淮安市楚州秸秆发电项目工程可行性研究报告

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-KJ

2006年9月南京

GCZXGCZX

XG

NC

OK

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Xc

Nc

Oz

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X工程咨询资格证书£

Nc

Oz

O单位名称江苏省电力设计院资格等级甲级x

Xc

Nc

O专业服务范围z

dx

火电OIL送变电）规划咨■询、编建议书、编可研、工程设计、招标咨询.工程监理（簪列）、

X管理咨询c

Nc

O新能源（X（力发电）、环境工程3餐建议书、桀可研.工程设计z

0x

珑筑规划咨询（小区）、编速议书."可研、工程设计,招标咨询

Xc

N岩土工程总建议书、编可研、工程设计、招标咨询c

O水文地质、工程测量编淀议书、可秫.招标咨询z

dx

XC

NC

O编号工咨甲2030812001Z

dX

有效期五年2003年10月26日

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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

2

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1

2F2441K-E投资估算及经济评价1

3F2441K-A-02厂址地理位置图1

4F2441K-A-03厂■区总平面规划图1

5F2441K-A-04原则性热力系统图1

6F2441K-A-05原则性燃烧系统图1

7F2441K-A-06主厂房平面布置图1

8F2441K-A-07主厂房断面布置图1

9F2441K-A-08秸秆输送系统图1

10F2441K-A-09电气主接线图1

11F2441K-A-10供水流程及水量平衡图1

12F2441K-A-11原则性化学水系统图1

3

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

4

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》

5

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

3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

6

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

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

8

13.1主要结论

13.2主要技术经济指标

13.3建议

14招标

9

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

2X75t/h燃秸秆中温中压锅炉，配2X15MW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

10

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km：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

II

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桔秆

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%

芝麻65.621310.23%1.940.15%

12

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，

13

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“资源一产品一污染排放”单向线性经济变为“资源一产品一再生资源”

的循环经济。

最近儿年，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、

14

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

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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UOkV电压等级

的线路接入系统，接入点为UOkV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

16

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

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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、

吁胎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184MWO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

HO/lOkV；主变容量1X40MVA,llOkV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llOkV线路接入llOkV季桥变电所，在llOkV季桥

变扩建两个llOkV间隔，增加相应的继电保护、远动通讯设备。此方案对系统

18

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183.676.659.58

3.1.1.2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；

19

•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讴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3.2O

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

直接还用作饲用作工业农民直接燃烧用

品种剩余量%

田造肥％料％原料%来炊事和取暖%

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

20

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2X15MW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)

2X75t/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

近期可获得量该品种占近期可农户期望售价

品种

（万吨/年）获得量比例（酚（元/吨）

麦秆5.82084

稻草23.280117

根据表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）

21

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/m，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。

综上所述，秸秆到厂综合成本为99+22+40+44=216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Aar%8.75.764.91

干燥无灰基挥发分Vdaf%79.9179.4379.21

收到基碳C”%36.340.0139.46

收到基氢Har%4.745.074.97

收到基氮%0.570.350.59

22

收到基氧0„,%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A12O3%4.391.075.18

灰中三氧化二铁FeA%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Na20%7.394.6411.86

灰中氧化钾KQ%7.3122.45.06

TiO

灰中二氧化钛2%1.681.091.56

灰中三氧化硫SO3%2.396.0914.14

灰中二氧化镒MnO2%0.610.0090.28

灰中五氧化二磷P2O5%14.277.7911.07

3.4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

23

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：农户一•小型收集点（晾晒干燥）一加工储存点（进

行打捆、储存）一运输一秸秆电厂。

（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

24

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0.8万吨的秸杆储存

场地。

•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

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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）1.2〜1.67°E

运动粘度（20℃时一）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/kg

4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。

4.1.1.1丹麦BWE公司

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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。

4.1.1.2芬兰福斯特威勒(FW)公司

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℃,

热效率达88%O

4.1.1.3荷兰BTG公司特温特大学技术开发公司

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。

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4.1.1.4比利时布鲁塞尔温克能源技术公司

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：

4.1.2.1流化床燃烧技术

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。

4.1.2.2流化床气化技术

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。

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4.1.2.3沼气发电技术

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。

4.1.2.4水冷炉排锅炉燃烧发电技术

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。

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因此针对上述特点，在设计锅炉时要注意和解决下列问题：

4.2.1燃烧方式的影响

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4T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250C左右，热分解开始，析出挥发分并形成焦碳。

气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧。一般情况下，焦碳被挥

发分包围着〃燃烧室中氧气不易渗透到焦碳表面，只有当挥发分的燃烧快要终了

时，焦碳及其周围温度已很高，空气中的氧气才有可能接触到焦碳表面，焦碳

开始燃烧，并不断产生灰烬，从上述说明可以看出，产生火焰的燃烧过程为两

个阶级，即挥发分析出燃烧和焦碳燃烧,前者约占燃烧时间的10%,后者则占90%。

同时也可看出，生物质燃料在燃烧过程中有以下一些特点:

30

(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，350C