生物質(zhì)能電廠(chǎng)的"小"與"精"

第32卷第10期華電技術(shù)Vol 322010年10月Huadian TechnologyOct.2010生物質(zhì)能電廠(chǎng)的“小”與“精”張瑾(安徽省電力設計院,安徽合肥230061)摘要:舉例分析了常規秸稈電廠(chǎng)的選址、布置等問(wèn)題,論述了主廠(chǎng)區與燃料堆場(chǎng)的關(guān)系,提出了簡(jiǎn)化輔助、附屬設施的方法,供秸稈電廠(chǎng)選址和設計布置方案時(shí)參考關(guān)鍵詞:秸稈發(fā)電;電廠(chǎng)選址;布置格局;輔助設施簡(jiǎn)化中圖分類(lèi)號:TK6文獻標志碼:B文章編號:1674-1951(2010)10-0072-0生物質(zhì)能概述煤的發(fā)熱量,秸稈如按180元/t賣(mài)給電廠(chǎng),農民可增加收入720億元。我國稻谷產(chǎn)量每年約1.8億t,稻生物質(zhì)能是一種“綠色能源”,包括樹(shù)木、青草、殼量每年可達3600萬(wàn)t,除少量自行燃燒外,大部分農作物、秸稈、稻殼等,利用生物質(zhì)再生能源發(fā)電是遭廢棄而未被利用。如將稻殼作為電廠(chǎng)燃料,按使解決能源短缺的途徑之一。開(kāi)發(fā)“綠色能源”已成用率80%計算,可利用稻殼約2900萬(wàn)t,按180元/為當今世界上工業(yè)化國家開(kāi)源節流、化害為利和保計算,農民可增加收入52億元,對提高農民生活水護環(huán)境的重要手段,也是我國調整能源結構、解決礦平大有益處。物質(zhì)能源危機、治理環(huán)境污染、減排溫室氣體和未來(lái)根據國家對可再生能源發(fā)電的一系列優(yōu)惠政電力能源供應的重要途徑,是未來(lái)5~10年世界新策,秸稈發(fā)電廠(chǎng)所發(fā)電量由電網(wǎng)全額收購;上網(wǎng)電價(jià)能源的重點(diǎn)發(fā)展方向。經(jīng)當地省政府價(jià)格主管部門(mén)按現行電價(jià)政策上報國發(fā)電廠(chǎng)利用當地豐富的稻殼、秸稈等“綠色能家發(fā)展和改革委員會(huì )核批后,國家給予15年0.25源”作燃料,向企業(yè)集中供熱,同時(shí)向地方供電。對元/(kW.h)的上網(wǎng)電價(jià)補貼,進(jìn)口設備的關(guān)稅和灰渣進(jìn)行綜合利用,生產(chǎn)工業(yè)緊缺原料白炭黑,或提進(jìn)口環(huán)節增值稅全免;同時(shí),各省(市)還因地制宜供給鄰近的化肥廠(chǎng)作為生產(chǎn)農業(yè)肥料的原料,形成地制定了其他的補貼政策。這些政策的出臺為秸稈生物質(zhì)-電-化工”循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,屬?lài)野l(fā)改發(fā)電在農村地區的推廣利用提供了有力保障。委第40號令《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2005)》中鼓2裝機容量小、主廠(chǎng)區占地小勵項目,并符合國發(fā)[2005]22號《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見(jiàn)》的要求個(gè)地區的農作物種植一般相對穩定,對當地發(fā)電項目利用生物質(zhì)燃料作為清潔能源,可大生物質(zhì)資源進(jìn)行專(zhuān)題調研后,根據資源的種類(lèi)與產(chǎn)大減少當地對農業(yè)廢料處理產(chǎn)生的環(huán)境污染。稻量確定燃料的收購與貯存方式,最后確定機組的裝殼、秸稈等生物質(zhì)燃料中硫的質(zhì)量分數均少于機容量。以桐城生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)為例,距電廠(chǎng)600.1%,采用生物質(zhì)燃料發(fā)電,可減少燃煤電廠(chǎng)對大km范圍內年產(chǎn)稻殼8.060萬(wàn)t,稻殼資源可獲得量的二氧化硫污染,同時(shí)減少了粉煤灰、粉塵的排為7.254萬(wàn)t,稻殼資源可供應量為5.803萬(wàn)t。秸放。電廠(chǎng)工業(yè)污水進(jìn)行綜合處理后循環(huán)使用,基本稈資源量為55.451萬(wàn)t,秸稈資源可獲得量為達到零排放。項目符合國發(fā)[2005139號《國務(wù)院關(guān)49.906萬(wàn)t,秸稈資源可供應量為16.968萬(wàn)t,而1于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀(guān)加強環(huán)境保護的決定》的要求。座2×12MW生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)年需稻殼、秸稈約20目前,我國多數地區秸稈、稻殼利用率較低,農萬(wàn)t民以焚燒方式處理積存的秸稈、稻殼,造成煙塵污染我國在建的牛物質(zhì)發(fā)電示范項目一般采空氣并可能導致交通及機場(chǎng)關(guān)閉等事故用中國煤化工技術(shù)已基本成熟,在規我國年產(chǎn)秸稈6億t左右,造肥還田、家庭燃用?；疌NMHG資也較合理,但受原料消耗約占35%,剩余4億t左右的秸稈沒(méi)有利用。供應及工藝限制,發(fā)電規模不宜過(guò)大,一般不超過(guò)按秸稈發(fā)熱量計算,4億t秸稈發(fā)熱量相當于2億t30MW生物質(zhì)能秸稈發(fā)電廠(chǎng)的工藝系統主要包括燃料收稿日期:2010-06-10存貯、運卸、輸送裝置,鍋爐汽輪機系統,布袋除塵第10期張瑾:生物質(zhì)能電廠(chǎng)的“小”與“精器,灰(渣)庫,配電裝置,冷卻系統和水務(wù)系統以及其約著(zhù)生物質(zhì)的大范圍、大規模收集利用。以玉米秸他輔助、附屬生產(chǎn)、生活設施。按照功能分區分解為稈為例,一般每畝只可收集到風(fēng)干秸稈0.5t,1座主廠(chǎng)房區域、機力(自然)通風(fēng)冷卻塔區域、配電裝置2×12MW生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)年需生物質(zhì)20~30萬(wàn)t區域、燃料設施區域、化學(xué)水處理設施區域、工業(yè)/生需在2.7~4.0萬(wàn)hm2的玉米地進(jìn)行收集,而目前玉活/消防水設施區域、廢/污/排水處理區域、其他輔助米秸稈約有1/3直接還田,1/3用作飼料等其他用生產(chǎn)及附屬建筑設施區域以及廠(chǎng)前建筑。根據最新途,實(shí)際能收集到的僅為1/3,這就需要在10萬(wàn)hm電力工程項目建設用地指標,以2×12MW燃燒灰色左右的耕地上來(lái)完成收集任務(wù)。秸稈的電廠(chǎng)為例,其用地面積應小于5.90hm2收集時(shí)間存在的矛盾難以解決。一是農業(yè)生產(chǎn)季節性強,換種期短,為了騰地換種,甚至要求生物3廠(chǎng)址選擇的原則質(zhì)在10d左右時(shí)間內完成收集和儲存;二是各類(lèi)農生物質(zhì)能電廠(chǎng)的選址除了要遵循一般小型電廠(chǎng)作物生物質(zhì)收獲時(shí)的含水量不一,收獲后一般需要廠(chǎng)址選擇時(shí)應遵守的原則(如綜合考慮(電)熱負原地攤開(kāi)晾曬1~3d才能進(jìn)行捆扎碼垛儲存,碼垛荷、地區自然條件、交通運輸條件、環(huán)境保護要求和儲存時(shí)生物質(zhì)含水量原則上不能超過(guò)50%。建設計劃等因素)外,更要考慮燃料運輸與供應對華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)2×12.5MW機組工廠(chǎng)址的約束條件。程設有2座長(cháng)96m、寬33m的料庫,料庫周?chē)O9m由于電廠(chǎng)燃料為農作物,一般采用汽車(chē)運輸。寬的消防通道,每個(gè)料庫“兩進(jìn)兩出”,每個(gè)出(入)農民向收儲站交售秸稈可用農用運輸車(chē),收儲站及口寬7m;料庫一側靠物流方向建有1個(gè)83m×21m稻米加工廠(chǎng)向電廠(chǎng)運送燃料可委托專(zhuān)業(yè)運輸公司。的堆場(chǎng),堆場(chǎng)兩側順應物流方向設有重車(chē)、空車(chē)汽車(chē)廠(chǎng)址應位于燃料可供應運輸半徑的中心位置,運輸衡,四周環(huán)行道路寬9m,堆場(chǎng)做素混凝土硬化處半徑一般不超過(guò)60km,電廠(chǎng)周?chē)鷳休^為完善的理。因此,將料庫與堆場(chǎng)均放在主廠(chǎng)區時(shí),經(jīng)濟技術(shù)公路網(wǎng)絡(luò )作為支撐,到各鄉鎮均有干道。指標中道路廣場(chǎng)系數會(huì )相應增加,達到甚至超過(guò)小桐城生物質(zhì)能電廠(chǎng)主要采用桐城市范圍內產(chǎn)生型供熱機組的道路系數控制指標上限。的秸稈及桐城市和周邊60km范圍內的稻米加工廠(chǎng)其后建設的桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng),機組規所產(chǎn)生稻殼作為燃料。稻殼的主要來(lái)源為:由燃料模均為2×12MW,主廠(chǎng)區均只設置了1座長(cháng)88m、公司和各稻米加工廠(chǎng)簽訂稻殼長(cháng)期收購合同,稻米寬33m的料棚,料棚兩側沒(méi)有圍護,以方便倒運。加工廠(chǎng)將生產(chǎn)的稻殼包裝成袋,每袋約15kg,由各而在主廠(chǎng)區外設置大面積的燃料堆場(chǎng)。料庫不再負稻米加工廠(chǎng)臨時(shí)儲存。各稻米加工廠(chǎng)根據電廠(chǎng)的調擔主要的燃料貯存任務(wù),而將主要的運輸、卸料設備度計劃,將成袋的稻殼直接運至電廠(chǎng)。主要由燃料設置的堆場(chǎng)區域,料庫四周只需設置6m寬的消防公司在全市范圍內設立的收儲站負責秸稈的收購、通道。桐城生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)區占地面積只有3.685加工、儲存及運輸,收儲站應設立在交通便利的地hm3,道路廣場(chǎng)系數也控制在控制指標范圍內方。通過(guò)調研,在全市設立5個(gè)收儲站:新渡鎮收儲這2座電廠(chǎng)的燃料堆場(chǎng)面積分別為6.319hm2站、青草鎮收儲站、金神鎮收儲站、孔城鎮收儲站和和8.625hm2。汽車(chē)衡設置在堆場(chǎng)出入口附近的道大關(guān)鎮收儲站。管轄范圍較大的收購點(diǎn)可在秸稈收路上,該段道路寬12m;卸料站進(jìn)口處設置寬15m獲季節設立3~5個(gè)臨時(shí)收購點(diǎn):距收儲站較遠的農長(cháng)19m的周轉廣場(chǎng)。堆場(chǎng)按標準防火單元布置(如戶(hù)可將秸稈送到就近的臨時(shí)收儲站,然后再由專(zhuān)業(yè)圖1所示,圖中數據單位為m),該標準防火最大單人員運到收儲站;距廠(chǎng)址較近的農戶(hù),可將秸稈打捆元布置為50m×12m,單元間環(huán)形汽車(chē)道路采用郊后直接運至電區性道路,道路寬度6m,采用素混凝土結構、平路獨立料倉(棚)和大面積堆場(chǎng)牙,垛間通道寬度4m,采用泥結碎石路面。堆場(chǎng)場(chǎng)地比道路高約300mm,堆場(chǎng)分區域設縱坡,場(chǎng)地雨我國農村地域遼闊,人多地少,自然村分散;農水采用自流方式排放.排水方向尾部采用明溝匯水作物品種繁多,種植區域復雜,主要產(chǎn)糧區換種期明中國煤化玉坑,積水坑有過(guò)濾設短;農作物生物質(zhì)質(zhì)地松散,水分含量較大,發(fā)熱量施CNMHG網(wǎng)。堆垛場(chǎng)地原土碾低,資源分散,不易儲存和運輸;農村大部分地區的壓密實(shí),不做硬化處理。農業(yè)機械化水平較低,生物質(zhì)從收獲到制成燃料還沒(méi)有一條龍機械設備,大量生物質(zhì)的收集、儲存成為5廠(chǎng)區工藝布置優(yōu)化生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)燃料加工生產(chǎn)過(guò)程中的“瓶頸”,制華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)工程廠(chǎng)區總體格局呈華電技術(shù)第32卷燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛)(燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆圪燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛燃料露天堆垛圖2華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)總體布置堆場(chǎng)防火環(huán)形汽車(chē)通道中心線(xiàn)廠(chǎng)房的西側,燃料由汽車(chē)運送進(jìn)入廠(chǎng)區后,經(jīng)電子汽圖1標準防火單元車(chē)衡稱(chēng)重后運至卸料、貯料站,再經(jīng)棧橋自卸料、貯列式”布置,由北向南依次布置升壓站、主廠(chǎng)房料庫向東直接送至除氧料倉間,或直接卸在卸料貯與卸料/貯料站,其中卸料、貯料站及主廠(chǎng)房的鍋爐料庫西南側的堆場(chǎng)堆放,露天堆場(chǎng)也有一路皮帶與與除塵器平行布置。2個(gè)料庫之間建有寬41m、長(cháng)料站相連。這種布置方式適合廠(chǎng)內庫區小而廠(chǎng)外堆47.6m的卸料站,燃料通過(guò)2路皮帶分別進(jìn)入2個(gè)場(chǎng)面積大的電廠(chǎng)(如圖3所示)爐前料倉,再進(jìn)入鍋爐燃燒。這種布置方式適合廠(chǎng)由于生物質(zhì)能電廠(chǎng)占地小,循環(huán)水冷卻系統的區內設有大面積庫區的電廠(chǎng)(如圖2所示)占地面積其比重也就相應增加。華電宿州生物質(zhì)能桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)則采用了“三列式”發(fā)電廠(chǎng)采用帶自然通風(fēng)冷卻塔的二次循環(huán)冷卻系布置,由東向西依此布置升壓站、主廠(chǎng)房與卸料、貯統,它相對于機力塔占地面積大,一次性投資也較料站。主廠(chǎng)房布置在廠(chǎng)區中部,汽機房朝東,鍋爐大,但機組運行費用較低。房、煙囪與煙道等位于汽機房的西側。燃料供應系桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)在初步設計階段確統包括1座燃料堆放庫和1座卸料斗,布置在煙囪定的是機力塔方案,但在后期施工時(shí),業(yè)主通過(guò)多方的西面,燃料輸送采用機械皮帶輸送方式,由皮帶直調研后,又改為了自然塔方案,2臺機組占地面積也接輸送至進(jìn)入除氧料倉間。卸料、貯料庫布置于主相應增加了約0.56hm2?？赿Y中國煤化工°墨CNMHG圖3桐城生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)布置圖第10期張瑾:生物質(zhì)能電廠(chǎng)的“小”與“精756簡(jiǎn)化、綜合生產(chǎn)附屬設施庫、食堂、浴室等集中布置在1棟3層綜合樓內,結構尺寸為42.0m×14.1m,建筑高度12m,建筑面積根據最新電力工程項目建設用地指標,秸稈電為1645m2廠(chǎng)的廠(chǎng)前建筑用地控制指標為0.3hm2,建議檢修車(chē)按照相關(guān)防火規范規定:對于機組容量為25間、材料庫聯(lián)合布置,值班宿舍設在綜合辦公樓內,MW及以下的機組,當地消防部門(mén)的消防車(chē)在5min職工食堂、浴室與辦公樓應作為聯(lián)合建筑。華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)工程設有1座3層綜之內能夠到達現場(chǎng)的,可不設置廠(chǎng)內消防車(chē)庫。所合辦公樓、1座檢修材料庫綜合間。綜合辦公樓尺以,這幾座電廠(chǎng)都依托當地開(kāi)發(fā)區內的消防設施。寸為20.4m×14.7m,建筑面積為1864m2,建筑高(編輯:白銀雷)度12.3m(含女兒墻,下同);檢修材料庫綜合間為單層建筑,結構尺寸為36m×12m,建筑高度4.8m,作者簡(jiǎn)介建筑面積為440m張瑾(1975—),女,安徽蕪湖人,工程師,從事電廠(chǎng)設計桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)則將檢修間、材料建設方面的工作(上接第71頁(yè))表1"7機組脫硫檢修前、后部分參數對照主機增壓風(fēng)增壓風(fēng)GGH原煙GCH凈煙旁路擋煙氣脫硫(FGD)煙囪入口SO2脫硫日期負荷/機電流/機開(kāi)度/氣側差壓/氣側差壓/板開(kāi)度/人口SO2質(zhì)量濃度/質(zhì)量濃度/效率/MW%(mg·m-3265.0143.61.004505(檢修前)2008-09-284.123120檢修后)2008-12-01265,51520.512877(運行一段時(shí)間后)況下煙氣通過(guò)脫硫系統。從旁路泄漏的煙氣量較密度,確保反應有足夠的氧化風(fēng)量,增加廢水排放少,脫硫效率仍能達到設計值。量,降低煙氣回路阻力,都是提髙脫硫效率,確保儀表指示影響FGD經(jīng)濟運行的有效途徑。在今后的工作中,一方在線(xiàn)檢測系統(CEMS)傳輸信號不準,將導致面要立足于現有設備,通過(guò)指標競賽等手段,加強對控制系統或人為判斷出現問(wèn)題,從而影響脫硫效率。運行的管理,將脫硫系統的運行參數控制在合適的因此,對CEMS進(jìn)行了定期校驗和比對,以確保范圍內,保證脫硫效率的達到有關(guān)標準規定的要求;CEMS的準確投運,也有助于保證脫硫效率的穩定。另一方面,要加強對設備的改造,通過(guò)合理改造使脫此外,由于入口SO2質(zhì)量濃度太高,超過(guò)表記量程,硫系統不斷適應新的要求。顯示SO2質(zhì)量濃度小于實(shí)際SO2質(zhì)量濃度,也將降參考文獻低脫硫效率。增大表記量程,使表記反映實(shí)際SO2質(zhì)量濃度也將對脫硫效率有一定影響[1]周至祥,段建中,薛建明.火電廠(chǎng)濕法煙氣脫硫技術(shù)手冊除了以上這些原因,脫硫系統亼口煙氣流量、煙[M].北京:中國電力出版社,2006.氣溫度等因素對脫硫效率也有一定影響,通過(guò)主機(編輯:王書(shū)平)控制好這2個(gè)參數,也能對保證較高的脫硫效率產(chǎn)生積極影響。作者中國煤化工3結論CNMHG,工程師,從事發(fā)電廠(chǎng)脫硫運⊥LTF。彭宜藻(1963—),男,江蘇興化人,工程師,從事發(fā)電廠(chǎng)通過(guò)運行實(shí)踐可以得出如下結論:嚴格控制脫電氣、脫硫運行方面的工作硫系統人口SO2質(zhì)量濃度和粉塵含量,保證石灰石張愛(ài)民(1968—),男,江蘇江都人,助理工程師,從事發(fā)品質(zhì),合理控制吸收塔內漿液的pH值和石膏漿液電廠(chǎng)鍋爐、脫硫運行方面的工作