散与千家万户，体积蓬松且能量密度较低等特点，另外,它还具有随着农作物成熟与收获呈季节性产生等重要特点，秸秆的收购、储存、运输及价格是项目建设中一项十分重要的基础性工作。它是影响秸秆直燃发电项目正常运行和燃料成本的重要因素,也是秸秆发电的最具风险的因素。因此，在项目的前期工作中，对秸秆资源的深入调查和分析，进行可供性研究是选定项目的关键环节之一。赣榆县是全国首批沿海对外开放县，城区人口13万，陆路有穿越境内的同三高速公路、204国道、310国道，交通方便。现已形成了水产品加工、服装、化工、食品、机械、建材工业，门类较为齐全的工业体系。县城南部，93年经省政府批准为省级经济技术开发区。赣榆县位于苏鲁两省交界处，地处黄海之滨，自然条件温带半湿润大陆海洋季风气候，年平均气温13.2℃，最高气温39℃，最低气温-19.5℃连云港周边县区经济以农业为主，均为产粮大县，生物质资源丰富。连云港**环保生物质热电有限公司为贯彻落实集团会议精神，指定专人负责，对赣榆县及周边地区的生物质秸杆如树枝、棉花秆、玉米秆、小麦秆、稻壳、花生壳等生物质进行大量的调研。实践告诉我们当地的生物质资源十分丰富。秸秆资源调查原则①在政府政策性支持的前提下，按照商业化运作的原则；②谷草比等基础性参数均通过现场采样，计算实测值的原则；③在各种秸秆资源量测算和预测时，采取尽可能保守的原则；④充分考虑新生事物特点，有利于秸秆直燃发电一次成功的原则。调查方法、调查样本和调查内容调查本地的秸秆资源可供应量、收储运系统运营模式、秸秆收储运成本费用、秸秆到厂价格等相关问题。调查以连云港**为中心50公里为收购半径内的秸秆资源可供性问题进行调研。调研乡镇、粮库、米厂、木材厂，与县、乡镇干部、农技管理人员、个体供应商进行访谈和问卷调查，收集一手资料。调查的主要内容为：如玉米杆、棉花秆、树枝、花生壳和稻壳等当地产量大的秸秆资源总量，秸秆资源的减量因素、减量系数和秸秆资源的可获得量，秸秆收储运模式，秸秆到厂价格的影响因素及变化趋势等。连云港地区秸秆资源可供性调研对象分布

表3－1 灌云2005-2006秋春播布局调查表制表统计：灌云县农业资源开发局单位：万亩乡镇夏熟秋熟小麦树枝、锯末玉米秆棉花秆图河、穆圩、四队60罗阳、黑林、欢墩、陡沟沿河15石桥、柘汪、陡沟、南岗、龙咀30罗阳、东辛农场、图河乡、穆圩35棉花秸秆：主要分布在斯队、鲁河、小伊、穆圩、东辛农场、五图河农场六个乡镇和两个国营农场。可在东辛农场、图河乡、穆圩乡设立三个收购点。树枝：陡沟等沿河线乡镇。麦秆：全县20多个乡镇都有。可在图河、穆圩、四队分设收购点。稻草：白蚬、东王集、下车、杨集四个乡镇。大麦草：东龙港等沿海地区。玉米秆：陡沟、南岗、龙苴三个乡镇。可在陡沟乡设点收购。就棉花秸秆、麦秸秆和玉米秸秆收购灌云县可以设立东辛农场、图河乡、穆圩乡、四队镇、陡沟乡五个收购点。树枝、稻草、大米草若要收购可以另行安排调查结果调查报告认为：（1）根据现场调研和目前本地经济发展现状，初步估算秸秆等生物质燃料到厂平均价格为240元/吨左右。（2）为使上述秸秆到厂价格在一定时间内保持相对稳定，必须保证秸秆在一定时间内处于供大于求的买方市场状态，即秸秆资源可获得量应达到秸秆资源可供应量的3倍，秸秆到厂价格稳定的目标才能够基本保证。以本项目50公里收购半径内的秸秆资源可供应量为四种秸秆资源可获得总量82.2万吨的1/3，约为27.6万吨，能满足二台75t/h生物质锅炉的需要量。其中棉花秸秆11.7万吨，树枝0.6万吨，麦秸秆4万吨，玉米秆6万吨，稻壳5万吨，花生壳0.3万吨。（3）如突破50公里收购半径范围，生物质资源供应格局会有以下可能的变化：棉花杆、玉米杆、稻壳、锯木屑、树皮、树枝、杂木会有相当大的增量可能，甚至部分可以成倍增长。（4）生物质资源压缩成型处理有相当大的发展空间，此种技术的开拓，将有利于就近加工处理，便于储存、运输及使用的优点，预测最终成本会比现在上升40~50元/吨，收购价（到厂价）将达到290元/吨左右。开始收价可能高于此价格，但最终价可能维持在此价格之下。（5）生物质资源发电在我国尚属新生事物，开始政府应给予鼓励政策，如全过程储运、加工、使用予以免税，对终端进行补贴，限定就地处理、禁止外运、规定最高限价等。（6）在运作和实施工程项目的过程中会同地方的有关部门把储运、加工场地、设备、加工机械等设施，作专题研究解决。要求电厂就近10公里范围内至少3～5个储存、加工中心，每个中心占地需2~3万平方米。投资建设总费用（含土地使用、土建、设备、电源、环保消防等）预测1000万元左右。本可研报告中按50％费用计列。调查的主要内容连云港市四种秸秆资源总量调研只对当地种植的万亩以上4种主要农作物秸秆资源进行调查。综合实际调查、测算数据和本地农业局提供的资料，2005年本地4种秸秆资源总量测算值见表3－2。表3－2 本地主要秸秆资源总量测算表（2005度）类别棉花秆树枝小麦秆玉米秆合计农作物种植面积（万亩）35156030145农作物总产量（万吨）7033030133实测谷草比系数（%）1∶25∶12∶11∶1秸秆资源总量（万吨）7033030133秸秆资源的减量因素、减量系数和本地秸秆资源的可获得量（1）未来收购过程中减量因素的确认在未来收购过程中的减量因素进行分析确认如下：雨季损耗：因收获期遭遇梅雨或连阴雨天气，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，因收割茬口高低造成的减量已在谷草比中考虑；家用农用：家庭中用于燃料等用途的秸秆，以及农户自用或出售、用于下秧时秧苗覆盖、农用大棚覆盖和编织草绳草帘等草制品的用料；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。（2）未来收购过程中减量比率的确定根据调查数据的统计汇总，同时参考本地统计局的家庭燃用统计数据，可得出本地区四种秸秆在收集、运输和存储全过程中的减量调查统计数据。提出未来收购过程中本地区四种秸秆的减量比率。具体数值详见表3－3：表3－3 减量因素的调查统计数据和未来减量比率（%）类型雨季损耗收运损耗家用/农用堆放损耗合计棉秆统计数据5~105~1035545~55减量确定5535550树枝统计数据5535550减量确定5525540麦秆统计数据1010301060减量确定2010201060玉米秆统计数据5535550减量确定51020540需要说明的是：根据本地气象局提供的气象统计数据分析，在未来减量比率中：“雨季损耗”减量比率主要因大规模的收集行为不能确保秸秆被及时有效地的收储而造成,不能及时入库或库房有限；“收割损耗”减量比率可能因收购行为的出现减少遗撒现象；“家用/农用”减量比率均比往年规律递减；“堆放损耗”的减量比率也因大规模收集行为的出现和不能全部保障良好的存储条件而居高不下。（3）本地四种主要秸秆的可获得量棉花秸秆减量比率：50%树枝秸秆减量比率：40%小麦秸秆减量比率：60%玉米秸秆减量比率：40%按资源可获得量等于资源总量×(1-减量比率)计算，2005年本地主要四种秸秆资源的可获得量为82.2万吨（见表3－4）。表3－4 2005年本地秸秆资源总量及可获得量（万吨）品种棉花秆树枝小麦秆玉米秆稻壳花生壳合计秸秆资源总量7033030减量比率50%40%60%40%秸秆资源可获得量351.2181215182.2（4）本地周边地区秸秆资源本公司可获得量a.收集半径的确定：以该公司为中心，运距在50公里范围内。b.以本地为中心，50公里收集半径内四种主要秸秆的可获得量为82.2万吨。（5）扣除市场因素本地50公里收购半径内的秸秆资源本公司确保可供应量为可获得量的三分之一，约为27.6万吨左右。（6）连云港除秸秆资源外还有其它大量生物质资源黄豆秸秆、稻草等忽略不计。（7）该公司生物质能源可获得量及价格预测表（表3－5）表3－5品种可供应量（万吨）价格（元/吨）棉花秆11.7290树枝0.6250小麦秆4160玉米杆6140稻壳5210花生壳0.3160合计27.6（平均）187注：以上价格为生物质燃料运到电厂10公里范围中心库的价格，运到电厂内需加50元/吨的运费，生物质燃料到厂综合平均价格为240元/吨。（详见3.2秸秆收集机制收储系统运营模式分散收集、集中打捆存储的运行模式—根据维持电厂正常发电所需秸秆原料供应量及安全仓储量30天发电（单炉）燃料需求量约一万吨的需求，由电厂投资、与本地投资人合资或完全由本地投资人投资成立若干个有仓储设施的秸秆收储公司，计划10~15家，形成一个秸秆收储网络。网络内各收储公司分别独立经营，并按电厂需求，平衡其秸秆收储量，有计划地运送符合要求的打捆秸秆至电厂附近的3～5个中心仓库（离厂区10公里内）。分散收集—以农户和民间秸秆收购专业户为收集者，进行秸秆的收集、晾晒、储存、保管，达到质量要求后向秸秆收储公司交售秸秆。集中打捆存储—以乡镇为中心，设立有仓储设施的秸秆收储公司。收储公司按照电厂统一质量标准，对农户和民间秸秆收集专业户交售的秸秆进行质检、称重、打捆（标准捆）、堆垛、保存；并按电厂使用计划及时、保质、保量组织运送秸秆到电厂中心仓库。收储系统流程发电厂中心仓库（3～5个）发电厂中心仓库（3～5个）秸秆收储公司打捆、仓储（10~15个）秸秆收购专业户农户交售秸秆55555收储系统各环节的责任农户—农户负责秸秆自田间的收集、晾晒、自宅储存，保证防火安全。秸秆收购专业户—秸秆收购专业户负责以市场价格从农户家收购合格秸秆，并自行将其交运至秸秆收储公司或直接交运至秸秆中心仓库。秸秆收储公司—对农户及收购专业户按公示价收购秸秆，支付现金，进行质检称重，按标准打捆；控制收储量，保持足够库存，调运秸秆时确保按时、按量向电厂中心库交货，并负责与电厂按合同价结算。运输商—按照市场运价及时、足量将秸秆运至电厂中心仓库或电厂现场库内。电厂—合理调度进货量，对到货进行质检计重，按合同价结算，保证足量自备库存。收储系统各环节的成本及秸秆到厂价格测算农户及秸秆收购专业户—设定在秸秆收储公司收购点的收购价格：麦秸160元/吨；玉米杆140元/吨；树枝250元/吨、棉花杆290元/吨。秸秆收储公司—设定出库价格-稻草、麦秸190元/吨；棉花秆320元/吨。运输商—设定运输价格：运输半径50公里（自收购打捆站或秸秆收储公司至电厂最远距离），50元/吨。电厂中心仓库—农作物秸秆至发电厂中心仓库的价格为：麦秸240元/吨，棉花杆370元/吨。其它生物质燃料至发电厂中心仓库的价格为：稻壳290元/吨，树枝320元/吨。以上加权平均后得到电厂中心仓库平均价为187元/吨，到电厂现场库增加运费50元/吨，到厂价约为240元/吨，考虑不定因素所以最终到厂价按290元/吨测算。（以上价格按现有情况估测，最终会随市场而定）。秸秆的性质及含水量秸秆的性质参照中国科学院广州能源研究所对如东县六个月的棉花、小麦、水稻、油菜等秸杆样品在西班牙化验的结果，所得秸杆特性如表3-6所示：

表3-6秸杆特性单位平均值最低值最高值含水量%11.07.025.0干物料成份固定碳%18.716.521.5挥发份%76.171.980.9灰份%5.22.611.5干基元素分析C%45.441.547.8H%6.15.76.7N%0.600.400.96S%0.080.050.148O%41.1636.7743.36Cl%0.410.071.19挥发份%6.262.612.8发热量兆焦/千克17.0415.6017.6低位热值兆焦/千克(千卡/千克)14.97(3580)该公司化验室对本地生物质原料的化验结果如表3-7所示表3-7类别全水份Mar(%)灰份Aar(%)挥发份Var(%)固定碳Fcar(%)低位发热量Qnet,ar麦秸稻草10.95.0871.9112.112500kcal/kg棉花秸杆9.54.274.112.23290kcal/kg花生壳7.82.2470.3019.664025kcal/kg稻壳7.415.3861.1916.033000kcal/kg秸秆的含水量实地检测露天存放当年稻草、麦秸含水量10.9为%，棉花秸秆含水量为9.5%。电力系统电力系统概述赣榆县电网是连云港电网的组成部分，位于连云港电网的北端，全县境内无发电企业，县区所有工农业和民用电均从电网购得。本热电厂属赣榆县经济技术开发区内部热电联产电厂，在开发区朱稽河北侧，环城南路南侧，东关路西侧。开发区交通、供电、通讯等设施现已基本配套，沿开发区内主干道已架设有35kV和10kV线路各一回，电源均引自220/35/10.5kV申城变电站，供电距离约4km。另外距赣榆县经济技术开发区4.5km还有110/35/10.5kV赣榆变配电所一座。接入系统现状热电厂采用一回110kV线路接入110kV赣榆北郊变配电所的110kV母线。主接线现状热电厂设110kV和6kV两级电压母线，110kV母线为单母线分段，热电厂1#主变、2#主变高压侧及联络线接在不同一段110kV母线上，热电厂以一回110kV架空线路与外部电网并网。热电厂6kV母线采用单母线分段，1#发电机组及1#主变的6kV侧母线为I段，2#发电机组及2#主变的6kV侧6kV母线为II段。厂址概况厂址概述厂址地理位置及自然条件赣榆县是全国首批沿海对外开放县，位于江苏省东北部，处于苏鲁两省交界处，东临黄海，西接沂蒙，北通青岛，南襟新亚欧大陆桥头堡连云港，素有“享山川之美，受渔盐之利”的美誉，是江苏的北大门。中心地理坐标为东径119°18′，北纬34°50′。连云港**环保生物质热电厂位于城区南部的经济开发区内，位于朱稽河北岸，环城东路西侧，环城南路以南。热电厂厂址符合秸秆发电厂的基本条件：(1)热电公司位于出产秸秆资源的运输中心位置，减少了运送秸秆的费用。并减少运输环节上给城市交通带来的影响。(2)具有良好的水源条件..(3)工程地质较好在考虑一般抗震措施后可避免地震的影响。厂址不在低凹位置，不受洪水灾害。自然条件厂区所在地地震基本烈度为远震七度。赣榆县位于江苏省南水北调工程——通榆河的最北端。年平均降水量931.6mm朱稽河干流长29km，入海口处建有挡潮闸。厂址距离通榆运河2km.厂址地处海积平原区，岩性为亚粘土、含淤泥质亚粘土或黏土，下部为岩石层，单井涌水量10～20m3/h,可以作为补充水源。区域属温带半湿润大陆海洋季风气候，气候温和湿润，四季分明。冬季受极地大陆气团的控制，降雨量少，温度较低，夏季受海洋气团的影响，雨量充沛，温度较高。年平均气温13.2℃，最冷月平均气温+1.1℃，最热月平均气温26.8℃年平均降雨量931.6mm，年平均蒸发量2007.6mm。降雨量四季分配不均，7-9月较为集中，年变率较大，最高年降雨量1372.3mm，最小年降雨量572.3mm，最大日降雨量168.8mm，最长阴雨日数33d，最长连续缺雨日84d。梅雨季节一般6月初至7月底，最长21d全年主导风向为东北东向。平均风速为6m/s，6-9月份受台风影响较为严重，台风时实测最大风速36m/s。年日照时间为2631.4h。交通运输赣榆县经济开发区内已完成水、电、通讯及道路等的基本设施建设。与原有市政交通联接便利，与外部的联系非常快捷。热电厂主要运输原料为煤和秸秆。热电厂年用煤量约10.5万t，秸秆年耗量约为20～24万t，煤源自徐州煤矿，秸秆和煤均由公路运输。公路运输：从徐州煤矿由汽车经徐连高速和县级公路运至厂区储煤场地，全程210km。公路运输车辆依托社会运力，沿线公路全部形成，道路现状良好，满足热电用燃料的运输要求。秸秆从农田收集起来由汽车运至厂区秸秆堆场。电厂水源赣榆县地貌属鲁东南低山丘陵与苏北黄淮平原交接地带，地下水水位埋深一般为1～4m。朱嵇河与江苏省南水北调工程相通，遇干旱年份可调南水补给，河流水质为国家Ⅲ类水体。该河可以满足日取水8000t要求，满足热电厂用水量需要。以朱嵇河水可作为电厂生产用水水源。自来水作为生活用水水源。灰渣处理灰、渣以水路及公路途径运出，综合利用。主设备――锅炉生物质秸秆类燃料燃烧特性分析秸秆燃烧机理(1)预热：秸秆进入炉膛后被预热；(2)干燥：预热后析出水分；(3)挥发份析出并燃烧：热分解约在250℃挥发份开始析出，325℃开始十分活跃，350℃(4)焦碳(固定碳)燃烧：由于焦碳被挥发份包围，不易接触到氧气而燃烧，当挥发份快燃烧终了时，焦炭周围温度很高且氧气有可能接触到焦炭表面，从而开始燃烧并产生灰烬。生物质秸秆类燃料的特点热值约为煤的一半，热值较低。挥发份很高，但阶段性含水量极高。燃料灰份少。含氯成分较高，对受热面有较强的腐蚀性。灰熔点较低，易在燃烧过程中熔化并结焦。循环流化床锅炉燃用生物质秸秆类燃料存在的问题一、结焦问题生物质燃料的灰熔点低，玉米秆灰熔点DT只有1080℃，麦秆灰熔点DT只有760℃，棉花秆灰熔点DT只有660℃（1）准确地进行锅炉传热及密相区热平衡计算，确保沿炉膛断面以及沿炉膛高度方向上温度场的均匀性。采用水冷等压风室及合理的风帽结构，确保在运行过程中床层流化均匀；控制锅炉床温870～885℃左右，炉膛出口烟温850～890℃左右，确保炉膛和布风板不结焦。（2）尽量采用大炉膛断面，降低烟气上升速度，增加炉内循环，确保细的燃料颗粒一次燃尽，减少旋风分离器中二次燃烧份额，从而控制旋风分离器中烟气温度，确保旋风分离器不结焦。（3）尽量提高旋风分离器效率，降低飞灰含灰量，提高锅炉效率；并在返料器下部及立管上布置松动风，以防止形成局部死区，确保返料器不结焦。二、腐蚀问题生物质燃料中的CL元素容易造成高温腐蚀和低温腐蚀。其中高温腐蚀主要发生在水冷壁和过热器处，其发生的条件有两个：一是由烟气温度和介质温度确定的工作点在腐蚀区，二是受热面管子附件是还原区。低温腐蚀主要在下级省煤器和空预器处，其发生的条件是管壁温度低于酸露点温度。针对高温粘结灰积灰腐蚀的情况，可从以下几方面措施加以控制：（1）尽量控制受热面工作点在腐蚀区以下，同时不能在管子附近产生还原区。对此，可采取在炉膛下部可能产生还原区的地方布置二次风，使管壁附近为富氧区，以保证水冷壁不会发生腐蚀。（2）为防止过热器高温腐蚀，过热器受热面布置需作特别的考虑，可沿烟气流向依次布置低温过热器、高温过热器，同时低温过热器尽量采用顺流布置，高温过热器采用串连混合流，一半顺流，一半逆流布置，将蒸汽出口高温区布置在低温区域，以便有效控制过热器金属壁温<500℃（3）为保证锅炉运行可靠性，管材壁厚应留有足够的安全裕度，过热器尽量采用加厚钢管，高温过热器最后两排管子可采用镍基喷涂处理，从而保证锅炉检修周期和锅炉寿命。（4）为保证锅炉效率，应采用较低的排烟温度，同时为防止低温腐蚀，空预器最后一排管组采用耐低温腐蚀最好的考登钢材料。三、高温粘结灰问题生物质燃料中含有较多的碱金属，燃烧时容易在对流受热面形成高温粘结灰，堵塞烟道并引起积灰腐蚀，从而影响锅炉的效率和使用可靠性。高温粘结灰是由于燃料中的碱氧化物在高温环境中升华，然后遇到较冷的受热面管壁冷凝在管壁上，然后再与烟气中的三氧化硫等化合，形成各种硫酸盐，由于这些硫酸盐有很强的粘性，大量捕捉飞灰而形成的。由于这种粘结灰质地坚硬，不易去除，而且具有无限增长的特点，严重时甚至可以堵塞烟道，所以对锅炉工作影响很大。另外这种粘结灰形成以后，与烟气中硫化物和氯化物发生复杂化学反应，形成积灰腐蚀，影响受热面安全。针对高温粘结灰的形成机理，需从源头上减少高温粘结灰的形成，可从以下几个方面加以预防：（1）采用较大的钙硫比，保证脱硫效率，减少尾部烟道中硫化物含量，从而控制有粘性的硫酸盐生成。（2）所有尾部对流受热面采用顺利布置，并采用较大的横向节距，减少管列间搭桥堵塞的可能性。（3）在所有对流受热面都布置性能优良的爆破式吹灰器，保证吹灰效果，同时在锅炉一开始投运时即投入吹灰器。3号炉改建锅炉选型生物质燃烧技术根据其燃烧形式的不同，可以分为层燃、流化床、悬浮燃烧三种方式，其中较为成熟的有层燃技术中的固定炉排燃烧方式和流化床技术中的循环流化床燃烧方式。对于含高碱金属生物质的直接燃烧，目前主要的技术代表是丹麦BWE公司的水冷振动炉排炉直接燃烧技术。该方案适合丹麦的生物质资源种类单一的资源现状，但是炉排炉属于层燃范畴，从原理上是一种高温燃烧类型，炉膛内存在温度远远超过碱金属低熔物熔点的高温区，对于后续的受热面沉积和相应的高温氯腐蚀不利，对于原料物理特性、含水率、预处理程度变化的适应性较差，存在燃烧回火和腐蚀问题。针对本项目需要处理的燃料有稻草、麦杆、玉米秆和油菜杆，锅炉的设计要考虑到四种燃料的不同特性，以适应多种燃料的燃烧。循环流化床燃烧具有对燃料优异的适应性以及炉内优越的气固相化学反应条件和物料循环，在高碱生物质燃烧中对于解决燃料差异对燃烧影响和碱金属带来的沉积、腐蚀问题有非常明显的优势。可以通过向炉内添加添加剂的方式解决碱金属腐蚀问题，可以通过合理布置受热面解决高温腐蚀问题。但由于秸秆挥发份高，燃尽快，炉内温度场不均匀，导致循环流化床的运行相对较难控制。本报告推荐对拟扩建的3号炉选用1×75t/h秸秆直燃的固定水冷振动炉排锅炉。锅炉设计参数型号：UG-75/5.3-JM设计燃料：秸秆(麦秆、玉米秸秆、稻秆或棉花秆)额定蒸发量：75t/h额定蒸汽压力（表压）：5.3MPa额定蒸汽温度：485给水温度：150排污率：2％锅炉热效率：90％锅炉简介锅炉为单锅筒、集中下降管、自然循环、四回程布置的直燃秸秆炉。炉膛采用膜式水冷壁，炉底布置有水冷振动炉排。在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温和低温过热器。尾部采用光管式空气预热器。炉膛、冷却室和过热器四周全为膜式水冷壁，为悬吊结构；尾部竖井烟道四周为护板，采用钢架支撑结构。锅炉采用半露天布置、全钢结构。锅炉采用人工火把点火。考虑到秸秆燃烧的特点，在锅炉炉底布置有水冷振动炉排，主要有以下方面考虑：水冷振动炉排有水冷却，可有效地解决秸秆灰熔点低产生的结焦问题；秸秆含灰量少，采用水冷振动炉排后可有效解决炉排因灰少而产生的烧坏炉排片的问题；炉排采用振动结构，可有效解决其他炉排产生的传动故障问题。另外秸秆的挥发份极高，着火温度低，易析出挥发份燃烧，气化、热分解性强，故需增加秸秆在炉膛内的停留时间，加强烟气在炉内的充满度，保证热分解产生的一氧化碳能在炉膛内燃烬。为此在炉膛前墙给料面上部和对应的后墙设置前拱和后拱，并在前、后拱部位布置了二次风，可以充分扰动炉内烟气，加强物料和空气的充分混合，并延长烟气在炉内的停留时间。秸秆中含有一定量的氯，在燃烧后产生的烟气中含有HCL、CL气体，对受热面有一定量的高温腐蚀；在秸秆燃烧产生的灰中含有一定量的碱金属，对受热面也有一定的腐蚀性。为有效减少积灰、减弱腐蚀，锅炉采用四回程布置，并选择合理的烟气流速，在积灰、腐蚀的重点区域，采用特殊的结构。高温过热器采用八管圈、横向大节距的结构，使烟气纵向冲刷，防止积灰搭桥而阻碍烟气流通。高温过热器采用高铬高镍的合金材料制造，减弱HCL、CL、碱金属的腐蚀。中低温过热器、省煤器、空预器顺列布置，防止烟气搭桥。在积灰易形成的区域，均布置有吹灰器。2号炉改造锅炉设备改造设想本报告计划对#2炉进行改造，以适应掺烧80%以上生物质燃料的需要。原锅炉设计参数型号：YG-75/5.29-M12设计燃料：烟煤额定蒸发量：75t/h额定蒸汽压力（表压）：5.29MPa额定蒸汽温度：485给水温度：150排烟温度：140排污率：2％锅炉热效率：90％燃料锅炉按混烧生物燃料进行改造。混合燃料按热量比：煤20%，生物质80%；煤和生物质重量比：煤14.5%,生物质85.5%。其中生物质燃料中重量比：麦秆70%，棉花秆30%。锅炉改造本次技改工程由业主委托锅炉制造厂对锅炉燃用混合燃料进行了重新计算，并提出改造方案。经过制造厂核算，并考虑到燃用生物质的特点，确认在适当改造后，锅炉燃用混合燃料是可行的，但锅炉负荷率尚能达到85%，即改造后锅炉最大连续蒸发量为64t/h。6.4.1.3.1锅炉改造后主要参数设计燃料：混合燃料额定蒸发量：75t/h（燃煤）锅炉计算蒸发量：64t/h额定蒸汽压力（表压）：5.3MPa额定蒸汽温度：485给水温度：150排烟温度：125排污率：2％锅炉热效率：88.5％6.4.1.3.2锅炉主要改造项目(1)加三片水冷屏，增加水冷受热面积，必须在锅筒上开孔。(2)将尾部竖井取直，拆除原高低温过热器，在转向室加包墙管及吊挂管。(3)低温过热器布置在尾部竖井中。(4)高温过热器布置在尾部竖井中。(5)去掉上级省煤器，在下级省煤器和上级预热器之间加下级省煤器，采用膜式结构。(6)增加二次风管，二次风机容量不够，可以用部分一次风作二次风。(7)旋风筒中心筒加长，直接缩小。(8)旋风筒出口烟道和尾部包墙之间加柔性膨胀节。(9)加增罗茨风机，风量6000m3(10)前墙增加生物燃料进料口。改造后燃煤可达额定出力，且床温降低，磨损减轻，混燃生物质燃料后锅炉出力为64t/h。锅炉主要辅机根据核算，原有一、二次风机总供风量可以满足锅炉改造后需要，锅炉一次风与二次风配风比为5:5，为满足燃烧秸秆的需要，需要适当增加二次风量，二次风机容量不够，这可通过用部分一次风作二次风来解决，因此，改造后原有一、二次风机、引风机均可不作变动，不增加改造成本。为满足日益严格的环境保护要求，本项目原有的三电场电除尘器改为采用脉冲袋式除尘器，除尘效率可达99.9%，除尘器出口处烟尘排放浓度小于50mg/Nm3。除尘器下设3个灰斗，灰斗容量为4小时灰量。由于秸秆的含硫量很低，烟气中的SO2浓度很低，因此不考虑设置脱硫设施。由于燃烧温度较低，只要合理设置一、二次风比，严格控制炉膛出口处烟气含氧量，烟气中NOx含量将会很低，因此不需设置专门的脱硝装置。烟囱与#1、#3锅炉共用，并已建成，能够满足本次技改工程的需要。工程改造设想厂区总平面布置现有厂区概述已建成厂区划分为办公生活区、生产区、辅助生产区和燃料贮运区四部分，设置一座主大门和一座物流大门。办公生活区位于东北部，临近主大门，由广场、停车场和花坛绿地将综合楼与生产区隔开，营造一个舒适、整洁、宁静优雅的办公和对外交流的工作环境。生产区布置于厂区中部，由北向南依次布置高压开关室、主厂房、除尘器、引风机、烟道及烟囱，主厂房固定端朝东，扩建端朝西，主厂房西侧留有扩建余地。炉渣由链斗输送机从西侧送入渣库。自然通风冷却塔、循环水处理室及生产消防水系统布置在厂区的西北端辅助生产的建构筑物及设施围绕生产中心四周布置，临近各自的服务设施。净化水设施临近取水泵房，循环水泵房靠近汽机房。化水间设在锅炉房的东面，检修车间和材料库布置在南面。燃料贮运区布置在厂区的南部，贮煤场地和秸秆场地分别设于东西两侧，加工后煤和秸秆经输送胶带、转运站、碎煤机室运至除氧煤仓间。整个厂区两座大门将人流和物流分开，不同性质的物流分开，避免相互干扰，尽量减少污染、改善环境。主大门开向环城南路，物流门设在厂区西南侧，为货运入口及-煤和秸秆的通道。厂区内主厂房等主要生产建筑周围布置有环行道路，厂区主干道为路面宽6m的城市型道路，次要道路为4m宽。竖向布置场地内原自然地形平坦，平均标高为3.85-3.95m。按照当地水文资料统计结果，该区域50年一遇洪水水位为4.05m。为减少场地回填土方工程量，整个厂区室外地坪标高设计以不低于50年一遇洪水水位为宜，场地平整标高设计为4.05m。主厂房场地局部填高，使室内标高高于该水位0.5m以上，即主厂房室内标高定为4.55m，室内外地坪高差按0.25m计，室外场地标高定为4.30m。厂区改造设想1）秸秆堆场厂区东南端布置秸秆堆场，秸秆堆场周围设围墙，围墙内场地面积22709m2，围墙内北侧及西侧布置3.5m宽城市型道路与厂内道路连通，场地内设置纵横两条3.5m宽城市型道路将场地分成4个堆放区，每个堆放区在分4个堆放分区，每个分区留有3m宽的通道以满足堆料、取料及防火要求。道路标高为4.0m~4.4m。围绕秸秆堆场设有环行道路，秸秆堆场纵横两条道路与环行道路相通，对内设置2个出入口，与厂区道路连通，方便秸秆输送，满足防火及生产要求。延秸秆堆场道路设置消防水管及消防设施，用以满足防火要求；设置独立避雷针以防止因雷击产生火灾。根据原有厂区高程，确定秸秆堆放区标高确定为4.50m，秸秆堆放区设置排水沟将场地雨水有组织地排到道路上，再由道路排水系统排出。2）生产车间在主厂房的西侧扩建端布置秸秆破碎储存间，储存间设置两个大门与主厂房扩建端的道路连通，以方便秸秆的运输。秸秆破碎储存间与主厂房煤仓间设置埋刮板输送机。原设计3号炉及配套的电除尘器、引风机及烟道处新布置3号锅炉、布袋除尘器、引风机及烟道。3）本期改造建（构）物及新建建（构）物面积2.27ha，新建围墙291m，新建道路542m长。燃料运输锅炉耗秸秆量根据所提供的秸秆分析资料，计算两台锅炉在额定负荷下燃料消耗量如下表：小时燃料量（吨/时）日燃料量（吨/日）年燃料量（吨/年）2号炉（燃混合燃料）14.5031994250其中燃秸秆量12.40272.880600燃煤量2.1046.2136503号炉（燃秸秆）16.93372.5110045两台炉燃秸秆量总计29.33645.3190645注：小时燃煤量按额定出力计，日利用小时数按22h计，年利用小时数按6500h计。其中2号炉小时燃料量按掺烧生物质85.5%（重量比）计。运输方式及储料场考虑到秸秆供应的周期性因素，为保证全年的发电厂秸秆用量，新建3～5个2～3万平方米中心仓库，以供燃料收购、打包、储存用中心仓库位置主要考虑秸秆收购便利按区域布置。秸秆经陆路汽车运输，直接运入发电厂中心仓库内。秸秆在储存前需打包至2x1.2x1.2(m)。根据现场的实际情况，厂内东北侧设一个露天秸秆堆场，露天秸秆堆场占地2.3万平方米，可供秸秆两台锅炉半个月的燃料用量。露天堆场内设2为了保证雨季锅炉的正常用料，在电厂扩建端侧设置了秸秆破碎储存车间，由于现场可利用空间不足，储存车间的存量暂按两台炉3天的耗量考虑，需存放1936t秸秆。压紧打捆的秸秆的堆积密度在200~500kg/m3，如以300kg/m3计，秸秆库有效容量为6453m3。按跨度30m，堆高6m计算，同时考虑破碎空间，则仓库面积取1200m秸秆破碎储存车间内设一台2t桥式吊机以及三条滚轴式输送平台（其中一条备用）。桥式吊机是主要用来卸车和上料。另外配置五台叉车作为辅助作业机械。车间内设有秸秆破碎室。每条滚轴式输送平台对应一台秸秆破碎机，通过滚轴式输送平台把成捆的秸秆送入位于秸秆破碎室内的破碎机。破碎和输送系统国外采用的秸秆上料方式有切碎、撕碎和雪茄式样燃烧等。方案1：系统集约化考虑，按单路布置。秸秆破碎室内布置有三台秸秆破碎机（一台备用）。滚轴式输送平台把成捆的秸秆送入破碎机切碎，切碎后的秸秆长度小于50mm，厚5mm，宽度为秸秆的自然宽度。用二条1200mm带宽的带式输送机或埋刮板输送机把切碎的秸秆送入炉前料仓。料仓上小下大以保证燃料不搭桥,在顶部,料仓有格栅板和一个厚的橡皮垫圈以防止灰尘的落入;下部是给料装置,其内部装有特殊设计的装置，可以防止物料的搭桥。给料机给锅炉给料是通过一个炉前的一个通道给入的，可在这个通道中造成物料的堵塞这样能防止炉火回烧到料仓。送料机和给料机之间的通道上装有水冷的插板放火门，通过这个闸门，被松散的秸秆落到一个重型双螺杆给料机里，给料机轻压松散的秸秆并将其通过一个水冷的通道送到锅炉的前墙并送往炉排。方案2：系统按单元制考虑，与锅炉的进料口一一对应。国外较大型秸秆直燃烧发电的上料系统是由专利设计的,目前国内尚无这种撕碎装置，可考虑技术引进国产或自主研发。这种上料系统的整个工艺过程全部采用自动化控制。秸秆由大型平板车运到电厂仓库，由程序控制的抓斗或叉车将秸秆捆放在预先确定的位置；一般放在仓库的一端，而另一端是上料系统，抓斗将秸秆包放在进料链板输送机上；进料输送机有一个缓冲台，可保留秸秆一段时间待用；秸秆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送系统传送至炉前给料系统；进料通道是密封的，由多个链板机流水作业输送秸秆。这个通道除了起到给料作用外，还是阻断燃烧部分和储存部分的作用；链板机的速度是可控的，其转速可以保证不起火花并避免火灾，并且由于高效率其耗电较少。打成捆的秸秆必须成松散的状态才能被送到炉排上燃烧,秸秆包被推压到两个立式螺杆上，通过螺杆的旋转扯碎秸秆，然后将秸秆传送给螺旋自动给料机，给料机推压松散的秸秆并将其通过一个水冷的通道送到锅炉的炉墙开孔送往炉排;燃料在通道中的压缩可以确保不必要的的空气不进入锅炉(密封作用)。方案1是一种中间储仓式的备料系统，对设备的可靠性要求较低，国内有小型类似设备，便于国产化；方案2是一种直接进料式系统，无中间缓冲环节，对设备可靠性要求高，设备数量也大，国内无类似设备，国产化难度大。考虑到投资成本等因素，本报告建议采用方案1，但在上料系统的设备和系统招标时或初步设计时，需充分考虑秸秆上料的特点，经过充分的论证和试验来验证上料系统的可靠性及其相关的规范输送设备选型比较项目机型性能安装价格噪声维修量安全耗电升角皮带输送机稍差难便宜小小稍差小小埋刮板输送机好易较贵大大好大大从现场布置、安装空间、以及远行安全等因素考虑：由于采用皮带输送机占地较大，提升所需距离较远，因此输送机选用埋刮板输送机。主要设备选型主要设备如下表：序号设备名称型号及规范单位数量1桥式吊机Lk=28.5mH=10mQ=2t台12汽车吊机Q=2t台23滚轴式输送平台L=7mH=3.45mB=2.4m台34拆包机台35破碎机Q=20t/h台36#1埋刮板输送机L=60mH=25mQ=200m台17#2埋刮板输送机L=40mH=25mQ=200m台18叉车Q=2t台5燃烧系统＃2锅炉燃烧系统给料系统将锅炉现有的160m3原煤仓拆除，新建二个钢制料仓，靠炉前侧设一个40m3原煤仓，靠汽机侧设一个240m3烟风系统烟风系统按单元制考虑，配备1台一次风机、1台二次风机和1台引风机。燃烧空气分为一、二次风，分别由炉底和水冷壁前墙及后墙送入。一次风和二次风分别通过各自的空气预热器后，温度可达到150℃左右，一次热风经床底水冷风室，作为一次燃烧用风和床底物料的流化介质送入燃烧室，二次风在炉高方向上分两层布置，以保证提供燃料有足够的燃烧用空气并参与燃烧调整；同时，分级布置的二次风在炉内能够营造出局部的还原性气氛，从而抑制燃料中的氮氧化，降低氮氧化物NOX从一次风出来的空气分成二路送入炉膛，第一路经一次风空气预热器加热后的热风进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第二路热风用于炉前气力播送燃料。二次风机供风分为两路，第一路未经预热的冷二次风作为给料皮带的密封用风，另一路热二次风作为二次风直接经炉膛上部的二次风箱送入炉膛。烟气及其携带的固体粒子离开炉膛，通过布置在水冷壁后墙上的分离器进口烟道进入旋风分离器，在分离器里觉大部分物料颗粒从烟气中分离出来，被分离器捕捉下来的灰，通过分离器下部的立管和回料器送回炉膛实现循环燃烧，回料器共配备二台高压头的罗茨风机，正常运行时，其中一台运行，一台备用。风机是定容的，因此回料风量的调节是通过旁路将多余的空气送入一次风第一路风道内而完成的。较为洁净的烟气气流则通过旋风分离器中心筒引出，由分离器出口烟道引至尾部竖井烟道，从两侧包墙上部的烟窗进入并向下流动，冲刷布置其中的水平对流受热面管组，将热量传递给布置在尾部竖井烟道中的各级过热器及蒸发管束，以及后面的省煤器管束和空预器进行放热，到锅炉尾部出口时，烟温已降至125℃在整个烟风系统中均考虑设有调节挡板，运行时便于控制、调节。辅助设备序号设备名称型号及规范单位数量备注1称重式皮带给料机Q=15t/h台2新增2皮带给煤机Q=10t/h台1现有3一次风机AG×75－1C18D台1现有4二次风机AG×75－212.5D台1现有5引风机AY×75－1台1现有6脉冲袋式除尘器出口浓度≤50mg/Nm3台1新增7钢制秸秆料斗240m3，包括下部输送个1新增8钢制原煤斗40m个1新增9罗茨风机Q=6000m3/hP=30台2新增＃3锅炉燃烧系统水冷振动炉排锅炉7.3.2.1.1秸秆燃烧机理(1)预热：秸秆进入炉膛后被预热；(2)干燥：预热后析出水分；(3)挥发份析出并燃烧：热分解约在250℃挥发份开始析出，325℃开始十分活跃，(4)焦碳(固定碳)燃烧：由于焦碳被挥发份包围，不易接触到氧气而燃烧，当挥发份快燃烧终了时，焦炭周围温度很高且氧气有可能接触到焦炭表面，从而开始燃烧并产生灰烬。7.3.2.1.2炉内过程燃料送入锅炉后，在炉排上燃烧，炉排由两部分组成，一是固定的水冷式炉排，其后是振动式炉排，这样可以保证秸秆的充分燃烧。锅炉采用自然循环的汽包锅炉，过热器分两级布置在烟道中，烟道尾部布置省煤器和空气预热器。由于秸秆灰中碱金属的含量相对较高，因此，烟气在高温时(450℃7.3.2.1.3锅内过程同燃煤锅炉一样，自然循环汽包炉汽水系统具有省煤器、水冷壁和下降管、汽包、低温过热器、减温器和高温过热器，大型锅炉还配置屏式过热器。由于烧秸秆，在布置上有不同于燃煤锅炉之处。固定炉排的冷却系统与水冷壁相连，成为水冷壁的一部分。为防止高温烟气中部分熔融的灰积在高温过热器上，管系必须大节距布置，且要加长管系以保证足够的受热面。7.3.2.1.4秸秆锅炉的问题由于秸秆的挥发份高、含碳量低、热值低、着火点低、燃烬时间短、碱金属和氯离子含量高会对受热面产生腐蚀，灰融点低，增加了结焦和积灰的可能性。秸秆的种类较多,有小麦、棉花、玉米、水稻、大豆等，由于它们的物理特性不同,燃烧特性也不尽相同。由此产生秸秆燃烧的关键问题：氯腐蚀、结焦、积灰等。7.3.2.1.5采取的措施(1)氯高温腐蚀：高温受热面选择抗氯离子腐蚀的材料。(2)氯低温腐蚀：空气预热器密封设计和选用耐腐蚀材料，采用回热系统中温度相对较高的凝结水吸收尾部烟气的余热；(3)结焦、积灰：过热器采用大节距，使用燃气激波吹灰器，设定合适的烟气流速。给料系统锅炉满负荷时燃料消耗量为16.93t/h。锅炉设有一座炉前料仓，容积约为280m3，，烟风系统烟风系统按单元制考虑，每台炉配备1台一次风机、1台二次风机和1台引风机。由于秸秆挥发份很高，为完全燃烧，考虑过量空气系数1.4~1.5，一、二次风量比1:1。一次风和二次风分别通过各自的空气预热器后，温度可达到150℃高温烟气在炉膛与水冷壁辐射传热后，依次与高温过热器、低温过热器、省煤器和空气预热器进行对流换热后，温度降至145℃除尘脱硫系统为满足日益严格的环境保护要求，本项目的烟气除尘采用脉冲袋式除尘器，除尘效率可达99.9%，除尘器出口处烟尘排放浓度小于50mg/Nm3。除尘器下设3个灰斗，灰斗容量为4小时灰量。由于秸秆的含硫量很低，烟气中的SO2浓度很低，因此不考虑设置脱硫设施。由于燃烧温度较低，只要合理设置一、二次风比，严格控制炉膛出口处烟气含氧量，烟气中NOx含量将会很低，因此不需设置专门的脱硝装置。烟囱与#1、#2锅炉共用。辅助设备选型序号设备名称型号及规范单位数量1双螺旋给料机Q=10t/h台22一次风机Q=41278Nm3/hP=3560Pa台13二次风机Q=41278Nm3/hP=7280Pa台14引风机Q=115340Nm3/hP=5220Pa台15脉冲袋式除尘器Q=115340Nm3/hη=99.9%台16钢制秸秆料斗280m3，包括下部输送个1热力系统热力系统现状主蒸汽系统：主蒸汽系统采用单母管分段制。正常运行时，所有锅炉的蒸汽都送到主蒸汽母管中，再由母管分配给各汽轮机和减温减压装置等用汽设备。为了保证母管本身或与母管直接连通的任一阀门检修时，不致造成全厂运行的停顿，用两个串联的分段隔离阀将母管分为两个区段。正常运行时这些阀门是全开的，以减少流动阻力。凝结水系统：汽机凝结水经过热井后由凝结水泵打出，经轴封加热器和低压加热器后全部（抽汽供热工况）或部分（纯冷凝工况）直送除氧器。为了在启动时冷却轴封加热器，凝结水在轴封加热器出口设有凝结水再循环管，并通过调节阀对再循环水量进行调节，使热井维持一定水位。低压给水系统：低压给水管道采用分段单母管制。除氧器降水管都连接在单母管上，给水再分配到各台给水泵中去。单母管上设有分段阀门，便于在发生故障或检修时分段运行。低压给水母管还可兼作除氧器水侧连通平衡管。分段单母管制低压给水系统，由于母管压力低，发生事故的可能性很小，具有系统简单、布置方便、阀门少、压力损失小等优点。高压给水系统：高压给水系统采用分段母管制，四台给水泵出水接至压力冷母管，然后分别进入两台机的高压加热器加热后送到热母管，热母管的给水经省煤器送至汽包。回热系统：C15-4.9/0.98型抽汽凝汽式汽轮机有三段抽汽，分别供给高压加热器、除氧器和低压加热器用汽。一段调整抽汽（压力0.98MPa）作为高压加热器的加热汽源和外供工业用汽汽源。二段抽汽（0.12MPa）作为除氧器加热汽源。三段抽汽（0.0594MPa）作为低压加热器的加热汽源。除氧器出水温度104℃补给水系统在抽汽供热工况下，由化学水处理来的除盐水先进入滚筒式冷渣机，吸收炉渣的余热后，除盐水的水温将升高到60℃疏放水系统：全厂疏放水系统采用母管制，设一套疏放水设备。主蒸汽管道启动疏水与经常疏水接至高压疏水管，中、低压蒸汽管道疏水接至疏放水母管；除氧器溢放水、各台锅炉疏水均分别接入疏水箱和疏水扩容器。高压加热器正常疏水进入除氧器，危急疏水因温度、压力高而且水量大，为此通过紧急放水母管排入循环水排水管道。低压加热器疏水排入凝汽器热井。本技改工程锅炉参数与已先期建成的＃1、＃2锅炉及汽机参数匹配，故考虑技改后的＃3炉各单元热力系统均接入现有系统，＃2锅炉技改后不改变其热力系统，无需增加其他设备。无需增加其他设备。3号炉主蒸汽系统由于现有主蒸汽系统采用单母管分段制，3号锅炉（水冷振动炉排锅炉）的蒸汽直接接入现有主蒸汽母管。凝结水系统由于现有除氧器容量已能满足三台75t/h锅炉的需要，本工程不再新增凝结水系统。低压给水系统：本工程不再新增低压给水系统高压给水系统现有二台除氧器和四台给水泵容量已能满足三台75t/h锅炉的需要，现有高压给水系统采用分段母管制。3号炉从锅炉给水直接从已有高压给水热母管引出，经省煤器送至汽包。回热系统本工程无回热系统。疏放水系统现有厂区疏放水系统采用母管制，已装设一套疏放水设备。本工程＃3锅炉及管道疏水直接接入各级疏水母管，并设阀门分段。主厂房布置主厂房在前期已基本建成，仅锅炉房＃3号炉部分厂房未建。现有主厂房采用三列式布置，依次为汽机房、除氧煤仓间、锅炉房。炉后的布置顺序为电除尘器、引风机和烟囱。从主厂房A排柱至烟囱中心线距离为95.5m，三炉两机共用一个机、炉、电集中控制室，布置在除氧煤仓间4～8号柱间。运转层标高为7m。汽机房汽机房A～B跨度为18m，柱距6m（共10个柱距），全长60m，汽机房行车轨顶标高为14m，屋架下弦标高为16.5m，两机之间留有检修场地。7m运转层：汽轮发电机组纵向顺列布置（岛式布置），其纵向中心线距A排柱轴线为9m，机头朝向扩建端，两台机凝汽器中心线分别位于3～4轴和8～9轴之间，其中一号机凝汽器中心线距4轴轴线2m,二号机凝汽器中心线距9轴轴线也为2m。3.4m层：高、低压加热器及汽封加热器均布置在3.4m加热器平台上。0m层：四台给水泵布置于汽机房B排侧，四台凝结水泵分别布置在-1.1m的凝结水泵坑内，四台射水泵分别布置在靠近A排侧，交直流