淮安市楚州秸秆发电项目工程项目立项申请报告（可编辑） .doc

淮安市楚州秸秆发电项目工程项目立项申请报告 1概述11项目概况及编制依据111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2×75th燃秸秆锅炉×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 112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国家发展改革委可再生能源发电有关管理规定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发展改革委 1 通过对建厂条件工程实施以及对社会影响等方面的研究评价项目实施的可行性 2 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13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8556亿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14 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15建设必要性1我国秸秆资源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有约150被用来直接还田造肥有约250被作为饲料有约90被用作工业原料其中有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5作为能源用途则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06212320 218514046871 3330小麦110973 19466087609 2327玉米1519943 35371973296 1132豆类153001 532953143 547薯类051802 32074337 142其它粮食11485 2631697170 649花生22377 422516103 395油菜21660 2941457291 1114芝蔴2131 023194 015其它油料2459 081031 002棉花31350 23929187 334麻类150 009051 002甘蔗01838 1493373 013合计56390 1002615 1002有利于增加就业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发电项目初步定员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000人缓解人口就业压力问题如按每吨秸秆元测算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而煤的平均含硫量约达1秸秆发电走充分利用可再生资源的道路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被废弃在田间地头或在田间直接焚烧掉装机方案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5th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15 MW和18 MW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回110kV电压等级的线路接入系统110kV季桥变电所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17 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可行性研究报告21 电力系统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4929亿·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750MVA220kV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230MVA500kV线路7条总长度2112km220kV线路25条总长度58446km其中用户5条10656km212 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11010kV主变容量1×40MVA110kV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22 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23 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725250345 100 25大麦828035115 243水稻9644690487162931玉米67190284 067284合计183676659583112 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32表32 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t293127432845958减量比率15减量后秸秆资源量 万t2491233224150642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33表33 楚州区秸秆利用现状品 种直接还田造肥用作工业原料农民直接燃烧用来炊事和取暖玉米秆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34表34 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t23872332241496秸秆商品率 93250秸秆资源近期可获得量 万t23258029根据表34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312 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35表35 本工程秸秆消耗量 锅炉容量小时耗量th日耗量td年耗量104ta2×75th3322730841993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 32 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36表36 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582084稻 草23280117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400450kg密实度为025tm3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99224044 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33 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37表37 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Mt15913145空气干燥基水分Mad594795762收到基灰分Aar87576491干燥无灰基挥发分Vdaf799179437921收到基碳Car36340013946收到基氢Har474507497收到基氮Nar057035059收到基氧Oar336435563526全硫Star015025031收到基高位发热量QgrarMJkg140115531517收到基低位发热量QnetarMJkg126714191381氯Clar082711860774灰中二氧化硅SiO2480328951553灰中三氧化二铝Al2O3439107518灰中三氧化二铁Fe2O3076549177灰中氧化钙CaO84719283053灰中氧化镁MgO403302204灰中氧化钠Na2O7394641186灰中氧化钾K2O731224506灰中二氧化钛TiO2168109156灰中三氧化硫SO32396091414灰中二氧化锰MnO20610009028灰中五氧化二磷P2O51427779110734 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08万吨的秸杆储存场地·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35 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35 0轻柴油特性恩氏粘度120时12167 0E运动粘度20时080 厘沱灰份 0025 水份痕迹硫份 02 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4103141870 MJkg4 机组选型41 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411 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4111 丹麦BWE公司丹麦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Haslev5Mwe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38 MWe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4112 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347MW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884113 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400600在588MPa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4114 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2030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412 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4121 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4122 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78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4050吨 以及可靠性低4123 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3000kW4124 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130th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42 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421 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1422 灰渣的特性的影响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800950玉米秸杆的灰熔点为10501100而棉花杆的灰熔点却 1400因此如要求锅炉同时适用上述多种不同性质的生物质燃料炉膛烟气温度的选择不能太高以避免大面积的结焦和结渣同时应优化吹灰器的形式和布置方式加强吹灰以保证炉膛水冷壁过热器以及省煤器的清洁和换热效果423 氯离子腐蚀的影响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041最大可达119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510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时烟气腐蚀性急剧加大因此在受热面尤其是高温受热面选材时要特别注意在烟气迎合面应采用高Cr抗氯离子的材料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43 秸杆锅炉燃烧技术431 国内外秸杆锅炉技术简介从41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4311 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条件下发生热解反应析出挥发分类似于干馏留下的焦碳继续与空气发生氧化还原反应继续生成CO等可燃气体需控制水冷炉排上的空气量以保持该区域的还原性气氛这种技术基本上吸收了生物质气化技术的一些特点当可燃性气体等挥发出后再通过分级送风等措施控制其停留时间燃烧时间以及燃烧区域以控制炉膛的温度和燃烧强度从而间接控制受热面的金属壁温防止出现超温降低出现金属腐蚀的可能性而分布较为均匀的炉膛截面热强度又为提高锅炉效率和减少受热面的结焦提供了保证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914312 国内技术国内技术基本上主要有以下两种1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锅炉计算热效率为89232 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5050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34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44 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75th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45 主机技术条件451 秸秆锅炉参数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th16612额定蒸发量th753过热器出口蒸汽压力MPa3824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kJkg13260说明燃料性质按混合燃料计算452 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15 MW额定进汽量70 th额定进汽压力343 MPa a 额定进汽温度435 排汽压力00066MPa给水温度150 加热器级数高加除氧器低加113000 rpm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15 MW额定进汽量最大进汽量1081435 th额定进汽压力343 MPa a 额定进汽温度435 额定抽汽量最大抽汽量5080 th额定抽汽压力098 MPa a 额定抽汽温度305 排汽压力00066 MPa给水温度150 加热器级数高加除氧器低加1113000 rpm旋转方向从汽机端向发电机端看为顺时针453 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08 滞后 额定电压63 kV额定频率50 Hz额定转速3000 rmin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 055 厂址条件51厂址概述511 地理位置和周边概况见厂地理位置图工程拟建于江苏省淮安市楚州区的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°12119°39北纬32°4334°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宿淮盐高速公路宁淮高速公路均在建设中即将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210225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120万200年生产总值亿元元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 km2规划分为ABCD四个区块累计进驻项目已达200个A区为启动区已按规划基本建设完成目前正在建设B区和C区本工程厂址即位于B区的西北角512厂址自然条件和周边概况本工程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762785m1956年黄海高程系下同厂址为农田部分已种植水稻513地质条件详见岩土工程勘察报告厂址位于黄泛冲积平原区地势较平坦厂址所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m地下水对混凝土结构无腐蚀性对钢筋混凝土结构中钢筋在干湿交替情况下具弱腐蚀性在长期浸水情况下无腐蚀性对钢结构具弱腐蚀性地下水位以上土层对混凝土结构钢结构均不具腐蚀性对钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性514水文气象详见53水文气象52交通运输521铁路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件设备均采用铁路22水路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 本工程的件设备采用路23公路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