生物质热电联产项目可行性研究报告(完全版)

生物质热电联产工程可行性研究报告2017年8月目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章概述11.1编制内容及编制依据11.2工程根本情况11.3工程建设单位情况21.4工程建设的必要性21.5主要设计原那么61.6工作简要过程6第二章工程秸秆的收集和供给72.1生物质资源总量的调查说明72.2农作物秸秆的调查82.3生物质资源消耗量142.4秸秆成分分析152.5生物质收储运体系162.6燃料价格机制及工作流程222.7相关技术要求26第三章电力系统293.1电力系统概述293.2接入系统方案30第四章热负荷及机组设备选型314.1热负荷314.2工程建设规模334.3锅炉选型334.4装机方案及汽平衡34第五章建厂条件395.1厂址概述395.2地理位置和交通运输405.3供水水源415.4工程地质及地震烈度42第六章工程设想476.1厂区总平面布置476.2燃料运输系统496.3燃烧系统526.4炉内脱硝及炉后脱硫系统546.5热力系统636.6主厂房布置666.7除灰渣系统696.8供排水系统716.9化学水处理系统776.10电气局部826.11热控局部916.12土建局部926.13消防95第七章环境保护977.1环境概况977.2采用的环境保护标准987.3设计依据987.4工程简介997.5主要污染物997.6环境监测和管理1037.7环保投资估算105第八章劳动平安与工业卫生1068.1应遵循的平安卫生规程和标准1068.2劳动平安职业卫生局部1068.3综合评价109第九章节约和合理利用能源1109.1工程概况1109.2工程节能的意义及节能工作重点1109.3用能标准和节能标准1119.4能耗状况和能耗指标分析1119.5节能措施和节能效果分析1169.6结论119第十章劳动组织及定员120第十一章工程实施条件和轮廓进度12111.1工程实施条件12111.2工程建设的轮廓进度122第十二章投资估算及财务评价12312.1投资估算12312.2财务评价126第十三章结论和建议13013.1主要结论13013.2主要技术经济指标13113.3建议132图纸目录序号图名图号厂区总平面布置图〔方案一〕厂区总平面布置图〔方案二〕燃烧系统图主厂房底层平面布置图主厂房运转层平面布置图锅炉立面图汽机房横剖面图主厂房设备明细表输料系统图锅炉补给水处理系统图水量平衡图电气主接线图除渣系统图浓相气力除灰系统图第一章概述1.1编制内容及编制依据本可研报告根据以下文件和资料进行1、于2006年1月1日实施的《中华人民共和国可再生能源法》。2、《国务院关于全面推进农村税费改革试点工作的意见》。3、1998年1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》。4、《可再生能源开展“十二五”规划》。5、国家发改委《关于加强和标准生物质发电工程管理有关要求的通知》〔发改办能源〔2014〕3003号〕。6、企业提供的其他有关文件资料。编制内容：1、电厂范围内生产及辅助生产设施的建设、厂房外燃料收购站点的建设及相关配套工程的建设等。2、编制工程投资估算并作出财务评价。属于本工程以下内容,由建设单位另行委托其它有关部门完成。1、电力接入系统可研报告。2、工程地质及水文地质报告。3、环境影响报告书。1.2工程根本情况1、工程名称：生物质热电联产工程2、建设单位：3、建设规模：根据工程所在地可利用的农作物秸秆和林木废弃物等生物质资源情况，本工程的建设规模为：2台锅炉厂生产的YG-130/13.7-T1高温超高压中间再热循环流化床生物质锅炉配2台C40－13.24/0.98高温超高压中间再热抽汽凝汽式汽轮机，带2台40MW的发电机组，建设规模为80MW，本工程分两期建设，一期为1台锅炉厂生产的YG-130/13.7-T1-T1高温超高压中间循环循环流化床生物质锅炉配1台C40－13.24/0.98高温超高压中间再热抽汽凝汽式汽轮机，带1台40MW的发电机组，二期再上1台YG-130/13.7-T1高温超高压生物质直燃锅炉配1台C40－13.24/0.98型汽轮机，带1台40MW的发电机组。1.3工程建设单位情况1.4工程建设的必要性1.4.1符合国家能源产业政策开发新能源是国家能源开展战略的重要组成局部，《中华人民共和国电力法》规定：“国家鼓励和支持利用可再生能源和清洁能源发电”，国务院《关于发布实施〈促进产业结构调整暂行规定〉的决定》指出：“坚持节约优先，立足国内，煤为根底，多元开展，优化能源结构，构筑稳定、经济、清洁的能源供给体系”，“积极扶持和开展新能源和可再生能源产业，加快开展风能、太阳能、生物质能等”。2005年2月28日全国人大通过了《中华人民共和国可再生能源法》，鼓励可再生能源开展的其他相关细那么也陆续出台。国家开展改革委公布了2006年13号文，制定了上网电价优惠政策以及附加电价全国分摊的鼓励政策。2008年初国家开展改革委和国家电监会联合下发《关于可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知》和《可再生能源电价附加收入调配暂行方法》，对2007年1－9月风力发电和生物质能发电两类共75个可再生能源工程给予了临时电价补贴政策。国家发改委在《产业结构调整指导目录(2011年本)〔修正〕》将“生物质直燃、气化发电技术开发与设备制造”列为“鼓励类”。2010年7月国家发改委下发了《国家开展改革委关于完善农林生物质发电价格政策的通知》〔发改价格〔2010〕1579号〕统一将农林秸秆发电上网销售电价调至每千瓦时0.75元，充分表达了国家对生物质秸秆发电的高度重视，《可再生能源“十二五”规划》指出：“十二五时期，新增生物质发电750万千瓦”。国家发改委能源局在《关于加强和标准生物质发电工程管理有关要求的通知》〔发改办能源〔2014〕3003号〕中提出“鼓励开展生物质热电联产，提高生物质资源利用效率。具备技术经济可行性条件的新建生物质发电工程，应实行热电联产。1.4.2节约能源，缓解煤炭供给紧张我国面临一次能源短缺与环境问题的严峻挑战，开发和利用拥有巨大资源保障、环境友好的绿色能源是事关我国国民经济可持续开展、国家平安和社会进步的重大课题。生物质热电联产工程燃用向日葵秸秆、玉米秸秆和树皮枝桠等农林生物质燃料，年燃用秸秆33.6万吨，年节约标煤16.84万吨，能源替代作用和节约作用十分显著，对当地的节约能源会起到促进作用，同时对提高清洁能源供给比例将发挥积极作用。1.4.3变废为宝，综合利用中国的生物质能十分丰富，现每年仅农作物产生的秸秆量就达7亿吨，相当于3.5-4亿吨标准煤炭，林木生物质资源在180亿吨以上，山东省为农林生物质大省，位居全国前列。农林生物质资源总量每年为148.2万吨，拟建厂址30千米半径范围内可供给量为45.54万吨。生物质热电联产工程的实施，将这些资源转化为珍贵的电力和热力，开拓可再生能源利用的新领域，充分实现资源的变废为宝和综合利用，节约大量的一次能源。1.4.4促进地方经济开展本工程建成后，2台C40高温超高压汽轮机带2台40MW发电机组按年发电设备利用小时6000小时计算，年发电量4.8亿千瓦时，供电量43296亿千瓦时，年供热量31.8万吉焦，年平均营业收入29724万元，年平均营业税金及附加416万元。提高当地工农业生产水平、经济开展水平的同时，在一定程度上对市电网和供热形成有效的支撑。1.4.5改善农村经济结构，增加农民收入生物质热电联产工程的建设，使农林生物质资源变废为宝，可有效增加农民收入，有助于解决“三农”问题。据测算，本工程建成后，年收购生物质资源费用约10744万元，电厂生产可提供就业岗位110个，燃料收购及运输也为农民提供了就业时机，同时增加了当地农民的收入，为农村经济带来新的活力，在一定程度上改善了农村的经济结构，开辟了惠农的新途径。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、炭灰返还到土地，又可降低农民施肥本钱。1.4.6改善环境，促进农村文明建设生物质电厂的建设开辟了秸秆利用的新途径，促进了农村经济开展和新农村文明建设，并且从根本上解决了秸秆在田间燃烧的问题。工程投产后，减少了二氧化硫排放、二氧化碳的排放，改善了当地的大气环境质量，同时减少了烟雾对交通的影响，降低了火灾隐患。根据国家产业政策，根据的农林生物质资源及热电联产规划，投资方决定采用2台锅炉厂生产的YG-130/13.7-T1高温超高压循环流化床锅炉配2台C40－13.24/0.98型汽轮发电机组。工程充分利用当地较丰富的秸秆资源建设生物质热电联产工程,有利于经济开展，改变传统的能源结构，环保和节能效益显著，对构建资源节约型和环境友好型社会具有积极的推动作用，符合国家产业政策和有关规划。综上所述，工程建成后能有效利用当地的秸秆资源，增加农民收入，促进社会主义新农村建设。此外，工程所在地交通运输、水源及接入系统等建厂条件十分的便利，有利于本工程的进一步实施。因此，本工程的建设实施是必要的、有保障的。1.5主要设计原那么本工程的设计原那么为：技术先进、方案合理、节能环保、经济适用、符合国情，保证工程建成后平安可靠、以合理的投资获得最正确的经济效益和社会效益。1、本工程将充分考虑引进技术国产化的主机设备，并在合理、可靠的前提下，尽可能的配套采用国产辅助设备，以到达节约工程投资、鼓励自主创新的目的。2、工程的建设规模要充分考虑当地可获得的秸秆资源量来确定，并且根据当地的热负荷及供热条件，确定一定的供热量。为使秸秆资源供给量在一定时间内保持相对稳定，必须保证可获得的秸秆资源量。3、设计时考虑到秸秆燃烧产生的产生的碱金属腐蚀和氯腐蚀，以及过热器的腐蚀等问题。4、选择锅炉需具备适应多种秸秆混烧的能力，保证单一秸秆量缺乏时可选用其他秸秆来代替。确定秸秆收集的根本方式是：分散收集、集中存储的运行模式。5、本工程主体工程建设时，要求布局合理，全面安排，主体工程与环境保护、平安和卫生设施同时考虑。厂房内各系统的技术要求先进、经济合理。1.6工作简要过程第二章工程秸秆的收集和供给2.1生物质资源总量的调查说明2.1概况本工程拟建厂址位于食品工业园。本工程用地13.33公顷〔200亩〕。土地性质为规划建设用地，符合土地总体规划。本工程使用燃料为当地农作物秸秆及树皮枝桠等农林生物质燃料，其中以向日葵秸秆、玉米秸秆为主，树皮枝桠等为辅。农林生物质燃料具有分布范围广、体积蓬松、密度低及随着农作物的成熟与收获呈季节性生产等特点，生物质燃料的收购、储存、运输及价格是工程建设中十分重要的根底性工作，它是影响生物质发电工程正常运行的重要因素。因此在工程的前期工作中，对秸秆等生物质资源的深入调查和分析，进行可供给量的研究是确定工程的关键环节之一。2.1.2生物质资源的调查原那么在政府政策性支持的前提下，按照商业化运作的原那么；农作物秸秆的产量与相应的秸秆生成量的比值〔草谷比〕、收集运输过程中的损耗等根底性参数均通过现场采样、分品种测定实测值的原那么；在各种秸秆资源量预测和预算时，采取尽可能保守的原那么。2.1.3生物质资源的调查范围、方法及内容本工程拟建厂址位于食品工业园内，本次厂址半径30千米范围的资源量调查只范围内内的农作物秸秆量和林业生物质量，其他县市不在统计范围内。通过资料分析得出较为客观的生物质热电联产工程燃料收集相关参数，通过计算得出合理收购半径范围内农作物秸秆量和林木废弃物是否能够满足该工程连续、稳定运行的要求。2.2农作物秸秆的调查1、农作物实际草谷比关于草谷比的测算，在农林生物质发电工程建设技术导那么(讨论稿，以下简称技术导那么)中提到小麦草谷比为1.3514，玉米草谷比为1.0101。山东省农林生物质直接燃烧发电开展规划中小麦草谷比为1.2，玉米草谷比为1.34，向日葵草谷比2.5。经过实际调查，农林生物质直接燃烧发电开展规划中小麦草谷比与实际较相符，各镇的农作物小麦、玉米实际草谷比略高于这一数值，小麦草谷比在1.2-1.35之间，因此小麦草谷比取为1.25，玉米草谷比为1.35，向日葵草谷比按规划中的数据取2.5。2、农作物亩产量实际调查中向日葵的平均亩产量在200-250千克之间。玉米亩产在430-505千克之间，按年鉴中的数据计算各农作物产量如下：小麦的平均亩产量为442千克，玉米亩产为480千克，向日葵亩产210.9千克。因此数据中农作物产量按年鉴中的平均产量确定。3、内农作物秸秆资源总量秸秆种类秸秆产生量〔万吨〕秸秆利用量〔万吨〕理论量可收集量肥料饲料燃料合计玉米106.36101.045.05

〔5%〕70.73

〔70%〕20.21

〔20%〕95.99小麦4.973.682.94

〔80%〕2.94向日葵36.5932.579.77

〔30%〕3.26

〔10%〕14.65

〔45%〕27.68番茄0.280.250.25

〔100%〕0.25合计148.2137.5412.7774.2434.86126.862.3生物质资源消耗量本期工程装机规模为2台锅炉厂生产的YG-130/13.7-T1高温超高压循环流化床锅炉配2台C40－13.24/0.98型汽轮发电机组，农林生物质消耗量如下。表2-7秸秆资源消耗量工程玉米秸秆向日葵秸秆小时耗量〔t/h56.3256.06日耗量〔t/d)〔按22h计〕1239.131233.41年耗量(104t/a)〔按所占总量的比例〕1914.6全年共计(104t/a)33.6通过调查核实，以本工程拟建厂址为中心，收集半径30km范围，即全部境内的农林生物质燃料可供给量完全能够满足本热电联产工程年消耗33.6万吨的生物质燃料的需求。2.4秸秆成分分析按照燃料检测中心提供的秸秆检测报告，境内玉米秸秆、向日葵秸秆的工业分析结果如下：表2-8玉米秸秆检测结果检测工程检测结果收到基〔全〕水分，Mar(Mt)%18.7工业分析空气枯燥基水分，Mad(%)5.48空气枯燥基灰分，Aad(%)5.85空气枯燥基挥发分，Vad(%)69.97空气枯燥基固定碳，〔FC)ad(%)21.08收到基Nar(%)0.6收到基Oar(%)37.74空气枯燥基氢，Had(%)5.57空气枯燥基全硫，St,ad(%)0.11发热量空气枯燥基高位发热量Qgr,adMj/kg17.18kcal/kg4104收到基低位发热量，Qnet,arMJ/kg13.99kcal/kg3342表2-9向日葵秸秆检测结果检测工程检测结果收到基〔全〕水分，Mar(Mt)%38.22工业分析空气枯燥基水分，Mad(%)5.33空气枯燥基灰分，Aad(%)7.50空气枯燥基挥发分，Vad(%)69.70空气枯燥基固定碳，〔FC)ad(%)20.37收到基Nar(%)0.53收到基Oar(%)38.03空气枯燥基氢，Had(%)3.49空气枯燥基全硫，St,ad(%)0.24发热量空气枯燥基高位发热量，Qgr,adMJ/kg16.99kcal/kg4058收到基低位发热量，Qnet,arMJ/kg10.53kcal/kg25192.5生物质收储运体系收、储、运方案根据对现场调研资料的分析，结合我国的国情和燃料秸秆的分布情况，秸秆收、储、运模式与全国已经调研的模式根本相同，即分散收集、集中存储的运行模式，收购点的建设由当地秸秆收集经纪人负责建设，设备由工程法人提供，方案如下：1、固定收购点根据地区的种植结构，同时兼顾收购、运输方便的原那么，在以本工程拟建厂址为中心，收集半径30km范围内，即全部范围内，以乡镇为中心，采用合同契约下的联办模式进行运作，每个秸秆收集点单独运营管理，共设立6个固定秸秆收购点。每个秸秆收购点内除了建设必要的厂房、料棚建筑外，配置4~8台液压秸秆打包机和少量秸秆装卸车，秸秆收购点内仅对秸秆进行简单的挤压打包处理，不涉及破碎工序。按照电厂统一质量标准，对交售的秸秆进行质检、称重、打包〔标准包〕、堆垛、保存，并按厂用方案及时、保质、保量组织运送秸秆到电厂。设计暂以收购站总的贮存量满足电厂秸秆年消耗量的30%考虑，每个收购固定收购站设计储存能力1.8万吨，6个固定收购站总储存量为11万吨。生物质热电联产工程在拟建厂址厂址30千米范围内拟设6个收购点，每个收购点占地面积达10000m2；人员配备7人，主要有经理1人、计量员1人、财务结算人员1人、其它工作人员〔包括破碎、装卸及后勤人员〕4人；秸秆宜可随购随运。采购点的设置和秸秆数量可满足本工程运行所需燃料量及采购、运输、破碎的需求。每日进厂车辆次数可根据车的装载能力及厂内实际情况确定。2、临时收购点为了实现燃料的有序收集，在境内以农户和民间收购经纪人为收集者，由他们自筹资金，自行收购，形成临时收购点，进行秸秆等生物质燃料的收集、晾晒，到达质量要求后向固定收购站点出售，形成一个秸秆收购网络。网络内各秸秆临时收购站分别独立经营，运送符合要求的秸秆至固定收购点内进行结算。临时收购点布局：根据秸秆存量进行布点，秸杆量大的地域可几个村一点，秸杆量少的地域可选择中心地域布点。随着收购工作的进一步深入，可继续扩展收购点，开展经纪人队伍。3、隶属关系临时收购点以境内的农户和民间收购经纪人为收集者，由他们自筹资金，自行收购，形成临时收购点，将到达质量要求的秸秆向固定收购站点出售，形成一个秸秆收购网络；固定收购站点采用合同契约下的联办模式进行运作，由电厂与相关的经营实体共同建立秸秆收购点，电厂负责购置主要设备〔如：秸秆打包机和装卸车等〕，按照一定合同约定租赁给经营实体，经营实体根据收购点建设的各项要求，负责投资建设和单独运营管理各自的收购点，电厂与收购点经营实体间是一定纽带下的买卖关系。按照一定合同约束双方各自的责任、权利和义务，以实现对秸秆资源合理有效的调度供给，充分调动多方积极性，以保证秸秆等生物质燃料的可靠收购，同时利于宏观调控供给区内秸秆收购价格，尽量降低燃料本钱，提高工程经济效益。4、运输方式地理位置优越，包兰铁路、110国道、京藏高速公路成为全旗交通主动脉，县乡道路较兴旺，交通十分便利。全市实现了乡乡通油路、村村通公路，形成了纵横交错的交通网络。当地农村农运车和拖拉机和汽车比拟普及，完全可满足电厂秸秆的运输需要。收购点的运送可以各种农用车运输，收购点向电厂运送可由专用拖拉机、农用车、汽车等车辆进行运输。在秸秆固定收购点内，收集的秸秆经打包后堆积在燃料堆料棚内，然后由车辆运送至电厂，车辆由专业运输公司提供。本工程2×130t/h每小时最大秸秆耗量为56.32t/h，日耗秸秆量最大为1239.13t，按每车运量为8t/车，每天运输12小时计算，每小时约有13辆车进厂，如考虑不均匀系数1.2，顶峰小时进车辆约为15辆。考虑厂址周边路网条件较好，同时交通量不大，而本工程为当地公路交通双向流量增加30辆/小时，对当地交通影响很小。综上所述，燃料采用汽车运输是可行的。5、储存方式生物电厂所建6个固定收购点主要功能之一为储存，储存能力到达12万吨，以备随时调拨及完成非收购季节的燃料储藏。这6个收购站点可以完全覆盖燃料收购区域，但考虑在地理位置适当的临时收购点进行必要的储藏，以做为燃料储存的补充。6、生物质电厂燃料供给流程燃料供给流程分为有、收、运、存和保六个环节：有：主要是秸秆的存量。秸秆的量、特征、品质、种类是否适合生物质发电厂的需求。收：秸秆的收集问题、干湿霉烂等品质分级和控制。运：燃料的运输〔固定收购点至厂内料场的运输〕。存：存储点设置及燃料储存的具体要求。保：质量、平安保证〔霉、火、人为破坏等防范〕，农民有秸秆的一定存量，通过他们自发地送到固定收购站，或由经纪人送到固定收购站。固定收购站的工作人员对秸秆质量严格把关，对存在长杆、掺土、水分系数的制定奖优罚劣，对品质较差的燃料加重扣除的原那么，以控制收购质量并减少储放风险。7、收购工作流程图生物热电产业是一个环保的新兴产业，与传统火电产业相比拟，燃料供给是生物发电需要克服的难点。目前存在两个问题，一是如何收购，这与实物流程有关，二是如何核算，这与价值流程有关。现有秸秆燃料收储运路线以及收购工作流程参考如下：电厂集中收购储存场运送电厂集中收购储存场运送经纪人组织的各分散收购点个体农户组织运送委托专业运输公司运输委托专业运输公司运输运送运送经济人从各散户手中收购秸秆等生物质燃料，到达质量要求后，运到公司各固定收购站；各收购站对经济人和农户送的秸秆燃料进行质检、称重、打包、加工、堆垛、储存；并按厂用方案及时、保质、保量地提供生物质燃料，电厂委托专业运输公司从固定收购站向厂内料场运输，保证锅炉的燃料供给。固定收购站的设置根据的种植结构，同时兼顾收购、运输方便的原那么，在境内收购半径30km，以乡镇为中心，设立6个秸秆固定收集点，每个设计储存能力1.8万吨，总储存量为12万吨，采用合同契约下的联办模式进行运作，单独运营管理，收集点的位置及面积由经纪人自己解决。据现场的实际调查结果，每个收购点的设置，均远离村庄〔≥400m〕，不占用耕地，利用原乡村废弃场地或是租用村镇现有荒地进行建造。考虑到本工程实施后秸秆运输量大的特点，6个秸秆固定收购点均布置在公路附近，便于秸秆物流。且各收购点选择避开当地主导风向的上风向，即不在厂址周围村庄的东南方布设收购点。每个固定收购点占地约40亩左右，分为厂前区和原料区，在厂区围墙外还设置排水边沟，下雨时雨水经聚集后集中排至厂外。原料区设置原料棚和堆料棚。原料棚上部设置雨棚，场地内采用水泥硬化，棚内设置秸秆压缩打包车间，收集地秸秆采用液压打包机等工业上常用的机器对其进行处理，被挤压成0.6×0.5×0.4〔m〕块状秸秆包，一方面可以大大地减少秸秆的体积，便于运输；另一方面可以减少厂区的秸秆储存库的容积，减少占地面积。打包后的秸秆在堆料棚存储，堆料棚上部封闭，梁下做遮雨板，下部做2m高的墙，棚内设通风、消防水池等必要的设施。收购点厂区平面布置图见以下图。秸秆收集点内除了建设必要的厂房、料棚建设外，内配置4~8台液压秸秆打包机和少量秸秆装卸车，秸秆固定收购站点内仅对秸秆进行简单的挤压打包处理，不涉及破碎工序。按照电厂统一质量标准，对交售的秸秆进行质检、称重、打包〔标准包〕、堆垛、保存，并按厂用方案及时、保质、保量组织运送秸秆到电厂。该建设模式，能够大大简化秸秆收集点内的工艺流程，提高每个秸秆收集点的工作效率，同时能够减少相关设备投资，降低了秸秆厂外加工程序，节约了大量秸秆收集本钱。另外从环境保护角度分析，厂外单个收集点内不设置秸秆破碎工序，能够极大降低厂外收集点内扬尘和噪声的污染，所有的秸秆破碎工序全部在电厂内进行，有利于对破碎扬尘和噪声进行集中处理，通过电厂采用集中的污染物防治措施，能够更为有效的降低破碎过程中扬尘和噪声对周围环境的污染。打包车间打包车间打包车间打包车间堆料棚堆料棚原料棚原料棚宿舍、餐厅车库汽车衡宿舍、餐厅车库汽车衡办公室办公室消防水池泵房门卫消防水池泵房门卫停车坪停车坪图2-1秸秆收集场厂区平面布置图图2-1秸秆收集场厂区平面布置图2.6燃料价格机制及工作流程燃料价格机制生物发电产业是一个新兴的环保产业，与传统火电产业相比拟，燃料供给是生物发电需要克服的难点。秸秆燃料如何核算、如何定价等问题，与价值流程以及体系有关，国内没有成功的先例可以借鉴。由于各收购站以及经济人距厂区距离不等，无法统一其燃料运输费用，而发电厂也不配备人力、物力逐一对进各收购站以及厂内的燃料来源进行落实，所以现阶段公司采取如下的燃料价格核算方法：〔1〕各固定收购站以标准秸秆燃料290元/吨的价格从经纪人、农户手中收取秸秆等生物质燃料，收购试行标准以及检验标准在下面文字讲述。〔2〕各固定站点出库价格为320元/吨。〔3〕将秸秆等生物质燃料从各固定收购站向厂内料场调拨的过程由公司的运输队负责，运输价格为每吨每千米2元。综合各收购站距离公司的远近计算，取平均半径为15km，每吨秸秆运输到厂的本钱价格约为350元/吨。2、燃料收购试行标准〔1〕收购重量换算公式燃料收购验级时需2人以上共同进行，加权平均后确定。秸秆的收购认定重量按标准秸秆进行换算，换算公式如下：M=Y×〔1.15-A〕×〔1-B〕×〔1-C〕其中，M为秸秆的收购认定重量；Y——秸秆毛重；A——水分扣除系数；B——杂质扣除系数；C——霉腐扣除系数；W——燃料水分含量。由质检人员评定等级后，按照等级选择扣除系数，代入公式计算最终收购认定重量，具体参照下表：表2-13扣除系数表工程水分〔A〕杂质〔B〕霉腐〔C〕一级0.9×W00二级W0.10.1三级1.2×W0.250.25等外〔2〕杂质、霉腐等级检验标准表2-14杂质等级检验标准工程感官标准备注一级燃料外表枯燥，茎、根部无明显大块附着物，燃料堆内无大块非燃料夹带物二级外表较枯燥，无大块附着物，堆内有少量其他夹带物三级燃料附着物、夹带物较多，抖动有较多杂质抖落等外杂质夹带严重，燃料附着大块杂质表2-15霉腐等级检验标准工程感官标准备注一级根本颜色明显，表皮及内部无霉变现象二级颜色略带阴暗、表皮及根部略有发霉现象三级颜色灰黑，表皮及内部可见较大发霉迹象，有霉味等外色黑，质轻，霉变严重水分采用相关仪器测定。〔3〕检验的抽样方法燃料质量检验的抽样方法为：按前、后、上、下、中五点取样，粉碎、打包后的燃料按总量0.5-0.8%均匀分布取样。燃料质量保障制度为了确保本公司燃料收购有充足的货源，严把质量关，杜绝人情关，以保证燃料的收购质量，防止本公司不必要的经济损失，努力实现互惠双赢，要注意以下几项：〔1〕验级员相互监督：为了消除平安隐患，第一名验收员需在大门口外验收，验收员根据《莱西琦泉生物质发电燃料收储运质量管理方法》开验级单前方可进入大门。复检员在大门内检查级单并详细查看，对第一名验级单进行监督。〔2〕为防止过磅人员的人情，过磅时人车别离，必须实行地磅打印票据。〔3〕卸货方面：卸货由卖方负责，仓储管理员负责指挥，并对燃料的质量进行监督。在卸货过程中，发现有霉变，掺假作弊的，仓储管理员有权拒收或更改等级。工作流程工作流程责任人卸料、复检卸料、复检质检、填单计算燃料款过磅－毛重过磅－除皮出纳付款质检员结算复核收单仓储员记账计量员站长计量员计量员结算员出纳员仓储员门岗秸秆运输进站2.7相关技术要求在我国生物发电厂是新兴产业，经过这段时间的考察、运行，发现在燃料的收储运以及上料过程中存在着不少的问题，主要问题有：〔1〕燃料收购较早，现已有局部霉变，并且其中有局部经纪人以旧充新，燃料热值较低，带不起高负荷；〔2〕成品料中夹有农作物原秆。主要是由于堆垛时叉车带入，还有是在收购成品料时，车主装车时为防止漏料用原秆放在车斗四周而带入的。这会造成配料机及给料机容易堵料，不但影响负荷，还容易引起入炉燃料中断，由于秸秆燃料的特性，短时间断料就容易导致停炉停机；〔3〕燃料中含土。一是局部经纪人为谋求不当得利，成心在燃料中掺土，特别是个别人，在燃料中先洒水，后掺土，不容易检验和筛土；二是收购站地面没有硬化，以砂土地最为明显。在铲车装车时，贴地铲料，容易带土，不但影响热值、造成堵料，且容易磨损设备；〔4〕灰色秸秆〔如棉花秸秆、树皮枝桠等〕含纤维较多，破碎困难，粘连成团。高负荷上料较多时，容易在配料机下料口及给料机中造成堵料。所以，在燃料的收储运过程中一定要严把质量关，从根底做好，从源头上抓好，杜绝不合格的燃料进厂。燃料收购的相关技术要求如下：1、电厂固定收购点在收购时的燃料的相关技术要求为：〔1〕水分检验以水分电子测定仪数据为准，水分以15%为根底，并对超过局部进行扣除。最高实际水分限定为30%，超过30%水分的燃料，厂方不予收购；实际水分低于或等于15%，水分扣除为零。〔2〕杂质的扣除按实际含有率扣除，杂质的检验以感观检验为主。具体控制标准为：杂质含有率控制在3%以内；超过10cm以上大体积杂物即为大杂物。2、存储过程中的相关技术要求为保证燃料进站后，不减斤，不霉变，不流失，在存贮过程中的相关技术要求为：〔1〕为使堆垛有秸秆不会霉烂，控制进场秸秆水分是关键，因此水分>30%以上或更高时必须坚决拒收。〔2〕在堆垛时用机械和自然形成的方法尽量压实。〔3〕燃料堆垛高度8-10m、宽度15m以内为宜。〔4〕燃料堆垛之间自然通风距离控制在3m左右为宜。必要时在每个站点增设强制通风设备系统，用于对每个垛位进行定期通风处理，并定期倒垛，确保存放秸秆不会霉烂。〔5〕为防雨雪天气造成秸秆燃料浸水，必要时在每个垛位的顶部设置盖棚，再盖油布或厚塑料布。3、各收购站以及厂内料场的防火平安问题〔1〕生物质燃料的自燃条件生物质燃料都属于发酵放热类物质，自燃一般需要经过生物、物理和化学等综合反响才能发生。在常温下，当燃料水分在15%以上，细菌和真菌活动能力较强，生物质中少量的果胶、糖、淀粉等成分被微生物分解释放出少量热量，当湿度到达25%以上，温度到达30℃左右时，纤维素等燃料主要成份将发生生物降解，持续释放出热量。生物质燃料的自燃一般要具备以下2个条件：第一个条件：燃料水分过高；过高的水分将为微生物大量繁殖提供条件。水分过高通常是由于燃料收购较早，又来不及充分晾晒便匆忙上垛。码垛时，麦秸等含水量不应超过20%。第二个条件：草垛通风不良；在长期储存又无法及时通风的情况下，燃料发生生物反响产生的热量会在垛内不断积聚，当温度上升到70～80℃左右时，黄色秸秆将发生炭化，当到达自燃点〔麦秸200℃，木材250～300℃〕，即发生自燃，如果通风不良，草垛只见浓烟，当接触到空气或垛压实不够垛内空气较多就会产生明火。但小堆或散放秸秆由于通风较好，通常不会发生自燃。〔2〕防火平安问题收储站燃料相关的检测设备必须配备到位。严格进行燃料水分检测，水分高于20%的秸秆不能采取堆大垛和压实的存放方式。增加收储站监控点，对收储站内外情况进行实时监控。加强堆垛温度监控，应有专人定时检查垛内温度，做好记录，堆垛温度升高至40-50℃，立即进行打洞散热，堆垛温度升至60-70℃时，应立即拆垛晾晒，并做好灭火准备。加强收储站内外平安巡逻并做好记录。加强员工及周边农民的防火平安教育，扩大消防宣传力度，增强农民的消防意识。与工程所在地政府、相关企业、经纪人、农民处理好社会公共关系。积极与相关消防部门沟通，研究消防应急预案。第三章电力系统3.1电力系统概述3.2接入系统方案第四章热负荷及机组设备选型4.1热负荷根据食品工业园的热负荷情况，本工程主要给食品工业园的工业热用户提供热源，并留有将来提供采暖热源的能力。4.1.1现状及规划热负荷在现场收资调研过程中，我们对本工程周围所有工业热用户的产品产量、单位能源、实际年耗煤量、锅炉容量及台数、锅炉效率、用汽工艺、用汽参数、生产班制、检修期，企业的近远期生产开展情况逐一进行了调查分析，并在此根底上对现状热负荷进行了核实，同时对其用汽性质、凝结水回收情况进行了解。经调查，2016年，主要有5家工业热用户，各企业现状工业负荷详见下表：供热现状工业热负荷汇总表(t/h)表4.1-1序号单位名称压力MPa温度℃采暖期非采暖期最大平均最小最大平均最小10.81507.06.56.26.05.65.120.61602.52.42.32.32.22.130.61601.61.51.41.51.31.240.81453.23.02.82.92.72.550.61541.71.61.31.31.21.1合计=SUM(ABOVE)16=SUM(ABOVE)15=SUM(ABOVE)14=SUM(ABOVE)14=SUM(ABOVE)13=SUM(ABOVE)12到2020年本热源厂的近期热负荷折算到电厂出口处0.98MPa，温度300℃的蒸汽量最大为70t/h。4.1.2设计热负荷本期热用户的用汽压力均在0.6MPa-0.8MPa之间，温度为饱和温度即可，因此确定供汽参数为：压力0.98MPa，温度300℃。考虑到用户负荷的不同时性、检修时间、生产班次，最大负荷同时率0.95，考虑热负荷焓值折减系数及管网损失5%，计算得出热电厂出口设计热负荷，见表：现状设计热负荷汇总表表4.1-2单位采暖期非采暖期最大平均最小最大平均最小t/h141312121110GJ/h423936383532本工程按供热现状全年对外供热量为31.8万GJ。根据《城市专项供热规划》，近期设计热负荷如下表：近期设计热负荷汇总表表4.1-3单位采暖期非采暖期最大平均最小最大平均最小t/h706257605045GJ/h210186171180150135本工程到2020年对外供热量为141.8万GJ/a。4.2工程建设规模根据工程所在地可利用的农林生物质资源及热负荷情况，确定工程的规模为2台锅炉厂生产的YG-130/13.7-T1高温超高压循环流化床生物质锅炉配2台C40－13.24/0.98型型汽轮机带2台40MW发电机组，建设规模2×40MW，农林生物质燃料的年消耗量为33.6万吨。4.3锅炉选型4.3.1炉型选择的原那么(1)、锅炉的容量和建设规模取决于生物质燃料持续、稳定、保质保量供给。农林生物质燃料丰富，但能否有效地组织收购和贮存，仍有不确定因素。因此，本工程考虑了一定的燃料保证系数。(2)、根据对农林生物质燃料性质的分析，玉米秸秆和向日葵秸秆是比拟好的燃料，灰份少、挥发份高、发热量较高、含硫量少，且收集方便，供给可靠，应作为首选燃料。4.3.2燃烧方式的选择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。对于高碱金属生物质的直接燃烧，目前主要技术为引进丹麦技术的BWE水冷式振动炉排燃烧技术，该技术特点如下：只能燃烧生物质燃料；炉排设计成一定形状，与炉膛下水冷壁接触，并用螺栓固定在水冷壁上，炉排可得到良好的冷却，不易被烧坏；炉排面上开有小孔，燃烧所需的一次风从炉排小孔喷出，二次风布置在炉排上方；炉排下部水冷壁与锅炉前、后墙水冷壁用大S型柔性结构水管相连，这样可以吸收炉排振动的位移量，保证水冷壁的平安；炉排向前振动的时间间隔约为2~3分钟，可根据锅炉负荷调节，振动发生时间约为2秒，振动幅度很小，水冷壁管只在弹性范围内微小变形，足以保证其工作长期平安。秸秆在炉膛内的行进途中受到高温烟气的加热，不断析出水分，得到枯燥，开始气化、燃烧。秸秆在炉排上燃烧的同时，随着炉排的运动，不断翻滚，不断燃烧，直至燃烬，渣从排渣口排出；在炉排上方布置了二次风管，并与前、后拱配合。二次风以高速喷入炉膛，动量大，与悬浮的秸秆充分挠动、混合，并补充燃烧所需要的氧气量，延长燃料在炉内的停留时间，提高燃烧效率。但该技术方案从原理上是一种高温燃烧类型，炉膛内存在温度远远高于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。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响条件和物料循环，在高碱金属生物质燃烧中，对于解决燃料差异带来的燃烧的影响，以及碱金属带来的沉积、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见金属腐蚀问题，可以通过合理布置受热面解决高温腐蚀问题。根据燃料性质、环保要求、运行方式、灰渣综合利用情况，本工程选用循环流化床锅炉，该锅炉具有以下特点：1．氮氧化物〔NOx〕排放低。燃料在炉内一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOx二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOx，并使局部已生成的NOx得到复原。相对其他炉型的脱硝设施投资较小。2．燃烧效率高，节省燃料。3．加减负荷调节快，调节范围大。一般而言，循环流化床的负荷调节可达60%~110%。4．循环流化床炉燃料在炉内燃烧充分，炉内温度较低且为循环燃烧，故灰渣中可燃物低，活性高，产生的灰渣可直接进行综合利用。由此本工程推荐采用循环流化床锅炉。4.4装机方案及汽平衡4.4.1装机方案根据工程所在地用电需要以及当地可利用的农林生物质资源情况，确定工程的建设规模为2台锅炉厂生产的YG-130/13.7-T1高温超高压循环流化床锅炉配2台C40－13.24/0.98型汽轮发电机组，农林生物质的年消耗量为33.6万吨。燃料以当地玉米和小麦秸秆为主，花生秸秆以及树皮枝桠等生物质燃料为辅。锅炉燃烧系统的适应性较好，经济效益和环保效益更好，是较为稳妥的方案。4.4.2具体装机配置(1)锅炉型式：高温超高压、中间再热、循环流化床秸秆直燃锅炉型号：YG-130/13.7-T1锅炉最大连续蒸发量：130t/h过热蒸汽压力：13.7MPa过热蒸汽温度：540℃给水温度：237.1℃给水压力：15.29MPa一、二次风预热温度：207℃排烟温度：137℃锅炉效率：≥90.7%数量：2台(2)汽轮机型式：高温超高压、中间再热抽凝式汽轮机型号：C40－13.24/0.98额定功率：40MW主蒸汽额定压力： 13.24MPa主蒸汽额定温度： 535℃主蒸汽额定流量： 130t/h再热蒸汽进汽温度:535℃再热蒸汽进汽压力：2.35MPa工业抽汽额定压力： 0.98MPa工业抽汽额定温度： 300℃工业抽汽额定流量： 50t/h额定转速： 3000r/min数量：2台(3)发电机型号：QF-40-2型空气冷却，自并励静止励磁额定功率：40MW额定电压：10.5kV额定电流：2941A功率因数：0.8〔滞后〕额定转速：3000r/min频率： 50Hz相数： 3数量：2台4.4.3工程燃料消耗量表4.4-1秸秆资源消耗量工程玉米秸秆向日葵秸秆小时耗量〔t/h56.3256.06日耗量〔t/d)〔按22h计〕1239.131233.41年耗量(104t/a)〔按所占总量的比例〕1914.6全年共计(104t/a)33.64.4.4装机方案蒸汽平衡装机方案汽平衡表(2015年)表4.4-2-1单位t/h类别项目采暖期非采暖期最大平均平均最小2×130t/h锅炉13.7MPa新蒸汽锅炉蒸发量254252250248减温减压器进汽量0000汽水损失7.67.67.57.4汽机进汽量246.4244.4242.5240.6平衡比拟00002×C40汽轮机抽排汽2#高加用汽量12.812.712.612.51#高加用汽量14.21413.913.9热负荷14131110除氧器用汽量2.22.11.81.63#低加用汽量11.511.411.511.42#低加用汽量8.48.48.48.41#低加用汽量17.417.417.417.4凝汽器进汽量165.9165.4165.9165.4合计246.4=SUM(ABOVE)244.4242.5240.6=SUM(ABOVE)平衡比拟0000装机方案汽平衡表(2020年)表4.4-2-2单位t/h类别项目采暖期非采暖期最大平均平均最小2×130t/h锅炉13.7MPa新蒸汽锅炉蒸发量260260260260减温减压器进汽量0000汽水损失7.87.87.87.8汽机进汽量252.2252.2252.2252.2平衡比拟00002×C40汽轮机抽排汽2#高加用汽量13.113.113.113.11#高加用汽量14.514.514.514.5热负荷70625045除氧器用汽量10.197.36.63#低加用汽量8.28.79.59.82#低加用汽量66.26.97.11#低加用汽量12.313.214.314.8凝汽器进汽量118125.5136.6141.3合计252.2252.2252.2252.2平衡比拟00004.4.5装机方案技术经济指标按照选定的装机方案，计算得出的技术经济指标见下表所示：表4.4-3-1机组技术经济指标〔2015年〕序号工程单位2×130t/h+2×C40采暖期平均非采暖期平均1热负荷t/h1311GJ/h39352小时发电量MW80803供热标煤耗率kg/GJ43.964发电标煤耗率kg/kW·h0.3105年耗电量104kWh/a47046供热厂用电率kWh/GJ5.737综合厂用电率%9.88年供热量104GJ/a31.89年发电量104kWh/a4800010年供电量104kWh/a4329611全年耗生物质燃料量104t/a33.612折合全年耗标煤量104t/a16.8413供电标煤耗率g/kW·h34414年利用小时数h600015全厂热效率%35.616年节标煤量t/a16.84表4.4-3-1机组技术经济指标〔2020年〕序号工程单位2×130t/h+2×C40采暖期平均非采暖期平均1热负荷t/h6250GJ/h1861502小时发电量MW60703供热标煤耗率kg/GJ43.964发电标煤耗率kg/kW·h0.3105年耗电量104kWh/a47046供热厂用电率kWh/GJ5.737综合厂用电率%9.88年供热量104GJ/a141.89年发电量104kWh/a3912010年供电量104kWh/a3489511全年耗生物质燃料量104t/a33.612折合全年耗标煤量104t/a16.8413供电标煤耗率g/kW·h34414锅炉年利用小时数h600015机组热电比%100.716全厂热效率%5417年节标煤量t/a16.84第五章建厂条件5.1厂址概述5.1.1厂址选择秸秆发电厂厂址选择一般应符合下述根本条件：1、尽量靠近出产秸秆资源的运输中心位置，以减少大量运送燃料的费用，并减少运输环节上给当地交通带来的影响。本工程紧靠包兰铁路、京藏高速公路、110国道，需要运输的设备及燃料可通过四通八达的道路进入厂区内。2、尽量靠近并网变电站，以减少接入系统投资和建设用地。3、具有良好的水源条件，便于取水，以满足农林生物质电厂的用水需要。4、厂址拆迁的建、构筑物少，以便降低建设投资，减少由拆迁带来社会矛盾。5、工程地质较好，无地下文物和可开采的矿藏，地质上能满足发电厂厂房设施对地基的要求。在考虑一般抗震措施后可防止地震的影响。6、厂址不处于低凹位置，以免受洪水灾害。本工程拟建厂址位于食品工业园。本工程用地13.33公顷〔200亩〕。土地性质为规划建设用地，符合土地总体规划。常年主导风向为东南风和西北风。拟选厂址所处地理位置并结合当地的主导风向来看，电厂飘尘不会对市区造成环境污染；就周边环境来说，厂址交通、人文环境更成熟，特别是已成熟的交通运输网络可为工程建设节省不少投资。结合厂址的内、外部建设条件及对周围的环境影响，经综合经济技术评价，厂址位置经济合理。5.1.2厂址水文气象属中温带大陆性季风区，冬长夏短、雨热同季，光热资源丰富，昼夜温差大。年均气温6—7℃，年均日照时数3202.5小时，≥10℃积温2300℃—3100℃，无霜期100—145天，年降雨量200—250mm，年蒸发量1900—2300mm，是农作物理想的种植区域。5.2地理位置和交通运输地处“呼包银兰”经济区域带和产业富集区，区位优势突出，交通通讯便利。包兰铁路、包白铁路、京藏高速公路、110国道穿境而过，黄河大桥连通鄂尔多斯，甘泉、乌锡、西金三条铁路穿越旗境。、全旗11个苏木镇全部实现了乡乡通油路，形成了以乌拉山镇为中心、110国道为主干，四通八达的公路交通网，道路建设走在了自治区各旗县的前列。本工程2×130t/h锅炉年耗农林生物质量33.6万t，每小时最大秸秆耗量为55.2t/h，日耗秸秆量最大为1214.3t。本工程按每车运量为5t/车，每天运输10h计算，每小时约有12辆车进厂，如考虑不均匀系数1.3，顶峰小时进车辆约为15辆。本工程厂前道路，路面宽30m，厂址周边路网条件较好，同时交通量不大，而本工程为当地公路交通双向流量增加30辆/h，对当地交通影响很小。因此，厂址周围交通便利，能满足工程建设及生产所需大型设备、材料及燃料运输要求。5.3供水水源境内水道均属黄河水系。黄河由西向东流经旗南部，过境长160公里,在中部改道形成乌梁素海。季节性河流有乌松图勒河、苏海河、昆独仑河、摩楞河，山洪沟104条。黄河灌渠有总干渠、长济渠、塔布渠、三湖河、华惠渠、义和渠、通济渠、总排干沟、通长干沟、长塔干沟、塔南干沟、三湖一分、二分、三分、四分干沟、新安分干沟、通北分干沟，河流总长度为1817.9公里，河网密度0.24公里/平方公里，年径流总量11639万立方米，保证率为50%左右。浅层地下水6.46亿立方米，引黄河水量年平均为6亿立方米。完全能够满足生活和一般工业用水的要求。5.4工程地质及地震烈度5.4.1工程地质条件总的地形趋势为东北高、西南低，大体可概括为“三山两川一平原，乌梁素海居中间”。境内西部是广阔富饶的河套平原，中部是美丽的塞外明珠——乌梁素海，东部横亘着白音查汗山，查石太山和乌拉山，三大山脉之间形成小佘太川、明安川及乌拉山山前倾斜平原。全旗按地貌分为黄灌、山旱、山牧三大区。由于地形、地貌和地质构造较复杂，生物气候的差异，*****境内形成不同的成土母质；主要土壤类型有灌淤土、草甸土、盐土、风沙土和栗钙土，共计五个土类，并且在分布上有明显的地带性特征。灌淤土是在半水成型和盐成型的草甸土上发育而成；除后山地区有少量分布外，主要分布在黄灌区。草甸土是在地下水直接浸润作用下，在草甸植被下发育而成的半水成型土壤；主要分布在黄灌区。盐土是表层土壤内含有大量可溶性盐类的土壤；分布在黄灌区、乌梁素海畔及大佘太镇西南黑水壕一带。风沙土是在风积沙母质上发育而成的幼年土壤；主要分布在乌拉山后的苏计沙漠和黄灌区西南部的乌拉山镇、西小召镇境内。栗钙土是境内面积最大的土类；分布在广阔的山旱区，即乌拉山冲击扇广阔地带和明安镇波状丘陵、川地的栗钙土有不同程度砾质化；白音查汗山和查石太山的山顶，基岩裸露处；栗钙土土体极薄，一般仅有几厘米到十几厘米，并且含有较多的砾石和母岩碎屑。5.4.2水文地质条件河套平原的沉积构造条件，形成了以细粒相为主的冲—湖积含水层系统，其中以上更新统冲击湖积粉细砂承压水和半承压水为主，因为含水层岩性颗粒粒度较细，水平渗透性差而使得径流条件差，加之地形平缓，水利坡度小，地下水径流极其缓慢。场区地下水位埋藏较深，在本次勘探深度范围内未见地下水。经分析，场地土对混凝土结构具微腐蚀性；长期浸水的情况下对钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性，在干湿交替的情况下对钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性。5.4.3场地地震效应本区抗震设防烈度为7度。设计根本地震加速度值为0.15g。初步判定，场地地质属内陆断层的河套盆地,第四纪河流堆积,上层由轻亚粘土、亚粘土组成，下层是粉砂、细砂层。地质承载力120~140KPa。厂址区域地貌类型单一，地层结构简单，分布较连续，厚度较稳定，物理力学性质均匀，地层承载力较高。无活动断裂等不良地质作用和地质灾害，无特殊性岩土和液化土，场地稳定性良好，适宜工程建设。第六章工程设想6.1厂区总平面布置6.1.1总平面布置原那么(1)、本工程的建设规模为2台锅炉厂生产的YG-130/13.7-T1高温超高压循环流化床锅炉配2台C40-13.24/0.98型汽轮发电机组，农林生物质的年消耗量为33.6万t。(2)、满足工艺要求，使生产流程顺畅、便捷。尽量短缩运输距离和管线长度，功能分区明确；(3)、节约用地，将建筑物进行合理合并；(4)、充分利用自然有利条件，减少工程投资；(5)、与当地规划相协调，因地制宜进行规划。6.1.2总平面布置方案本期设计有干料棚、锅炉房、汽机间、烟囱、化水车间、厂前区设施，秸秆破碎在厂外秸秆收购点完成。因此占地比同类工程少，厂区用地面积13.33公顷能够满足本工程需要。厂区总平面布置方案考虑了两种方案，具体如下。方案一：厂区总平面布置采用人、物分流，人流入口和物流入口分别布置在厂区的南侧和东侧，秸秆运输进出厂区不影响人流的交通。厂区总平面布置按功能划分为三个区，西南部为生活及辅助生产区，东南部为主生产区，北部为燃料区。主生产区从西向东布置有汽机房、除氧料仓间、锅炉房、除尘器和烟囱。主厂房垂直于干料棚布置，上料方便、减少转运。厂区管线采用直埋、管沟和架空三种方式敷设，尽量采用直埋和管沟敷设，以到达交通、美观的要求，同时兼顾防火的功能。优点：整个厂区各功能分区明确、合理、规整，生产区布置紧凑，工艺流程顺畅有利于节约投资。临时储料场位于厂区北部不受主风向的影响，整个储料区域规整便于分隔，可用围墙将两局部功能区完全分开以满足防火要求。电力出线顺畅、距离较短投资较少。缺点：循环水来水与汽机间距离较远，管线敷设较长。方案二：厂区总平面布置采用人、物分流，人流入口和物流入口分别布置在厂区的南侧和东侧，秸秆运输进出厂区不影响人流的交通。厂区总平面布置按功能划分为三个区，西南部为生活区，东南部为生产区，北部为燃料区。生产区从东向西依次布置有汽机房、除氧料仓间、锅炉房、除尘器和烟囱。主厂房垂直于干料棚布置，上料方便、减少转运。厂区管线采用直埋、管沟和架空三种方式敷设，尽量采用直埋和管沟敷设，以到达交通、美观的要求，同时兼顾防火的功能。优点：发电机出线方便。缺点：料场距离生活区太近，不利于厂区主要设备防火。经比拟，主要建、构筑物布置形式根本相同，上料方式相同，区别在料场区的布置是否利于整个厂区的防火。从厂区长期平安运行角度考虑，将方案一做为推荐方案。6.1.3总图数据指标方案一主要技术经济指标见下表。表6.1-1总图主要技术经济指标序号名称单位数值1厂区用地面积m21333342本期设计容量MW2×403单位容量占地m2/MW16674建、构筑物占地面积m252254.65建筑系数%39.196厂区道路及广场面积m295437厂区围墙长度m1297.58绿化面积m2170329绿地率%12.810厂区建筑物建筑面积m22627811容积率0.206.2燃料运输系统6.2.1概述本工程新建2台130t/h高温超高压生物质直燃锅炉，其秸秆的年消耗量为33.6万吨。表6.2-1秸秆资源消耗量工程玉米秸秆向日葵秸秆小时耗量〔t/h56.3256.06日耗量〔t/d)〔按22h计〕1239.131233.41年耗量(104t/a)〔按所占总量的比例〕1914.6全年共计(104t/a)33.66.2.2卸料装置和储料设施本工程2×130t/h秸秆直燃炉锅炉年耗秸秆量33.6万吨，每小时最大秸秆耗量为56.32t/h〔葵花秸秆〕，日耗秸秆量最大为1239.13t。本工程按每车运量为8t/车，每天运输12小时计算，每小时约有13辆车进厂，如考虑不均匀系数1.2，顶峰小时进车辆约为15辆。厂内设干料棚1座，长132m，宽90m，整个干料棚储存秸秆4050t，能够满足锅炉燃用3天。干料棚设内抓斗起重机，起重量5t。另设内燃叉车，堆高6m，起重量1t，与抓斗起重机一起完成卸料、存料、上料、整备等功能。干料半密封，棚内设通风、消防、照明等必要的设施。露天储料场建在干料棚北部，用于储存各类生物质秸秆散料。厂内露天堆场共可储料11000t，能够满足锅炉燃用9天，遇到雨雪天气，露天储料场用帆布或雨布遮盖。6.2.3破碎系统本工程主要采用场外破碎，并将破碎后的散料、包料输送到厂内储料场储存，考虑到厂址周边燃料直接进厂的可能性，厂内设置1套与固定收购点配置相同的破碎系统，实现以各收购点为主，厂内破碎为辅的物料破碎系统。厂外共设有6个固定收购站点，考虑到物料的季节性供给和区域性分布等问题，每个固定收购站点的仓储设施规格设计暂以收购站总的贮存量满足电厂秸秆年消耗量的70%考虑，在每个收购点分别设置切料机、削片机、链板输送机和散包机各一台，打包物料由链板输送机输送到散包机中进行解包，并将黄色秸秆与灰色秸秆分别由切料机和削片机进行破碎。1、黄色秸秆破碎黄色秸秆是采用切料机进行切断破碎，切料机生产能力为24t/h，刀辊转速500r/min,进料线速度为26m/min，物料长度小于300mm。由于黄色秸秆比重小〔特别是麦秆〕，物料切碎后不方便运输，因此物料在切断破碎后由人工打包装车，将包料运往场区，并在干料棚南侧堆放。2、灰色秸秆破碎灰色秸秆是通过削片机切断破碎，生产能力为20t/h，刀辊直径为800mm，刀辊转速为650r/min，进料速度为37m/min，物料长度小于300mm。物料切碎后，将散料装车运往场区，在干料棚北侧储料场堆放。黄色秸秆散料解包物料黄色秸秆散料解包物料灰色色秸秆灰色色秸秆削片机削片机装车装车打捆打捆切断机切断机6.2.4给料系统本工程给料系统设计分为散装料给料和包料给料两套系统，散装料线为主料线。散装料线包括装载机和旋转辊式给料机，散装料由装载机送入给料口，经旋转辊式给料机控制进料量进入皮带机，包料线包括叉车、抓斗起重机、散料机和刮板输送机，包料由叉车或者抓斗起重机送入散包机，解包以后转运到刮板输送机上，由刮板输送机将物料转运到主皮带上，散装料线与包料线可同时运行。干料棚内设4台装载机，负责散料的给料与堆放，2台内燃叉车，起重量1t，与抓斗起重机一起完成对包料的卸料、存料、上料、整备等功能。包料线与主皮带垂直设置，每路皮带对应一条包料线。6.2.5上料系统本工程每台锅炉对应一套上料系统，每套上料系统选用双路带宽为1400mm的皮带机，皮带倾角为17°，采用加强皮带。散料和包料分别通过旋转辊式给料机和刮板输送机转运完成给料，两套系统可同时运行。物料由皮带机送入炉前料仓。输料栈桥零米以上采用全密封钢结构形式，并设置取暖设施，零米以下为混凝土结构。旋转辊式给料机双路皮带输送机刮板输送机散包机抓斗、叉车装载机散料炉前料仓旋转辊式给料机双路皮带输送机刮板输送机散包机抓斗、叉车装载机散料炉前料仓包料包料6.2.6辅助设备厂区内设一台50t地中衡，每路皮带中段设一台电磁除铁器。燃料运输系统设置照明、通风及控制系统。6.3燃烧系统燃烧系统1．给料：本期扩建锅炉设置二个料仓。每个料仓对应一组给料机，每组为二台给料机，每组给料机都可满足锅炉60%负荷，也可各带30%负荷运行。两组给料机通过炉前将生物质送到炉膛，燃料在燃烧室中与空气混合，从鼓泡状态进入流化的气固混合状态，大量的细颗粒被烟气挟带到炉膛上部悬浮燃烧，经别离器在高温下别离，大颗粒由返料器送回炉膛再燃烧，离开悬浮别离器的烟气进入尾部烟道，随烟气排走的微细颗粒由除尘器进行除尘，除尘后的烟气经引风机加压后通过烟囱排入大气。2．锅炉排渣：推荐每台炉采用两台水冷冷渣器，采用化学补充水作为水源，加热后的水进入热力系统，渣冷却到120℃以下，排至除渣系统。3．配风系统：每台炉设置一台一次风、一台二次风机，一次风通过锅炉底部进入炉膛，因为压力高，他既能保证床上的物料充分的悬浮流化，又能保证一定的燃烧用空气量。二次风从锅炉中部进入炉膛。在正常运行时，炉膛温度为850℃~900℃,一次风量占总风量的70%，通过调节一、二次风量的比例可以控制炉膛温度。每台炉还配置二台高压风机，从高压风机出来的高压风一路进入别离器回落管，一路作为给料机密封风。烟气从炉本体引出后，经除尘器和引风机送入烟囱，烟囱为两台炉合用。4．点火系统：锅炉采用轻柴油点火，为了加快启动速度，节省燃油，采用床下点火的方式。床下启动燃烧器〔热烟发生器〕布置在水冷布风板下面的一次风室前的风道内，共两支，每支耗油为750kg/h。启动燃烧器采用简单机械雾化。每支启动燃烧器均配有火焰检测器，确保启动过程的平安性。5.烟气除尘系统：为减少烟尘排放量，最大限度的收集飞灰，本工程烟尘采用脉冲清灰布袋除尘器。该除尘器具有下进风、在线清灰、离线检修、外滤式除尘、过滤区全封闭、维护检修机外执行、操作方便、清灰效果好等特点，并且为了防止高温烟气中的含火星的灰尘烧坏布袋，本工程在布袋除尘器前布置有单级旋风除尘，以降低飞灰中的烟气温度，将带火星的灰尘提前滤除。本工程的除尘器的综合除尘效率为99.9%，每台炉配一台除尘器。本工程每台炉配两台各60%容量的引风机，并配变频调速电机。本工程2台130t/h锅炉炉后设置一座钢筋混凝土烟囱，烟囱高度暂定120m〔以环境影响报告书为准〕，出口内径2.8m。6.3.2炉渣排放系统燃烧后的灰渣由锅炉的排渣口排出炉外。在排渣口下方设有冷渣器，能使炉渣平安有效的排出炉外。6.3.3锅炉点火油系统锅炉用0#轻柴油点火启动，在炉膛侧墙装有启动燃烧器。点火用油每年每台锅炉检修点火3次，每次锅炉点火用柴油3吨，全年2台炉需要柴油量约18吨，由汽车运输进厂。6.3.4锅炉主要辅机设备选型燃烧系统主要辅机(2台炉)表6.3-1序号设备名称型号及标准单位数量1一次风机JG2537/4.8№14D93600m3/h，19500Pa功率：750kW。台22二次风机JG1087/8.1№13.5D65866m3/h,13000Pa功率：350kW台23高压流化风机4500m3/h,50000Pa功率：95kW台43引风机JY3588/5.9№21.5D124421m3/h5939Pa功率：450kW台44布袋除尘器η=99.9%台26.4炉内脱硝及炉后脱硫系统6.4.1炉内脱硝系统6.4.1.1脱硝工艺的选择脱硝技术领域以NOx复原技术为主导地位，其NOx复原技术分为两大类：选择性催化复原技术〔SCR〕和选择性非催化复原技术(SNCR)。SCR脱硝技术是向温度为320～420℃的烟气中喷入复原剂NH3〔气态〕，在催化剂的作用下，选择性地将烟气中NOx复原生成N2和H2O。SCR脱硝装置一般布置在锅炉省煤器与空气预热器之间。SCR脱硝工艺脱硝效率高，初期投资和运行费用高，在锅炉的脱硝上，催化剂磨损严重，还容易引起催化剂的中毒。SNCR脱硝技术是指在没有催化剂的作用下，向温度区域为800～1050℃的炉膛中喷入氨基复原剂，复原剂迅速热解成NH3与烟气中NOx反响生成N2和H2O。SNCR技术是以炉膛〔别离器〕作为反响器，复原剂一般采用氨、氨水或尿素等。以氨水作为复原剂为例：该技术应用在煤粉锅炉时，其脱硝率为30%～50%；故本工程需要对锅炉原有低氮燃烧器后进行改造，使出口烟气的含氮量在200Nm3/h,再利用SNCR技术将烟气中的NOX的含量降低到国家规定排放标准。SNCR是当前世界上一种成熟的氮氧化物控制技术，SNCR脱硝工艺适合的温度区间〔温度窗〕与锅炉运行温度场重合，且锅炉存在一个最正确的复原剂喷入位置——别离器进口区域。综上所述，在满足国家《火力发电厂大气污染物排放标准》〔GB13223-2011〕的排放标准的前提条件下，根据业主的具体情况，结合一次性建设投资费用、运行维护费用等方面综合考虑，SNCR脱硝技术比SCR脱硝技术具有更好的技术和经济性能，SNCR烟气脱硝技术对于小型锅炉来说具有较大的优势。因此，本工程采用SNCR脱硝技术。6.4.1.2SNCR脱硝工艺复原剂的选择〔一〕SNCR脱硝工艺原理SNCR选择性非催化复原脱硝技术以炉膛〔别离器〕作为反响器，是目前锅炉配套脱硝设施时主要采用的脱硝技术。选择性非催化复原〔SNCR〕脱硝技术是把含有NHx基的复原剂，喷入炉膛温度为800～1050℃的区域，该复原剂迅速热分解成NH3及其它副产物，随后NH3选择性地与烟气中的NOx反响生成N2、H2O等无害气体。复原剂一般采用氨、氨水等。氨、氨水复原NOx的主要反响式如下：〔1〕NH3复原NOx的主要反响为：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O8NH3+6NO2+O2→7N2+12H2O〔2〕尿素复原NOx的主要反响为：(NH2)2CO→NH3+CONHCONH+H2O→NH3+CO24NH3+4NO+O2→4N2+6H2O8NH3+6NO2+O2→7N2+12H2OSNCR复原NOx的反响对于温度条件非常敏感，一般认为理想的温度范围为800℃～1050℃。当温度高于1000℃时，温度过高复原剂会被氧化成NOx，NOx排放量可能会不降反升；温度低于800℃以下时，NH3的反响速率下降，由于停留时间的限制，往往使化学反响进行不够充分，从而造成NOX的复原率较低，同时未参与反响的NH3增加也会造成氨气的逃逸。因此，如何选取适宜的温度条件，获得较高的脱硝效率，同时兼顾减少复原剂的逃逸成为SNCR技术成功应用的关键。〔二〕复原剂的选择选择性非催化复原〔SNCR〕脱硝技术所用的复原剂一般为液氨、氨水等。液氨属于危险化学品，其储存和运输有较高的要求，出于平安考虑一般不使用液氨做为SNCR复原剂。氨水反响效率与温度的关系氨水在SNCR脱硝系统上使用较多，相比拟而言，锅炉的燃烧温度窗口比拟适合氨水，且使用氨水作为复原剂，使脱硫与脱硝使用同一种吸收剂，这样可以降低投资本钱，在建设及运行本钱上有一定的优势。结合需方的实际情况情况，本方案采用氨水〔20%)作为SNCR脱硝技术复原剂。6.4.1.3氨水SNCR脱硝工艺技术说明〔一〕氨水SNCR工艺流程简述本工程选用氨水作为复原剂的SNCR工艺。氨水槽车将氨水送至厂区内氨水储罐后，由氨水加注泵打入氨水储罐内以供后续SNCR脱硝使用。氨水储罐存放2台炉5天脱硝的量以保证整个脱硝系统连续平稳运行。在进行SNCR脱硝时，氨水输送泵将20%的氨水从氨水储罐中抽出，在静态混合器中和工艺水混合稀释成5-10%的氨水〔浓度可在线调节〕，输送到炉前SNCR喷枪处。氨水通过喷枪雾化后，以雾状喷入炉膛出口〔别离器入口〕内，与烟气中的氮氧化物发生化学反响，生成氮气，去除氮氧化物，从而到达脱硝目的。喷枪雾化采用气力雾化，雾化介质采用压缩空气，雾化介质的作用是加强氨水溶液与炉内烟气混合，充分混合有利于保证脱硝效果，提高氨水利用率，减少氨水用量，减少尾部氨剩余。工艺水由电厂提供除盐水，压缩空气也由热电厂统一提供。〔二〕氨水SNCR脱硝工艺系统组成整套氨水SNCR脱硝装置由氨水卸料与储存系统、氨水输送系统、稀释水系统、混合分配系统、喷射系统、自动控制系统组成。氨水卸料与储存系统氨水卸料与储存系统用于储存20%的氨水，该系统由氨水储罐1个〔与脱硫共用〕、卸氨泵2台、配套压力液位等仪表和管道阀门等组成，氨水罐保护装置有呼吸阀。储罐安装在室外，罐体配有排污管道，在首次安装冲洗及设备检修时使用。氨水灌装时，槽车将氨水由外界运输到厂送至存放点，通过氨水加注泵打到氨水储罐储存待用。氨水储罐容积以满足1台炉B-MCR工况下不少于5天需求量。氨水输送系统氨水输送系统主要用于把储