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生物质能发电项目生物质能发电项目 可行性研究报告 生物质能发电项目可行性分析报告生物质能发电项目可行性分析报告 目目 录录 1 概 述1 1.1 项目概况及编制依据.1 1.2 研究范围.2 1.3 城市概况.2 1.4 农业发展及农林生物质利用概述.2 1.5 项目建设必要性.3 1.6 主要技术设计原则.6 1.7 工作简要过程.6 2 农作物秸秆资源状况8 2.1 生物质资源情况.8 2.2 燃料成分分析.9 2.3 燃料收购价格.10 3 电力系统12 3.1 概述.12 3.2 与电网的联接.12 3.3 电力平衡.13 4 机组选型14 4.1 秸秆发电方式的选择.14 4.2 建设规模.15 4.3 装机方案.16 4.4 主要设备相关参数的确定.17 4.5 主要设备的选型.17 4.6 热经济指标.21 5 厂址条件23 5.1 厂址概述.23 5.2 交通运输.24 5.3 电厂水源.24 6 工程设想26 6.1 全厂总体规划及厂区总平面规划布置.26 6.2 燃料供应系统.31 6.3 燃烧系统.34 6.4 热力系统.38 6.5 主厂房布置.41 6.6 除灰、渣部分.42 6.7 供、排水系统.44 6.8 化学水处理系统.48 6.9 电气部分.51 6.10 热力控制部分.59 6.11 土建部分：.63 7 环境保护67 7.1 概述.67 7.2 气象、水文条件.67 7.3 生态环境现状.68 7.4 主要污染物及执行标准.70 7.5 污染物的防治.70 7.6 绿化.75 7.7 监测与管理.75 7.8 环保投资估算.75 7.9 环境影响评价.76 8 消防、劳动安全与工业卫生78 8.1 设计依据.78 8.2 消防.80 8.3 防爆、防重大事故措施.83 8.4 防尘、防毒、防化学伤害.84 8.5 防电伤、防机械伤害.85 8.6 防暑与防寒.85 8.7 防噪声、防振动.85 8.8 抗震.86 8.9 其它安全措施.86 8.10 劳动安全及工业卫生机构与设施.86 8.11 综合评价.86 9 节约和合理利用能源88 9.1 年节标煤量.88 9.2 主要节能措施.89 10 劳动组织及定员91 10.1 秸秆供应系统.91 10.2 发电厂部分.91 10.3 人员定额.91 11 工程项目实施的条件和轮廓进度93 12 投资估算及财务评价95 12.1 投资估算.95 12.2 财务评价.96 13 工程招标100 13.1 设计依据.100 13.2 项目招标初步方案.100 13.3 招标的组织和工作.103 13.4 评标的组织和工作.105 14 风险分析106 14.1 风险因素.106 14.2 风险程度.108 14.3 控制风险的对策.108 15 结论110 15.1 结论.110 15.2 建议.111 附附 图图 目目 录录 序号图 名图 号 1厂址地理位置图2006-9r143k-01 2厂区总平面布置图（方案一）2006-9r143k-02 3厂区总平面布置图（方案二）2006-9r143k-03 4原则性热力系统图2006-9r143k-04 5原则性燃烧系统图2006-9r143k-05 6主厂房底层平面布置图2006-9r143k-06 7主厂房运转层及以上各层平面布置图2006-9r143k-07 8主厂房横断面布置图2006-9r143k-08 9主要设备明细表2006-9r143k-09 10燃料输送系统工艺流程图2006-9r143k-10 11上料系统布置图2006-9r143k-11 12除灰系统图2006-9r143k-13 13原则性电气主接线图2006-9r143k-14 14原则性化学除盐水系统图2006-9r143k-15 15原则性供水系统及水量平衡图2006-9r143k-16 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 1 1 概概 述述 1.1 项目概况及编制依据 1.1.1 项目概况 项目名称：生物质能发电项目； 项目主办人： 建设地址： 生物质能发电项目是利用农作物秸秆作为燃料，通过秸秆锅炉产生蒸汽 然后进入汽轮发电机组发电的项目。项目拟建规模为275t/h中温、中压秸秆 锅炉+2c15mw抽凝式汽轮发电机组。预留增加一台75t/h中温、中压秸秆 锅炉的条件。 受发电有限公司的委托，对该公司秸秆发电项目进行可行性研究报告的 编制。 1.1.2 编制依据 1）设计委托书； 2）热电联产项目可行性研究技术规定，国家发展计划委员会， 国家经贸委、建设部计基础2001 26 号，2001 年 1 月 11 日； 3）中华人民共和国可再生能源法，2005 年 3 月 1 日； 4）现行国家有关的规程、规范、规定； 5)农林生物质直燃及气化发电项目可行性研究和可行性研究报 告编制内容要求（讨论稿）。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 2 1.2 研究范围 本可行性研究报告论证范围包括：项目厂址选择、建设规模的确定、厂区 总平面布置、厂内交通、机组选型、工艺系统、燃料供应系统、除灰渣系统、电 气系统、供排水系统、化学水处理系统、热工自动化及环境保护、消防、安全 等方面进行论证，并作出相应的投资估算和经济效益分析。 1.3 城市概况 1.4 农业发展及农林生物质利用概述 是个传统农业大市。农业基础比较雄厚，先后两度进入全国农村综合实 力百强市（县）行列，农林牧渔总产值居全国前列，盛产粮、棉、油、茧，农业经 济水平居全国领先位置，被列为国家优质商品粮基地、全国优质棉生产基地 和全国首批无公害农产品生产基地。 在发电厂收购半径20公里范围内，粮棉种植面积为36749公顷，秸秆 年生产总量551235吨，秸秆可获得量413832吨，占生产量的75.1%，其中麦 子种植面积占45.7%、油菜占4.3%、水稻占41.4%、棉花占6.4%、玉米、大豆 占2.2%.除棉花杆、大豆杆用于作燃料外，其余秸秆均可获得。 当收购半径扩大到30公里，年可提供秸秆100万吨。 1.5 项目建设必要性 1.5.1 是缓解“能源危机”、实现能源可持续发展的需要 随着社会、经济的不断发展和人口数量的不断增长，世界各国对于能源 的消费和需求不断攀升，就世界煤、石油、天然气储量而言，煤只能用230年， 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 3 石油只能用44年，天然气只能用62年。 “能源危机”引起了能源进口国家对能 源安全供应的高度关注，可再生能源技术的研发受到广泛重视，并且取了突 破性进展。自上个世纪90年代始，发达国家提出减少co2排放以应对全球气 候变化问题，进一步成为发展可再生能源的巨大驱动力，使可再生能源大规 模产业化得到了迅速发展。 我国是世界上最大的发展中国家，也是目前经济发展最为迅速的国家， 能源发展战略始终在我国的经济发展中占有重要地位。在世界的总储量中， 我国的煤炭占11，天然气占0.7%，石油占1.8%。能源的相对短缺和能源结 构的不合理以及在能源开发与利用过程中的低效率所造成的能源浪费和环 境污染，正成为我国经济与社会可持续发展的重要制约因素。我国政府一直 关心、重视可再生能源的开发和利用，尤其是“八.五”计划以来，政府又把它 作为一项重要的战略措施列入“中国21世纪议程”和国民经济发展的“九.五 计划和远景目标纲要”。1995年，我国政府批准了国家有关部门提出的“关于 新能源和可再生能源发展报告”和“19962010年新能源和可再生能源发展 纲要”。 2005年2月28日，第十届全国人大常委会第十四次会议通过了中华 人民共和国可再生能源法，并于2006年1月1日起施行。该法第三章第十 二条明确指出：国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列 为科技发展与高技术产业发展的优先领域，纳入国家科技发展规划和高技术 产业发展规划，并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用 示范和产业化发展，促进可再生能源开发利用的技术进步，降低可再生能源 产品的生产成本，提高产品质量。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 4 1.5.2 是环境保护的需要 生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，是一种典型的可 再生能源。据估计，植物每年贮存的能量相当于世界主要燃料消耗的10倍。 而作为能源的利用量还不到其总量的1%，最有可能成为21世纪主要的新能 源之一。利用生物质能源替代石油、煤炭和天然气等燃料生产电力，可减少对 矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。 我国so2排放空间有限，全国每年燃煤7亿吨，so2的排放量就已达到 上限。由于so2的污染，酸雨已危害30%的国土面积。2003年仅酸雨危害这 一项使农、林作物损失高达220亿元，so2的污染更危及人民身体健康。由于 生物质中硫的含量仅是煤的1/10左右，故利用秸秆发电可以大大减少 so2 的排放。 秸秆发电产生的co2，在农作物生长过程中通过光合作用又被农作物吸 收，循环使用。因此，利用秸秆发电co2排放量可视为零，可以大量地减少温 室气体co2对环境的影响。 目前，世界上瑞典、葡萄牙、丹麦、芬兰等国家大量利用可再生能源发电， 其发电量占电力消费总量的25%50%，丹麦目前已建立了130家秸秆发电 厂。 1.5.3 是实现秸秆资源综合利用的需要 农作物秸秆是生物质能源的重要组成部分，长期以来，农作物秸秆的利 用并未引起人们的高度重视，浪费现象十分严重，主要用于炊事，部分用于饲 料和造纸原料，一部分用于堆沤还田。改革开放以来，由于农业机械化及农村 生活水平提高，农村能源结构迅速改变，电、油、煤、液化气等化石能源使用 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 5 比重不断上升，随着农业机械化的发展，大牲畜饲养量不断减少，加上本地区 肉畜饲养规模不大，秸杆作为生活燃料和饲料的比重大幅度减少，随着化肥 的大量使用，秸秆堆沤还田量也在大量减少，每年农作物秸秆大量剩余。多年 以来，每到夏收季节，村村点火，处处冒烟，危及交通安全，危害居民健康，田 野焚烧秸秆已成为社会一大公害。因此，秸秆利用问题已不仅仅是一个环境 保护和资源综合利用问题，而且已关系到了人民群众的健康及生命财产安全。 农村能源的发展与农民生活水平的提高密切相关，当地生态环境的保护 和整个农村经济的可持续发展也是紧密联系在一起的。为了解决能源的日益 紧张和生物质能源的大量浪费并造成环境污染这一矛盾，各级政府采取了不 少措施，鼓励农民开展秸秆的综合利用。无奈秸秆量太大，每年仍有大量秸秆 积存，需要通过工业化方式利用。 因此，在 市 建设的秸秆发电厂，清洁、高效地利用被废弃的秸 秆进行发电，是实现秸秆工业化方式综合利用的有效途径。此举既为当地经 济发展提供了电力能源，又减轻了大气污染，更增加了农民收入，改善了城乡 面貌，化害为利，一举多得。 1.6 主要技术设计原则 根据国家能源政策，结合具体情况，为达到节约能源、改善环境， 合理控制工程造价、提高经济效益的目的，确定以下设计技术原则： 1） 报告内容及深度符合中华人民共和国国家发展和改革委员 会令2004 第 19 号的要求。 2） 在拟定厂区总平面布置方案时，除满足工艺流程需要外，尚 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 6 需考虑与周边环境的总体协调。 3） 工艺系统采用可靠、先进的技术设备。 4） 控制系统采用 dcs 控制系统，控制设备国内采购。 5） 厂址区域地震基本烈度为7度。本工程按抗震设防烈度7度设 计。 6） 大件运输方案考虑以公路为主。 7） 发电设备年利用小时数按5300小时。 8） 烟气排放按火电厂大气污染物排放标准（gb13223 003）中 资源综合利用电厂的第时段要求执行。 9）努力降低造价，提高经济效益。 10）严格遵循国家颁布的有关规程、规范。 1.7 工作简要过程 2006年9月12日，我院接受 发电有限公司对“ 发电有 限公司生物质能发电项目可行性研究报告”进行编制的委托，随即组成了该 项目的工程设计组，开始进行本项目可行性研究报告的编制工作。工程组设 计人员踏勘了拟建的 发电有限公司生物质能发电项目现场，在有关 领导和 发电有限公司有关人员的组织下，对项目所在区域的生物质 资源、交通、水资源、电网接线和地形等进行了详细认真的考查和调研，在收 集、整理资料和分析、比较的基础上，根据中华人民共和国国家发展和改革 委员会令2004第 19 号和中华人民共和国可再生能源法的要求，编制了 本项目可行性研究报告。 发展和改革委员会在 主持召开了项目可行性研究报告评审会，根据专 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 8 家评审意见进行了修改完善，出版了本项目可行性研究报告（报批稿），供上 级部门审批。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 9 2 农作物秸秆资源状况农作物秸秆资源状况 2.1 生物质资源情况 发电有限公司拟在 市 投资建设一座秸秆发 电厂。为确保燃料收购供应，保障发电厂正常运行，合理确定建设规 模， 市农业局以 为中心，对 20km 半径内周边农户、乡镇 秸秆资源进行了全面详细的调研统计。 在调查的20公里半径范围内。 调查结果表明：秸秆主要以麦杆、稻杆为主，油菜杆、棉杆不超过生物总 量的5%。 在收购半径20公里范围内，粮棉种植面积为36749公顷，秸秆生产总 量551235吨，秸秆可获得量413832吨，占生产量的75.1%，其中麦子种植面 积占45.7%、油菜占4.3%、水稻占41.4%、棉花占6.4%、玉米、大豆占2.2%. 除棉花杆、大豆杆用于作燃料外，其余秸秆均可获得。农作物秸秆的可收购比 例决定了原料供应的可靠性和原料供应价格，可收购比例过低会造成生物质 能源利用不足和浪费，过高则造成原料供应紧张和原料价格的上涨。本项目 农作物秸秆的可收购比例根据收购的难易程度确定。 农作物机械收脱率达到97.3%，周边8镇的机收率约在35%左右， 人工收割率65%左右。随着 的示范推动，周边镇的机收率，到“十一五” 期末，可望达到75%以上。 按乡、镇划分的秸秆收购量见表2.1-1。 表 2.1-1 供应范围内各乡、镇秸秆收购量表（吨） 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 10 序号乡、镇粮食种植面积 （公顷） 秸秆生产总量 （吨） 秸秆生产可收 购总量（吨） 133475020537653 235635344540083 332844926036945 427364104031190 530774615534616 632544881036607 735815371540286 834425163038722 933975095538216 1035195278539588 1135495323539926 总 计 36749551235413832 2.2 燃料成分分析 燃料成分分析见表 2.2-1 表 2.2-1 燃料成分分析表 项目符号单位稻草小麦设计燃料 全水 mt% 13.414.113.75 空气干燥基水分 mad% 7.979.318.64 干燥无灰基挥发分 vdaf% 79.1379.7379.43 收到基灰分 aar% 8.326.837.58 收到基碳 car% 37.9838.8238.4 收到基氢 har% 4.724.754.74 收到基氧 oar% 34.7535.1234.93 收到基氮 nar% 0.730.270.50 收到基全硫 st.ar% 0.100.110.10 氯 clar %0.6810.928 收到基高位发热量 qgr.armj/kg 14.9615.31 收到基低位发热量 qnet.armj/kg 13.6814.0113.845 灰熔点dt 10201090 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 11 项目符号单位稻草小麦设计燃料 st 10501110 ht 10701120 ft 10901130 sio2%60.2344.51 al2o3%5.348.93 fe2o3%1.033.14 cao%5.629.27 mgo%5.997.08 na2o%1.792.00 k2o%12.9918.74 tio2%0.010.01 so3%2.264.00 mno2%0.1190.153 灰成分 p2o5%4.2651.557 2.3 燃料收购价格 燃料收购价格的测算以现状调查为基础，考虑一定的涨价因素为 原则。据调查，秸秆的田间收购价为 85100 元/吨，打捆人员工资和 企业利润 6080 元吨，运费在收购半径 20 公里范围内水路为 2040 元吨，考虑到运输距离和收购难易程度不同，秸秆送到电厂 加权平均价定为 210 元/吨。 根据项目所在地区域的调查论证，结论如下： 1、以发电厂为中心的 20 公里范围内燃料资源丰富，总可利用燃 料数量约为 41.4 万吨。收购半径扩大到 30 公里，年可提供秸秆 100 万吨。发电厂年耗秸秆17.36 万吨，秸秆数量能满足电厂需求，资源 供应保障系数0.18。 2、在 市镇及周边区域，种植能源植物是调整农业结构，实现 订单经济农业的措施。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 12 3、依靠 市镇及周边区域自然资源优势，有效地利用丰富的 秸秆资源，能改变生态环境，同时能解决部分农民的就业。 4、实施规模化设点收购，实行订单农业形式，形成良性循环，农 作物秸秆市场化，减少中间环节让农民得到经济实惠，可保障电厂燃 料有计划供应。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 13 3 电力系统电力系统 3.1 概述 发电有限公司生物质能发电项目位于 市 工业园，该地 区电网属华东电力系统江苏电网。电厂附近有一座青蒲变，此变电所在电厂 建成前由35kv变电所改造为110kv变电所。为了保证电厂安全可靠运行， 电厂需与系统并列运行，因此本期在厂内新建升压站一座，两回联络线接入 系统。 3.2 与电网的联接 发电有限公司生物质能发电项目装机容量为215mw，考虑本 工程装机容量和附近接入点的情况，电厂以110kv的电压等级接入系统。本 期一回(终期两回)110 kv联络线互为备用的并网方式，供电可靠性较高。本 期一回联络线接入110kv青蒲变（2007年建成）110kv 母线。电厂内建设一 座110kv升压站，设置两台主变，容量都为20mva。110kv接线为单母接线， 电厂第一解列点为110kv联络开关，设微机型低周低压解列及110kv线路 保护，后备解列点设置在发电机出口开关。第一并列点设在发电机出口开关 处，第二并列点设在主变110kv侧开关，两台主变均采用无载调压变压器。 远动通信介质采用光纤，一主一备两个通道接入地区电力通信系统。发电机 及110kv并网线路的有功、无功、电流、电压、电量、蒸汽量、110kv开关位 置信息、发电机开关的位置信息及保护动作信息均需送至当地电网调度部门。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 14 3.3 电力平衡 根据负荷预测和 发展规划进行了电力平衡计算，见下表： 序 号 年 份 项 目 2006 年2010 年2020 年 1 最高负荷(千瓦)2.6 万6.0 万10.0 万 2 生物质电厂3.0 万3.0 万 3 厂用电率10%10% 地区电力盈亏表 电力盈亏-1.2 万-2.7 万 -6.7 由负荷预测及电力平衡表可知，随着该地区经济的飞速发展，负荷将迅 速增加，在相当长的一段时间内不会出现电力负荷大量富裕的现象，该地区 电力主要由系统供电。热电厂拟两回联络线接入青蒲变，所发电量全部上网， 规划的热电厂所发电量虽不能彻底改变该地区供电状况，但却是对该区域电 网有益的补充。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 15 4 机组选型机组选型 4.1 秸秆发电方式的选择 秸秆发电方式，目前主要有以下4种： （1）秸秆焚烧锅炉+汽轮发电机组； （2）秸秆气化装置+燃气轮机发电机组+余热利用装置； （3）秸秆气化装置+内燃发电机组+余热利用装置； （4）秸秆气化装置+燃气锅炉+汽轮发电机组； 4种方式技术经济比较见表4.1-1： 表4.1-1 秸秆发电方式比较表 项目 方式 1方式 2方式 3方式 4 热效率 27%31-34%26%20% 投资 9000 元/kw20000 元/kw8000 元/kw9000 元/kw 运行可靠性可靠可靠有待提高可靠 对原料要求 粒度配置测量点， 除在开关柜上安装常规测量仪表外，主控制室需测量的量，均通过总线送至 dcs系统。 满足机组同步并列要求和各个同期点的并网操作，在主控室装设带非同 期闭锁的自动准同期装置，采用单相同期方式。 .微机监测： 通过彩色显示器实时显示发电厂主接线（分主画页与若干分画页，各电 压等级的颜色满足电力部有关规定，画面显示断路器，隔离开关状态，各母线 电压，每个回路出线及发电机电流、功率和电度值，系统频率和时钟。显示全 厂所有的事故信号和预告信号，显示厂用电系统接线图等。该系统还具备有 运行记录，制表打印等功能。 ） .元件继电保护及自动装置： .元件继电保护 元件保护配置按（gb14285-93） 配置。 a、发电机变压组保护： . 电机差动保护；ct断线发信号。 . 发电机复合电压闭锁过电流保护； . 发电机励磁回路接地保护； . 发电机定子接地保护； . 发电机对称过负荷保护及逆功率保护； 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 58 . 主变差动保护； . 主变复合电压过流保护； . 主变对称过负荷（发信号）； . 主变非电量保护； . 主变电流回路断线保护； b、110kv线路保护（由当地供电部门设计提出） c、厂用变压器保护； . 电流速断保护； . 过电流保护； . 非电量保护； . 反时限接地保护； d、10kv馈线保护 电流速断保护； 过电流保护； 反时限接地保护； e、厂用高、低压电动机保护： 根据厂用电规程装设相应的保护，其中高压电动机采用微机电动机综合 保护装置。 .安全自动装置： 高、低压厂用工作电源和备用电源之间均设有备用电源自动投入装置。 6.9.4.3 辅助车间的控制方式： 为了改善输煤系统的劳动条件，提高输煤系统运行自动化水平，根 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 59 据上煤工艺要求，采用集中控制方式，同时设就地起停按钮。并考虑装设堵煤 、煤位、速度、跑偏等信号装置，以及皮带联锁起停等。输煤控制室设于输煤 综合楼。 其它辅助车间根据各个工艺要求，采用集中控制方式。 6.9.5 电气设备选择及布置 本期工程的110kv高压变电装置采用室内布置，主变布置可以选择两 种方式，一是采用室外露天安装，二是采用全室内布置方案。第一种布置方案 占地面积稍大。第二种布置方案占地面积小，而且紧凑、美观，节省了空间但 投资也相应增加。推荐采用第一种布置方式。 10kv配电装置选用kyn28a-12型成套开关柜，配真空断路器， 31.5ka，10kv开关室布置在主厂房底层；发电机机头pt柜、励磁专用pt柜 布置在发电机小室；110kv配电装置为普通屋外布置。 厂用配电装置及厂用变压器布置在除氧框架底层，为了方便操作、提高 供电可靠性，低压开关柜选用gcs型低压抽屉式开关柜，厂用变压器选用 scb9干式变压器。 6.9.6 过电压保护及接地： 高大厂房和办公楼层面敷设避雷带防直击雷。 对厂内露天布置的电器设备，如主变压器，屋外架空导线以及 其它建构筑物，如燃油泵房等采用独立避雷针，发电机尾部中性点装设避雷 器。在10kv母线上装设阻容吸收装置来保护旋转电动机。 接地：按照水利电力部颁发的“电力设备接地设计技术规程”设计。全厂 保护接地和工作接地公用一个系统。除设计主接地网外，尽量利用深基接地 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 60 体和自然接地体，使主接地网的总接地电阻值不大于0.5欧。微机保护和 dcs装置设悬浮式专用接地铜排s100mm2。 6.9.7 照明及检修网络 主厂房设置照明段，为防止电动机起动引起波动影响照明质量，在照明 段前加稳压装置。主厂房的辅助车间照明和检修网络的设计按照进行。 6.9.8 厂内通信 厂内部设生产管理通信和生产调度通信系统。生产管理通信系统直接为 生产及行政管理服务，为各级管理部门之间提供通信联系。本工程不单独设 生产管理通信交换机，厂内的生产管理电话是按户通过主控制室通信主机柜、 保安配线架及通信电缆接入当地电信公司，即虚拟总机模式。 本工程在主控制室设一套120门程控交换机作为生产调度总机，主控制 室值长通过调度通信控制台与各级调度用户和生产岗位进行通话联系，及时 掌握生产运行情况，完成生产调度指挥，进行事故处理。 6.10 热力控制部分 6.10.1 概述 本项目是 发电有限公司生物质能发电项目，工程设计按2炉2 机（275t/h中温中压秸秆焚烧锅炉+2c15-3.43/0.981-1中压中温抽凝汽轮发 电机组）。 6.10.2 控制方式和水平 6.10.2.1 控制方式 本项目为利用农作物秸秆发电工程，自动化设计严格执行国家有关规程、 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 61 规定，本着“先进、成熟、适用”的原则，尽可能吸收已投产的同类型机组设计 中成功经验，积极慎重地采用一些新技术，新设备。本期设计是采用机、炉、 电集中控制的方式，设置全厂集中控制室和电子设备间，位于除氧车间跨的 运转层。集中控制室内设模拟盘，操作员站和值长站，电子设备间内设dcs 控制柜，电气盘和电源盘以及工程师站等。锅炉、汽机、除氧给水等系统及辅 机均在本控制室控制。控制室下面设电缆层。化学水处理等辅助系统在各自 车间设就地控制室。各辅机出入口电动门亦可在设备附近的就地控制箱或配 电箱上控制。 6.10.2.2 控制水平 本期工程机炉及辅机监控系统采用dcs监控系统，在中央控制室内， 以dcs控制系统的彩色crt/键盘为中心，监控和管理机组的主要设备，为 了确保紧急情况下机组安全停机，将设置极少量的常规仪表和备用硬手操操 作设备。机组采用dcs系统后，可在中央控制室内控制整台机组，所有的自 动控制、远方手动操作和监视保护及联锁均能够在crt上完成，并在控制室 里满足各种运行方式的要求，机组的控制台和辅助盘分开布置， dcs机柜和 电气柜布置在电子设备间内。为实现对无人值守设备的实时监视，在各辅助 车间设若干电视摄像头，纳入全厂电视监视系统。 6.10.3 dcs 监控系统 机炉控制室内控制的工艺系统以crt和键盘操作作为主要监视操作手 段。 dcs系统考虑为五种功能即：模拟量控制（mcs）、锅炉炉膛安全监控系 统（fss）、汽机电液调节系统（deh），顺序控制（scbb/t和scsg/a）和 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 62 数据采集系统（das）。 1、模拟量控制（mcs）系统： 母管压力调整及负荷分配； 锅炉的启动点火控制； 锅炉的进料控制； 锅炉的主蒸汽压力控制； 锅炉的二次风风量控制； 锅炉的一次风风量控制； 锅炉的炉膛压力控制； 锅炉汽包水位控制； 锅炉的主蒸汽温度控制； 除氧器压力控制； 除氧器水位控制； 汽机轴封压力控制； 凝汽器水位控制 2、锅炉炉膛安全监控系统（fss）包括： 根据锅炉厂家资料下列工况时应停止向锅炉内输送燃料： 汽包水位越限（过高或过低）； 炉膛压力越限（正压或负压）； 主蒸汽压力越限； 风机跳闸等。 3、顺序控制（scbb/t和scsg/a）包括： 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 63 辅机（电动机、电动门、风门、档板）的启停操作。 4汽机跳闸保护系统（ets）包括： 汽机轴向位移过大； 汽机转子振动过大； 汽机热膨胀过大； 超速； 凝汽器真空过低； 润滑油压低； 发电机主保护动作； deh停机； 工艺系统需要的相关设备的联锁。 5、数据采集系统（das）包括： 采集工艺系统各种参数，设备状态等信号； 历史数据存储及检索； 报警显示及打印； 各种模拟画面、曲线、棒图、趋势图显示。 6.10.4 主要监控设备的选型 dcs系统拟选用满足规程规定要求，有同类型机组成功运行经验的系 统。 变送器选用电容式智能变送器。 自动控制及远方操作的执行器选用智能一体化电动执行机构。 显示仪表选用光柱数显仪表和巡测仪。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 64 保护联锁用的驱动开关选用进口产品。 机炉集中控制室的模拟盘上设少量重要的热工信号及重要参数指示仪。 控制室操作员站的操作台上装设少量的涉及机组安全的硬手操。控制盘台上 后备监控设备的装设原则是：当dcs监控系统所有通讯故障或操作员站全部 故障时，确保紧急安全停机炉。 6.10.5 电源 热工控制系统用电源采用： dcs系统及热控配电箱（380/220v）采用来自不同厂用母线段的双回路 的供电方式； dcs系统和安全仪表配置足够容量的ups。 辅助车间热控用220v电源，引自相应车间的电气配电盘。 6.10.6 就地设备布置及电缆导管敷设 本工程不设变送器小间，汽机变送器按测点分布情况相对集中就地布置， 汽机开机盘设在机头附近，机炉热控配电箱布置在电子设备间内，锅炉部分 的变送器也按测点分布情况，相对集中就地布置。主厂房内锅炉侧电缆沿运 转层下的电缆通道至电缆夹层，汽机侧沿汽机运转层平台周边设电缆桥架至 电缆夹层，零米层电缆沿电气电缆通道及竖井至电缆夹层。 6.11 土建部分： 6.11.1 工程概况 本工程设计规模为2炉2机（275t/h中温中压秸秆焚烧锅炉+2c15- 3.43/0.981中压中温抽凝汽轮发电机组）。 土建建设内容包括主厂房，烟囱，燃料仓库，循泵房，自然通风冷却塔， 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 65 化学水处理车间，污水处理站，干灰库，地磅房，综合办公楼及食堂,宿舍楼等 建（构）筑物。 6.11.2 设计依据 （1）建筑设计防火规范gbj16-87（2001年版） （2）工业建筑防腐蚀设计规范gb50046-1995 （3）工业企业采光设计标准gb50033-1991 （4）小型火力发电厂设计规范，gb50049-1994 （5）工艺要求及各工专业所提资料 （6）其它国家、地方现行建筑设计规范及标准 6.11.3 建筑结构设计 根据国家规定，本电厂主要建（构）筑物按地震基本烈度七度设防。现将 本工程主要建（物）筑物的结构形式说明如下表： 表 6.111 主要建构筑物一览表 编号 建构筑物名称 占地面积（m2）结构选型 1汽机房1080 排架结构 2 除氧间 600 框架结构 3 原料间 378 框架结构 4 锅炉房 864 框架结构 5烟道50.2 框架结构 6烟囱78.5 钢筋混凝土筒体结构 7 上料栈桥 539.1 钢结构 8原料棚20250 排架结构 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 66 9 化学水处理间 1275 框架结构 10 空压机房 160 框架结构 11 自然通风冷却塔 1590 钢筋混凝土筒体结构 12 干灰库 63 钢结构 13 综合办公楼及食堂 1200 框架结构 14 职工宿舍楼 504 框架结构 15 材料库房 450 混合结构 16 检修车间 450 混合结构 6.11.4 岩土工程及基础选型： 东台地震烈度为7度。参考“江苏省地质工程勘察院”承担的“东台35kv 溱工变电所”（最大深度20.90米），及该院在东台地区水文井地层资料，划分 拟建场地40米以浅地层自上而下大致如下： 层耕植土：灰褐色，松散，以粉质粘土为主，含植物根系。非均质，低 强度。深度01.0米，承载力特征值fak=65kpa。 1层粉质粘土：黄灰色，可塑，含少量铁、锰质斑点。刀切面光滑，干强 度中等，韧性中等，无摇振反应。非均质，局部夹粉土。深度1.02.0米，承载 力特征值fak=100kpa。 2层粉质粘土夹粉土：灰色，流塑软塑，具层理。刀切面光滑，干强 度中低，韧性中低，无摇振反应。非均质。深度2.06.0米，承载力特征值 fak=70kpa。 1层粉质粘土：灰绿灰黄色，可塑，含少量铁、锰质结核。刀切面光 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 67 滑，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。深度6.010.0米，承载力特征值 fak=140kpa。 2层粉土：灰黄灰色，湿，中密，具层理。刀切面欠光滑，干强度低， 韧性低，摇振反应中等。非均质，局部夹粉质粘土。深度10.014.0米，承载 力特征值fak=130kpa。 层粉砂夹粉土：灰色，饱和，砂质成分以石英为主，见云母碎片。刀切 面不光滑，干强度低，韧性低，摇振反应明显。非均质。深度14.024.0米，承 载力特征值fak=180kpa。 层粉质粘土：灰黄色，可塑，含少量铁、锰质结核。刀切面光滑，干强 度中高，韧性中高，无摇振反应。深度24.040.0米，承载力特征值 fak=180kpa。 椐此土质情况主厂房及烟囱等结构基础采用桩基，以层土为桩尖持 力层；辅助厂房采用天然地基，以1层土为基础底面持力层。 6.11.5 地震烈度 该地区的地震烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，属地震设防 区。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 68 7 环境保护环境保护 7.1 概述 江苏东盛生物质能发电项目，是一项利用生物质能的环保节能工程。工 程规模为2炉2机，即275t/h中温、中压秸杆锅炉+215mw中温中压抽凝 式汽轮发电机组。 7.2 气象、水文条件 江苏东盛生物质能发电厂位于江苏省 市， 市地处江苏省中部沿 海地区，位于北纬32333257，东径1200712053之间，横跨里下河地 区和滨海平原，东临黄海，居盐城、南通、泰州三市交界处，与海安、姜堰、兴 化、大丰等市（县）相邻。 东台依海而生，气候温和湿润，四季分明，日照充分，夏季高温多雨，冬 季温和少雨，属于北亚热带湿润性季风气候 具体气象资料简述如下： 1)气温：（） 极端最高气温 38.75 极端最低气温 -11.8 累年平均气温 14.6 2）降水量（mm） 累年年平均降雨量 1020 累年最大年降雨量 1524.8 累年最小年降雨量 525.6 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 69 3）湿度 夏季相对湿度 68% 冬季相对湿度 75% 最热月平均相对湿度 85% 4）风 夏季主导风向 东南风 冬季主导风向 西北风 历年最大风速 23m/s 年平均风速 3.2m/s 5）气压（mb） 年平均气压 1016.3 6)积雪（cm） 最大积雪深度 13 7）日照（h） 年平均日照时数 2232.7 7.3 生态环境现状 7.3.1 大气环境现状 根据 市环境空气例行监测结果分析， 市市区环境空气质量指数 为0.56，属于清洁级，空气中二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物年平均值均 符合环境空气质量标准（gb30951996）中的二级标准。 环境空气中二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物的污染负荷分别为 6.5、20.7和72.6。总悬浮颗粒物是市区空气的首要污染物。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 70 市区二氧化硫年平均值为0.004mg/nm3；市区二氧化氮年平均值为 0.017mg/nm3；市区总悬浮颗粒物年平均值为0.149mg/nm3；日平均浓度均未 超过二级标准。 市区降尘年平均5.8吨平方公里.月，部分点位部分月份超标，超标率 为8.6。市区降水ph变化范围为6.794.14，平均值5.63。酸雨ph平均值 为5.18，酸雨频率为13.2。 7.3.2 水环境现状 本生物质电厂厂址处附近河流有两处，一条是厂址南面的泰东河，另一 条是厂址东面的开庄港河（系泰东河支流）。泰东河系省级三级航道，底高- 4.0-3.0米，底宽5080米，补给水源主要由长江引入。保证率为97%和95%的 低水位分别为0.9米，0.8米，常年正常水位1.25米。本项目拟在泰东河边建 一座补给水泵房。开庄港河为电厂燃料运输码头。 市大部分河流水环境质量为“尚清洁”级，所监测的7个省、市控断 面中，仅有1个断面存在超标现象。各河段均值型污染指数的平均值为0.50， 较去年略有下降，说明今年 市河流水质整体污染较去年有所好转。两条 河流水质达到地表水环境质量标准类标准要求。 7.3.3 声环境现状 厂址所在区域昼间的等效声级值范围为 43.657.0db（a），夜间 的等效声级值范围为 45.253.9db（a）。交通噪声和生活噪声是主要 噪声源。昼、夜间噪声均符合城市区域环境噪声标准 （gb309693）3 类标准， 工业企业厂界噪声标准（gb1234890） 类标准。从总体看，项目拟建地符合当地声环境功能要求。 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 71 7.4 主要污染物及执行标准 本项目对环境的污染主要是烟囱排放的烟尘、so2、nox，另外还 有工业废水、生活污水、各种机械设备运行产生的噪声、燃烧后的废 渣和烟气净化处理得到的灰. 针对上述污染因子，参照相关标准进行工程设计。主要执行标准 如下： 大气：执行火电厂大气污染物排放标准(gb13223-2003)中 第 3 时段资源综合利用电厂标准。 (2) 地表水：执行地表水环境质量标准(gb3838-2002)中的类 标准， (3) 噪声：营运期执行工业企业厂界噪声标准(gb12348-90)的 类标准，即昼间 65db(a) ,夜间 55db(a)；施工期执行 gb12523- 90建筑施工厂界界噪声限制。 7.5 污染物的防治 7.5.1 烟气污染治理 7.5.1.1 烟气污染治理 (1)、本项目优先选用水冷振动炉排秸杆锅炉,热效率可达 90%以 上，比传统燃煤小锅炉的热效率 65%提高较多，减少了燃料的消耗， 降低了污染物的排放量。 (2)、与燃煤相比，秸秆中的灰分和硫份相对较少，灰分约为 7.58%， 含硫约为 0.10%，确保了烟尘、so2达标排放。 (3)、为降低环境空气中的烟尘浓度，本项目优先选用高效布袋除尘器， 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 72 除尘效率可达99.9%以上，并采用干式气力输灰的方式除灰，有效地降低了 烟尘的排放，减少烟尘的二次污染，大大优于国家排放标准。 (4)、为有效地实现污染物的稀释，降低污染物的落地浓度，使烟囱出口 的污染物满足火电厂大气污染物排放标准(gb13223-2003)中资源综合利用 电厂3时段的要求，本期将新建一座烟囱，高度为100m、出口内径为2.6m。 7.5.1.2 烟气污染物的计算 根据设计燃料的成分分析资料（见2.2）和发电厂的地理位置，以及布袋 除尘效率99.9 %、烟囱高100米、出口直径2.6米，锅炉灰、渣的比例为4：6， 得出污染物排放计算结果见表7-1、7-2。 （按2台锅炉额定蒸发量时计算）。 表 7-1 烟囱几何参数表 烟 囱 锅炉容量 t/h 几何高度 m出口内径 m出口烟速 m/s有效高度 m 2751002.614.15203 表 7-2 烟气污染物排放量 序号项目名称单位数值标准 12 台锅炉额定蒸发量时烟气排放量nm3/h190757 / 2出口烟尘浓度mg/nm313.41 200 3烟气黑度林格曼黑度、级11 4so2排放浓度mg/nm3291.9800 5so2排放速率kg/h56 6so2允许排放速率kg/h1999 发电有限公司生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 73 序号项目名称单位数值标准 7nox排放浓度mg/nm3409.2450 8烟囱下风向烟尘最大地面浓度mg/nm30.0007 9烟囱下风向 so2最大地面浓度mg/nm30.0155 10烟囱下风向 nox最大地面浓度mg/nm30.0217 11最大地面浓度点距烟囱距离m1348 12烟尘年排放量t/a13.57 13so2年排放量t/a295 7.5.2 废水处理 电厂的生活用水采用市政自来水（最低0.19mpa），dn80管道进入厂区 直接供至各用水点。 电厂排水管网按“清污分流、雨污分流、一水多用”原则设置。冷却塔循 环水排水一部分接入170 m3中水调节池，多余部分作为清下水排至厂外北面 开庄小河，排污口设在开庄小河向北1300m处；反应沉淀池水工排水经离心 脱水机脱水后，回收至反应沉淀池进水管；化水酸碱废水经中和池处理达标 后接至170 m3中水调节池，生活污水经污水处理站处理达标后亦接至170 m3中水调节池，中水由综合水泵房内变频中水供水设备供给厂区