某某稻壳发电项目生物质(稻壳)发电厂建设项目可行性研究报告.doc

目目 录录 1 1 概概 述述 1 1 1 1 项目法人概况及编制依据 1 1 2 研究范围 2 1 3 XXX市概况 3 1 4 项目建设的必要性 3 1 5 主要设计原则 5 1 6 工作简要过程 6 2 2 热热 负负 荷荷 7 7 2 1 供热现状 7 2 2 热负荷 7 2 3 设计热负荷 12 3 3 电电 力力 系系 统统 1414 3 1 电力系统概况 14 3 2 电力市场分析 15 3 3 电厂建设的必要性 15 3 4 电厂年利用小时数 供电范围 与系统连接方案设想 16 3 5 系统二次部分 16 4 4 燃燃 料料 供供 应应 1818 4 1 燃料来源及特性 18 4 2 燃料供应 20 4 3 燃料运输 20 4 4 燃料收购与储存 20 5 5 机组选型及供热方案机组选型及供热方案 2121 5 1 发电主要流程 21 5 2 装机方案 22 5 3 主要热经济技术指标 23 5 4 汽平衡 25 6 6 厂厂 址址 条条 件件 2626 6 1 厂址概述 26 6 2 交通运输 27 6 3 电厂水源 27 6 4 灰渣处理 28 6 5 工程地质与地震 28 7 7 工工 程程 设设 想想 3232 7 1 全厂总体规划及厂区总平面规划布置 32 7 2 燃烧系统 35 7 3 热力系统 36 7 4 燃料运输 38 7 5 主厂房布置 40 7 6 除灰渣系统 42 7 7 供排水系统 44 7 8 化学水处理系统 50 7 9 电气部分 53 7 10 热工控制部分 56 7 11 建筑结构部分 58 7 12 采暖通风与空气调节 67 8 8 热热 力力 网网 6969 8 1 概 述 69 8 2 热负荷 69 8 3 工程方案 70 8 4 热力网运行调节方式 72 9 9 环环 境境 保保 护护 7474 9 1 环境保护 74 9 2 水土保持 85 9 3 灰渣的综合利用 87 1010 节约和合理利用能源节约和合理利用能源 9191 10 1 节能措施 91 10 2 节水措施 91 10 3 节约用地的措施 92 10 4 节约原材料措施 92 10 510 5 土地利用土地利用 92 1111 劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生 9494 11 1 防火防爆 94 11 2 防尘 防毒 防化学伤害 95 11 3 防电伤 防机械伤害和其他伤害 95 11 4 防暑 防寒 防潮 96 11 5 防噪声 防振动 96 11 6 其他安全和工业卫生措施 96 12 1 企业组织 98 12 2 劳动组织及管理 98 12 3 人员配备 98 12 4 人员培训 99 1313 工程建设项目招标工程建设项目招标 9999 13 1 招标范围及招标内容 100 13 2 招标初步安排 100 13 3 招标形式 100 13 4 招标方式 100 13 5 评标专家来源 101 13 6 招标程序 101 13 7 招标基本情况表 101 1414 项目实施的条件和建设轮廓进度项目实施的条件和建设轮廓进度 103103 14 1 项目实施条件 103 14 2 项目轮廓进度 103 15 1 工程概况 106 15 2 主要工艺特征 106 15 3 投资估算编制依据 107 15 4 经济评价 109 1616 结论与建议结论与建议 119119 16 1 结 论 119 16 2 主要技术经济指标 121 16 3 存在问题及建议 125 1 1 概 述 1 1 项目法人概况及编制依据 1 1 1 项目申报单位概况 xxxxxxxxxx 有限公司下属子公司由 xxx 市三户农业产业化省级龙头企 业 11 户市级农业产业化龙头企业组成 公司与全国 23 个省 市建有产品 销售网络 在 xxx 市周边地区建有 40 万亩水稻种植产业化基地 2005 年 7 月公司与上海市联华 北京华联等大型超市建立了大量供货关系 目前 我 公司在长三角地区及东南沿海建立了自已的销售网络 年加工 销售大米 60 万吨 xxxxxxxxxx 有限公司于 2007 年初 通过大规模的资产重组 整合 了 14 户制米企业 注册资金 1 亿元 xxxxxxxxxx 有限公司是一个加工 销售有机绿色食品的公司 向社会 提供中等价位高质量的食品 大米是主营业务 我们的宗旨是在公司盈利的 同时与顾客 员工 社区以及我们的环境保持良好和谐的伙伴关系 我们的 目标是保持中等以上的发展速度和盈利水平 为股东和投资者带来相应的回 报 我们的使命是依托资源优势和政府政策支持 实现农业产业化经营运作 双向延伸产业链 促进农业经济增长 满足城市居民对绿色食品大米的需求 我们的价值观是始终追求卓越的品质 遵循伦理和道德准则 在各个领域的 创新活动 是我们达到和巩固领先地位的手段 实现人与自然 社会的协调 发展 xxxxxxxxxx 有限公司是由 8 名自然人和一个公司投资组成的股份制公 司 该公司注册资金 1 亿元 该公司投股 8 个 6 20 万吨水稻加工能力企业 成员有 xxx xxx xxx xxx xxx xxx xxx xxx 及 xxxxxxx 等 9 家企 业购成集团公司核心层 上述企业年产稻壳将达到 35 万吨 因此 解决稻 壳污染问题迫在眉睫 拟充分利用本企业的稻壳资源投资建设 xxx 市生物质 稻壳 发电厂 2 综合利用稻壳燃烧发电 以发电为主并兼顾城市供热 拟在黑龙江省 xxx 市 建设一座 24MW 生物质发电厂 分两期建设 其中一期为 4 3MW 首期工程 装机规模为 即 4 20t h 中温中压稻壳锅炉 4 3MW 中温中压抽汽凝汽式 汽轮机 4 3MW 空冷发电机 该项目建成集团公司稻壳污染治理工作目标将 如期实现 1 1 2 设计依据 1 1 2 1 黑龙江省 xxx 市 xxxxxx 有限公司与我院签订的可行性研究设 计合同 1 1 2 2 中华人民共和国可再生能源法 1 1 2 3 电力建设有关法规 规程 规定 1 1 2 4 建设单位提供的设计输入资料 1 2 研究范围 按照可行研究报告内容深度的规定 本阶段可行性研究工作的范围 主 要论证 xxx 市生物质发电工程建设的可行性 并留有再扩建的可能性 重点 研究建厂的外部条件 1 电力接入系统的分析和论证 2 燃料供应及外部运输问题 3 供水系统的可靠性和水文条件 4 电厂厂址及总平面规划 5 灰渣综合利用分析 6 环境影响的评价 7 经济分析和评价 8 工程建设周期 进度和条件 可研阶段由建设单位外委项目有以下部分 1 电力接入系统设计 3 2 环境影响评价 3 水土保持评价 4 水资源论证 1 3 xxx 市概况 xxx 市位于黑龙江省东北部 地处小兴安岭向三江平原过渡的缓冲地带 面积 1 5 万平方公里 下辖 xxx xxx 两个边境县和 6 个行政区 人口 110 万 xxx 是典型的资源型城市 域内的矿产资源和农林资源丰富 煤炭 木材 粮食是三大重要资源 煤田总面积 252 平方公里 煤炭地质储量 19 5 亿吨 可采储量 9 5 亿吨 年产稳定在 2000 万吨 煤层气总储量 347 亿立方米 林地面积 65 万公顷 活立木蓄积量 4000 万立方米 70 是天然林 耕地面 积 650 万亩 粮食生产能力 40 亿斤 是黑龙江省水稻 大豆主产区 草地 面积 10 万公顷 其中可利用草场 5 3 万公顷 水面 11 万公顷 其中养鱼水 面 3500 公顷 此外 我市还有石墨 陶砾页岩等 30 余种非金属矿产资源 开发条件优良 xxx 是对俄开放的边境城市 与俄罗斯有 235 公里的边境线 萝北口岸是 全省距哈尔滨最近的国家一类口岸 年吞吐能力 43 万吨 黑龙江 黄金水道 可运行 5000 吨级船舶 能以较近的距离到达日本和韩国 鹤伊 鹤佳 鹤 萝三条出口公路全部是高等级路面 xxx 距哈尔滨 423 公里 距萝北口岸 80 公里 距佳木斯机场仅 60 多公里 铁路运输可以直达哈尔滨 大连等 1 4 项目建设的必要性 1 4 1 利用可再生能源 稻壳发电是解决能源短缺的有效途径之一 我国人口众多 一次能源储量少 其中煤的储量为世界的 1 10 石油 储量为世界的 1 40 天然气储量仅为世界的 1 100 而我国人口占世界的 1 4 相比之下 一次能源人均占有量相当低 随着我国经济迅速发展 对 能源需求量日益增加 到目前为止 我国发电装机容量达到 5 亿千瓦 其中 4 火电占 82 发电年消耗煤炭 8 5 亿吨以上 2004 年我国耗煤炭 19 亿吨 全国探明的煤炭可开采的储量为 900 亿吨 不到 50 年将被开采完 石油可 开采储量 23 亿吨 仅可开采 14 年 天然气可开采储量 6310 亿立方米 仅 可开采 32 年 由此可见 我国一次能源非常紧缺 目前世界各国都在寻找开发可再生 能源 如太阳能 风能 水能 垃圾废料 生物质能等 利用生物能发电是 我国能源利用的迫切需要 也是解决能源出路的有效途径之一 1 4 2 生物质能发电是解决燃煤中 SO2对大气严重污染的需要 我国目前每年发电用煤量达 8 5 亿吨 SO2的排放量达 1200 万吨 煤的 含硫量按 0 8 计 粉尘排放 490 万吨 根据国家环保总局计算 我国每年 燃煤 7 亿吨 SO2对大气污染已经到了上限 而我国目前煤炭消耗量己达 19 亿吨 大气污染己经到了不可承受的地步 由于 SO2污染 产生酸雨己危害 30 国土面积 2003 年统计 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 利用生物质能 稻壳 玉米 小麦 棉花 豆类 油类秆等 发电可以大 量减少 SO2的排放 稻壳中硫的含量为 0 08 0 25 左右 相当于燃煤含量 的 1 10 左右 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 按照国家近期出台的对 于再生能源发展的规划 到 2020 年生物质能发电装机容量占火电总容量的 6 测算 生物质能发电装机容量将达 3000 万千瓦左右 其发展前途广阔 同时可大大减少 SO2的排放量 目前我国多数地区稻壳利用率低 大米加工厂以焚烧或丢弃方式处理积 存稻壳 造成烟气污染空气 占据土地 利用稻壳发电 可减少燃煤电厂带来的 SO2对大气污染 减少粉煤灰 粉尘的排放 也不致随地焚烧稻壳造成交通事故 变废为宝是利国利民的大 5 好事 1 4 3 本工程为热电联产项目 可取代自备小锅炉 自备锅炉容量小 效率低 不仅供热质量低 还造成大量的能源浪费和 严重的空气污染 实现热电联产有利于节能 环保 符合国家综合利用的产 业政策 1 4 4 稻壳发电是增加企业收入 保持国民经济可持续发展的需要 在黑龙江省 xxx 市建设一座 24MW 稻壳发电厂 年燃烧稻壳量约 30 万吨 价格按每吨 150 元计 加工企业可增加收入约 4500 万元 1 4 5 有利于满足当地电力负荷快速增长的需要 xxx 市生物质发电有限公司位于 xxx 市境内 建成后每年发电量 0 72 亿度 有利于满足当地电负荷快速增长的需求 目前 国家高度重视社会主义新农村建设 增加农民收入 解决能源紧 缺 改善生态环境 使国民经济和人民生活水平走上可持续发展的良性循环 道路 这些问题也是当前的热点 焦点和难点 按科学发展观要求 利用可 再生能源 生物质能 稻壳 发电作为一个产业来发展 尽快推动稻壳发电规 模化 市场化和产业化是当务之急 综上所述 xxx 市生物质发电有限公司的建设是十分必要的 对当地国 民经济持续快速健康发展具有十分重要的意义 1 5 主要设计原则 1 5 1 本期建设规模为 4 台 20t h 中温中压稻壳特种锅炉 4 台 3MW 抽汽凝汽式汽轮机 4 台 3MW 空冷发电机 预留扩建条件 1 5 2 电厂性质是综合利用稻壳发电 以发电为主并兼顾热电联产 机组带基本负荷 机组年利用小时数暂定为 6000 小时 1 5 3 厂区总平面布置本期按 4 炉 4 机设计 预留扩建条件 6 1 5 4 稻壳燃料采用公路运输 燃料系统容量按 4 台 20t h 锅炉最大 消耗量设计 1 5 5 除灰渣系统按干除灰渣系统设计 灰渣为高含钾肥料 全部综 合利用 1 5 6 锅炉尾部烟尘处理考虑采用布袋除尘器 1 5 7 供水系统采用闭式水系统 冷却塔采用机力通风冷却塔 循环 水补水采用地下水 1 5 8 化学水处理系统设计按两级除盐系统设计 1 5 9 电气主接线以 2 回出线接入 10kV 变电站 1 5 10 热工控制系统采用 DCS 系统 实行机 炉集中控制 全厂辅助 公用系统采用 PLC 程控 设置化水 物料输送 除灰渣系统监控点 1 6 工作简要过程 根据 2007 年 8 月 2 日黑龙江省 xxxxxx 集团有限公司与我院签订的委托 书 按照委托方的要求 关于开展 xxx 市生物质热电项目可行性研究 的要 求开展本工程可行性研究工作 2007 年 8 月 20 日 8 月 4 日我院组织相关专业人员对现场进行了踏勘及 资料搜集 热负荷的调查与落实 资源的调查与核实等工作 在现场踏勘 资料收集工作中 2007 年 10 月 25 日我院提交可行性研究报告初稿 征求 建设方意见 经修改完善 2008 年 1 月 10 日正式提交业主 7 2 2 热热 负负 荷荷 2 1 供热现状 厂区所在城区拥有各类建筑面积总计 340 万平方米 采用分散小锅炉房 供热的有 170 万平方米 其余都采用土锅炉 火墙或其它方式采暖 没有区 城集中供热热源或热电厂 2 1 1 采暖锅炉现状 现有分散小锅炉房 151 座 均为 2 8MW 以下小锅炉 总容量为 320MW 年耗煤量约 5 5 万吨 近 50 的设备己超过使用年限 热效率只有 35 50 分散采暖小锅炉房大多存在 大马拉小车 的情况 锅炉效率低 耗能 高 不能达到设计出力要求 极大地浪费煤炭资源 分散采暖小锅炉多数没有除尘设备 烟气低空排放或除尘设备因落后陈 旧不能达到环保要求 对环境造成极大污染 冬季采暖期间 空气中总悬浮 物 氮氧化物 二氧化硫等有害物质浓度超标 总悬浮微粒物超过国家 级 标准可达 100 天 2 1 2 工业锅炉现状 城区内现有几十余处大型工业 总蒸发量 136t h 用汽参数 0 2 0 81MPa 之间 年耗煤量 19 万吨 工业用汽全部为企业自备热源 2 2 热负荷 2 2 1 生产热负荷 由于工业用汽单位比较分散 用汽负荷也较小 且用汽参数不一致 建 设集中工业用汽热源及管网造价高 回收期长 不经济 同时由于我国生物 质发电尚在起步阶段 生物质锅炉尚不可靠 无成熟运行经验 供工业生产 用热风险较大 所以根据城市总体规划 近期规划暂不考虑工业用汽集中热 源 企业工业用汽仍利用企业自备锅炉 8 2 2 2 采暖热负荷 2 2 2 1 采暖面积 1 依据 黑江省 xxx 市东山区城市总体规划 2002 2020 人口发 展预测 结合城区建设发展实际状况 规划近 远期采暖热负荷 2 近期 2006 2010 年 规划人口 8 6 万人 规划建筑面积 185 104 m2 人均占有建筑面积 21 5 m2 规划集中供热面积 88 2 104 m2 其中原有分散小锅炉房供热面积 76 2 104 m2 2006 2010 年增加供热 面积 12 104 m2 年均增加 3 104m2 集中供热普及率 47 6 3 远期 2011 2020 年 规划人口 10 5 万人 规划建筑面积 242 104m2 人均拥有建筑面积 23 0 m2 规划集中供热面积 138 2 104m2 其中原有供热面积 88 2 104m2 2011 2020 年增加供热面积 50 104m2 年 均增加 5 104m2 集中供热普及率 57 1 2 2 2 2 采暖热指标 依据中华人民共和国 节约能源法 新建建筑要采取节能措施 近期 节能建筑要达到 50 60 新行业标准 城市热力网设计规范 CJJ34 2002 对采暖热指标标准推荐值 按建筑物类型分为 一类为 未采取节能 措施 建筑物 另一类为 采取节能措施 建筑物 两类建筑物采暖热指标 不同 采取节能措施的建筑物热指标比为采取节能措施的建筑物低 10 19W m2 见表 2 2 2 1 表表 2 2 2 12 2 2 1 采暖热指标推荐值采暖热指标推荐值 h he e w mw m2 2 9 建 筑 物 类 型 住宅 居住 区综 合 学校 办公 医院 托幼 旅馆商店 食堂 餐厅 影剧院 展览馆 大礼堂 体育馆 未 采 取 节 能 措 施 58 64 60 67 65 80 65 80 60 70 65 80 115 140 95 115 115 165 采 取 节 能 措 施 40 45 45 55 50 70 55 70 50 60 55 70 100 130 80 105 100 150 注 1 表中数值适用于我国东北 华北 西北地区 2 热指标已包括约 5 的管网热损失 1 现有建筑采暖热指标 本工程供热范围内现有供热面积 76 2 104 m2 现有采暖建筑物按使用 功能分类 民用住宅 办公楼 商服 学校 影剧院及工厂等 现有各类建筑热指标取值如下 住宅建筑 占 65 60W m2 10 办公 商服 教学楼类建筑 占 30 70W m2 其它 占 5 105W m2 现有建筑采暖综合热指标 65W m2 2 近期规划采暖热指标 近期规划新建建筑均为节能建筑 综合热指标取 55 W m2 近期规划供热总面积为 88 2 104 m2 其中原有供热面积为 76 2 104 m2 采暖综合热指标 65W m2 规划发展的节能建筑面积为 12 104 m2 采暖 综合热指标 55W m2 3 远期规划采暖热指标 远期规划新建建筑均为节能建筑 综合热指标取 55W m2 远期规划供热总面积为 138 2 104 m2 其中原有供热面积为 88 2 104 m2 规划发展的节能建筑面积为 50 104 m2 远期规划的采暖综合热指标确 定为 60W m2 2 2 2 3 采暖热负荷 根据 2006 年本区建筑现状 规划近期 远期建筑面积和热指标 计算 出集中供热采暖热负荷 见表 2 2 2 2 表表 2 2 2 22 2 2 2 实现集中供热采暖热负荷规划表实现集中供热采暖热负荷规划表 年限现状 2006 年 近期 2010 年 远期 2020 年 项 目 建筑 总面 积 万 m2 分散供 热面积 万m2 集中 供热 普及 率 集中 供热 热负 荷 MW 建筑 总面 积 万 m2 集中 供热 面积 万 m2 集中 供热 普及 率 集中 供热 热负 荷 MW 建筑 总面 积 万 m2 集中 供热 面积 万 m2 集 中 供 热 普 及率 集中 供热 热负 荷 MW 数据 17376 200 185 88 2 47 6 56 13 242 138 2 57 1 82 9 2 2 2 2 4 年采暖耗热量及热负荷曲线 1 采暖热负荷延续曲线 11 采暖期为 183 天 采暖 4392 小时 采暖期室外计算温度 26 采暖期 室外计算平均温度 10 2 采暖期室内计算温度 18 采用国家有关部门颁布的 小型节能热电项目可行性研究技术规定 中 推荐的计算公式 计算不同室外气温 tw 下的延续时间 n 1 120 120 5 b ww z w tt nn t 式中 nz 为采暖小时数 nz 4392 tw 为采暖室外计算温度 tw 26 4392 1 028 1204392120 z z n n tp 为采暖期室外日平均温度 tp 10 2 则 51 028 10 2 0 998 1 028 10 2 26 b 于是 1 0 998 1 002 26 1204392120 5 26 120137 8 26 w w t n t 根据上述公式和有关气象资料得出汤原县汤原镇不同室外气温下的延续 时间 见表 2 2 2 3 表表 2 2 2 32 2 2 3 不同室外气温下延续时数不同室外气温下延续时数 To 26 23 20 17 14 10 2 7 4 125 时间 h 1205319441357 177122942736 3150 3564 3978 4392 2 规划热负荷采暖期 非采暖期最大 平均 最小热负荷 见表 2 2 2 4 12 表 2 2 2 4 规划期最大 平均 最小热负荷 单位 MW 3 根据表 2 2 2 4 计算出 近期规划 2008 2010 年 年采暖供热量为 56 87 104GJ 远期规划 2011 2020 年 年采暖供热量为 82 83 104GJ 4 采暖热负荷延续曲线 近 远期规划热负荷延续曲线图 2 2 3 其它热负荷 1 生活热水负荷 根据黑龙江省及本区现实生活水平并考虑今后发展趋势 近 远期规划 不实现供应生活用热水 2 制冷负荷 本区地处中纬度 夏季凉爽且短暂 故本规划不考虑制冷负荷 2 3 设计热负荷 根据近期规划采暖面积和采暖热指标确定本区最大采暖负荷为 最大热负荷为 762000 65 120000 5556130000 56 13GWMW 采暖期采暖期 规划期规划期项目项目 最大最大平均平均最小最小 工业热负荷000 采暖热负荷56 1335 9716 58近期 2006 2010 年 合计56 1335 9716 58 工业热负荷000 采暖热负荷82 9252 3824 51远期 2011 2020 年 合计82 9252 3824 51 13 即换算为 202 7 GJ h 折至电厂机组抽汽口 0 49MPa 235 2930kJ kg 处用汽量为 供热回水 80 335kJ kg 最大供热负荷 蒸汽量 为 3 202 7 10 max77 87 2930335 Gt h 则平均供热负荷 蒸汽量 为 18 10 2 max49 9 18 26 GpjGt h 最小供热负荷 蒸汽量 为 185 max23 01 18 26 GaGt h 将采暖热负荷折算至电厂出口 0 49MPa 235 采暖负荷考虑 100 回水 则可得到对应热电厂出口的设计热负荷 见表 2 3 1 所列 表 2 3 1 设计热负荷汇总表 蒸汽量 单位 t h 采 暖 期 项 目 最 大平 均最 小 采暖热负荷77 8749 923 01 采暖热负荷回水77 8749 923 01 表 2 3 2 设计热负荷汇总表 单位 GJ h 采 暖 期 项 目 最 大平 均最 小 采暖热负荷202 07129 4959 71 采暖热负荷回水26 0916 727 71 由于本期工程生物质电厂的建设为了满足东山区各企事业 居民生活采 暖供热 结合工程的实际情况 根据年热负荷曲线 本期工程机组全年供热 量为 56 87 万 GJ 换算至对应机组供热年利用小时数 4392h 的平均设计热 负荷为 49 9t h 整个镇区域集中供热可考虑分两期实施 本期工程考虑近期 88 2 万 m2 采暖供热 拟上 4 台抽汽式汽轮发电机组 配 4 台 20t h 中温中压稻壳蒸汽 14 锅炉 二期工程考虑远期增加 50 万 m2采暖供热 可根据工程实际情况扩建 1 台 75t h 中温中压稻壳蒸汽锅炉或 4 台 20t h 锅炉 实现整个区域的集中 供热 本期工程建设预留二期工程扩建的条件 3 3 电电 力力 系系 统统 3 1 电力系统概况 3 1 1 xxx 市市供电区供电现状 xxx 市是黑龙江省下辖的一个地级市 地处中国东北边陲的松花江 黑 龙江的夹角地带 隔黑龙江与俄罗斯相望 现辖 2 个县 市 5 个区 xxx 市市供电区担负着 xxx 市 伊春市和周边县 镇 xxx 市统配煤矿以及宝泉 岭国营农场分局所属各农场的工农业生产和人民生活的供电任务 供电面积 5 34 万平方公里 营业用户 32 万余户 截至 2004 年底 电网目前已形成 以 500kV 为主网 220kV 为骨干网架的安全 可靠 功能完善的现代化电网 格局 3 1 2 本区电力系统现况 本区 2005 年最大电负荷为 40MW 年用电量 2 9 亿 kWh 目前已形成了 以 110kV 变电站为中心向四周辐射的配电网络 目前有主变 2 台 容量均为 15 20MVA 电压等级 110 35 10kV 3 2 电力市场分析 3 2 1 负荷预测 东山区自然资源 特别是煤炭和页岩十分丰富 工农业生产潜力很大 自从改革开放以来 以经济建设为中心 全面实施 三业突破 发展战略 使国民经济与社会事业稳定 健康 快速发展 工业目前已经形成采煤 化工 机械 电力 建材 木制品 饲料 粮 食加工等八大支柱产业 经济增长迅速 农业方面 由于坚持以市场经济为 导向 调整农业产业结构 大力发展 两高一优 农业 农村经济全面健康 快速发展 经济的快速增长带动了电力负荷的发展 预计 十一五 期间汤 原县的负荷年均增长率将达到 14 由于本区 110kV 以下电网无直接接入电厂 需由主网供电 110kV 变电 站 1 台主变检修时 十一五 期间电力将略有缺额 到 十一五 末期缺 额将达到 24MW 因此 xxx 市生物质发电有限公司能在 十一五 期间建成 投产 将能很好的满足用电需求 3 3 电厂建设的必要性 1 满足电力负荷及热负荷增长的需要 随着经济的高速发展和人民生活水平的不断提高 其用电负荷也在逐年 上升 而目前 110kV 变电站 2 台主变容量仅有 40MVA 满足不了本地区经济 发展需要 因此 有必要建设 xxx 市生物质发电有限公司 4 3MW 汽轮发 电机组 以满足工农业生产 人民生活用电及供热的需要 2 可充分利用生物质能发电 具有良好的经济效益 我国是一个能源相对贫乏的国家 推行能源多样化 积极开发生物质能 太阳能 风能等可再生能源 符合我国能源开发利用政策 xxx 市周边各县 及农场是黑龙江省农作物高产区 也是水稻 玉米 豆类的主产区 xxx 市 16 生物质热电厂利用稻壳发电 可充分利用地区资源 变废为宝 具有良好的 经济效益 3 可提高热源利用率 保护环境 目前所在区企业 居民供暖均采用分散自供方式 这种方式热效率低 煤耗大 不仅造成能源浪费 而且还造成环境污染 为改变这种状况 实现 能源梯级开发利用 提高热源利用率 改善城市环境 提高居民生活质量 建设 xxx 市生物质发电有限公司以热电联产方式集中供热十分必要 这对于 节约能源 实现该地区可持续发展意义重大 3 4 电厂年利用小时数 供电范围 与系统连接方案设想 3 4 1 电厂年利用小时数 考虑到本电厂性质是综合利用稻壳发电 以发电为主兼顾城市供热 电 厂年利用小时应在 6000 小时以上 设计建议本电厂机组年利用小时数按 6000 小时考虑 3 4 2 电厂供电范围 由当地电力平衡结果分析 xxx 市生物质热电厂应主供当地负荷 4 3MW 电力可完全在当地消纳 3 4 3 电厂与系统连接方案设想 根据前述电厂供电范围及 110kV 及以下电网网架情况 暂考虑接入系统 方案 4 3MW 机组分别以发电机 变压器 线路组单元接线方式接入 110kV 变电站 10kV 侧母线 线路长度约 4km 具体接入系统方案 导线截面及线路长度在接入系统报告中进行详 细论证 3 5 系统二次部分 3 5 1 系统继电保护及安全自动装置 17 xxx 市生物质发电有限公司本期规模为 4 3MW 中压抽汽凝汽式汽轮发 电机组 采用发电机 变压器 线路组单元接线方式 以 2 回 10kV 出线接 入 110kV 变电站 10kV 母线 电厂至变电站距离约 4km 每回线配置一套光纤纵联差动保护作为主保 护 并带有后备保护 重合闸功能 保护屏内还应配置三相操作箱 光纤差 动保护采用专用光纤芯 电厂配置一台微机型故障录波器 用于记录 110kV 线路的电流 电压及 有关的开关量 应兼有故障测距 GPS 对时及远传功能 3 5 2 调度自动化 根据有关调度管理原则 汽轮发电机组建成后 应属 xxx 市市电业局地 调管理 电厂应将反映热电厂的实时运行状态的远动信息传送到电业局地调 端 远动信息内容应满足有关规程规定 电厂配置一套单独 RTU 并通过专 用通道传至各调度端 本期新增 10kV 线路两侧以及电厂起备变高压侧为计量关口点 关口点 装设主 备两块双向 起备变单向 关口电能表 0 2S 级有功 2 0 级无功 所有关口电度表均以 RS485 接口和电能表处理器相连 电厂考虑配置一套电 能表处理器 电能表处理器具有 一发多收 功能 以电话拨号方式将电能 量信息送至 xxx 市地调 18 4 4 燃燃 料料 供供 应应 4 1 燃料来源及特性 我国是一个能源贫乏的国家 推行能源多样化 积极开发生物质能 太 阳能 风能等可再生能源 符合我国能源开发利用政策 汤原县及周边各县 是黑龙江省农作物高产区 也是玉米 水稻 大豆 杂粮的主产区 有丰富 的稻谷资源 建设综合利用稻壳燃烧发电的资源综合利用发电厂对当地的发 展具有十分重要的意义 4 1 1 稻壳的来源 xxx 市现有大米加工企业 130 余户 水稻加工规模为 300 多万吨 是我 省加工能力最大的米业集散地 xxx 市已形成黑龙江省米业加工中心 xxx 市做为 米城 形象已深入全国各地大米经销商的心中 由于 xxx 市米业加 工企业集中 每年大米加工量在 150 万吨左右 年产稻壳 45 万吨 4 1 2 稻壳利用现状 目前稻壳除冬季少部分用于锅炉燃烧及饲料和其它用途外 大部分白白 烧掉或丢弃 每年 40 万吨稻壳可供电厂用作燃料 建设 4 3MW 抽汽供热发电机组 配置 4 20t h 燃用稻壳的特种锅炉 机 组年利用小时数按 6000h 计 4 台 20t h 锅炉燃用稻壳时 每小时消耗量为 19 60 吨 每年玉米稻壳耗量为 11 58 万吨 xxx 市有近 40 万吨各类稻壳可供 xxx 市生物质发电有限公司使用 考 虑到运输成本和不确定性 为稳妥起见 设计考虑 1 2 的稻壳 20 万吨 可 以收集到电厂 远大于电厂锅炉年燃料用量 11 58 万吨 则本期热电厂的 稻壳供应是充足的 有保证的 4 1 3 燃料分析资料 本工程以稻壳作为设计燃料和校核燃料 根据黑龙江省电力监督监测中 19 心提供的成分分析资料 稻壳的元素分析 灰份 水份 挥发份 灰熔点 发热量等详见表 4 1 2 表 4 1 2 设计燃料 校核燃料元素分析 项目 单 位 Mt Mad Aar Vdaf Car Har Nar Oar St ar Onet ar kJ kg DT ST FT 设计 燃料 9 88 347 3379 6441 131 910 9338 70 0 20 14280 108011301160 校核 燃料 21 1 413 6169 5136 234 131 6933 25 0 09 13140 108011301160 表 4 1 3灰的成分分析 项 目符号单位 设计燃料 二氧化硅SiO2 56 68 三氧化二铝AL2O3 7 4 三氧化二铁Fe2O3 2 65 氧化钙CaO 8 1 氧化镁MgO 5 41 氧化钠Na2O 2 27 氧化钾K2O 13 84 二氧化钛TiO2 0 44 三氧化硫SO3 2 74 五氧化二磷P2O5 1 30 20 4 2 燃料供应 4 2 1 收集 电厂位置在东山区北部 距哈萝公路约 1 公里 在 3 公里半径内有 10 家米厂 另有 5 家米厂将落户工业园内 电厂在其仓库内存储 3 个月左右热电厂的燃用量 以保证稻壳供应的连 续可靠性 4 2 2 稻壳收 储 运管理设想 1 电厂与各米厂签定稻壳收购长期合同 2 随时拉运 3 储存库建成防雨棚 四周设排水沟 并设防火灾设施 设有百米左 右的安全距离 4 由板车运输 板车可由拖拉机拖运 也可由汽车改装而成 4 3 燃料运输 一辆稻壳运输车运力 2 5 吨 车 一天运输 20 车 需要配备 20 辆平板 车 每天可以运输 500 吨稻壳到电厂 4 4 燃料收购与储存 稻壳燃料由于其堆积密度小 为保证电厂全年运行要求 因此 燃料储 存需要时间长 面积大 考虑冬季情况 将采取自己储备和委托米厂代储结 合的方式 以解决电厂燃用之需 21 5 5 机组选型及供热方案机组选型及供热方案 5 1 发电主要流程 稻壳发电与燃煤发电在工艺流程上有许多相似之处 其汽水系 统 水处理系统 供排水系统 电气与控制系统与常规燃煤电厂是 相同的 主要区别在于燃料的储存 输送处理系统 锅炉本体和燃 烧系统的不同 5 1 1 稻壳的收集 储存 运输与输送 本工程稻壳经过人工半自动化收集运输进电厂 一般采用汽车 运输 在厂内设置干储料场 经过风机将稻壳送入锅炉炉膛燃烧 5 1 2 稻壳的燃烧 由于稻壳灰熔点低 容易产生结焦 由于灰中碱金属的含量相 对较高 烟气在高温时具有较强的腐蚀性 针对这些问题 锅炉本 体设计必须很好地解决 目前 锅炉主要采用炉排锅炉 5 1 3 灰渣和烟气处理 燃烧后产生的底渣从锅炉炉膛下的排渣口排出 由刮板输送机 斗式提升机送到储渣仓暂时储存 再由运渣车运送到厂外返农田使 用 燃烧产生的飞灰为草木灰 为优质钾肥 飞灰经布袋除尘器收 集后经仓泵送入储灰仓 然后装袋返农田利用 稻壳含硫量很低 无需脱硫处理 稻壳灰含量少 锅炉燃烧产生的烟气经过布袋除尘 器处理后直接由烟囱排入大气 22 本工程稻壳发电工艺流程如下 稻壳收集 汽车进厂 自动卸料 料堆场 锅炉储料仓 螺旋给料机 锅炉炉膛 布袋除尘器 引风机 烟囱 灰 渣 仓泵 灰库 打包机 汽车 农田 锅炉排渣口 碎渣机 冷渣 器 炉底刮板输送机 斗式提升机 渣仓 打包机 汽车 农田 5 2 装机方案 5 2 1 装机方案确定 考虑到本电厂的性质是综合利用稻壳发电 以发电为主并兼顾 城市集中供热 装机方案的选择应充分利用可再生能源的政策 在 兼顾供热的前提下尽可能多发电 以实现电厂效益最大化 本工程供热主要考虑城市采暖负荷 有季节性的特点 为此采 用抽汽供热机组 同时由于采用热水采暖 可采用较低抽汽参数 这样有利于机组经济性 从机组的可靠性来分析 由于国产稻壳锅炉尚不十分成熟 锅 炉存在高温腐蚀 尽管中温中压参数比高温高压参数经济性差 但 为了稳妥起见本期工程锅炉仍采用中温中压 由于稻壳发电经验的不完善性 从发电及供热的可靠性来分析 采用 台 MW 单抽汽供热机组比 1 台 MW 单抽汽供热机组的可靠 性高 灵活性好 因此 本工程采用 台 MW 中温中压抽汽供热机 组 同时为了保证供热的可靠性 机组设置 1 台 80t h 减温减压器 用于汽机停运时向外供热 以保障电厂有较高的供热可靠性 5 2 2 3 锅炉选型 本工程相对燃料比较单一 为了稳妥起见 选用炉排锅炉方案 相对而言其系统比较简单 运行方便 稳定可靠 为了节省投资和 23 推进稻壳锅炉国产化 本工程设计考虑采用国产锅炉 目前 国内几家锅炉厂如 济南锅炉厂 杭州锅炉厂 无锡锅 炉厂等都在开发各自的锅炉产品 且均有自己独到之处 其中济南 锅炉厂既有自主开发的锅炉产品 也有引进丹麦 BWE 公司技术的产 品 山东单县生物质发电厂 1 135t h 高温高压振动炉排锅炉采用济 南锅炉厂引进丹麦 BWE 公司技术的产品即将投产 河北晋州生物质 发电厂采用无锡锅炉厂自行开发的产品也将投产 原设计为高温高 压参数 后来为了稳妥起见改为中温中压参数 杭州锅炉厂则在垃 圾锅炉的基础上开发了两段炉排锅炉产品 也很有新意 本工程选用国产锅炉进行改进烧稻壳具有较大的成功把握 锅 炉燃烧稻壳在技术上是可行的 国产锅炉积累了不少燃烧稻壳 木 屑 甘蔗渣 椰子壳等生物质的经验 在垃圾燃烧方面也积累了不 少成功经验 这些为国产稻壳锅炉的成功提供了保证 选用国内生 产的燃稻壳锅炉 尽管有很大把握 但由于是第一批国产设备 预 计会象我国刚引进和生产循环流化床锅炉那样 经历一个曲折的过 程 经过不断完善最后走向成熟 选择国产锅炉尽管有风险 但由 于价格低 市场开发利用前景非常广阔 5 2 4 推荐主机参数 5 2 4 1 锅炉 台 型 式 中温中压燃烧稻壳汽包锅炉 额定出力 t h 5 2 4 2 汽轮机 4 台 额定功率 MW 5 2 4 3 发电机 台 额定功率 MW 5 3 主要热经济技术指标 24 经计算推荐方案主要技术指标如表 5 3 1 所示 表 5 3 1机组及主要热经济技术指标表 2 台机组 序号项 目单 位全 厂 平 均 1汽机额定进汽量t h 采暖期 非采暖期 2汽机额定对外供汽量t h 9 9 采暖期 3电厂外供热量GJ h 9 49 采暖期 4发电额定功率MW 5锅炉额定蒸发量t h 采暖期 非采暖期 6发电平均标煤耗率kg kWh0 455 7发电厂用电率 11 5 8供热厂用电率kWh GJ6 3 折合 2 5 9综合厂用电率 14 10供电平均标煤耗率kg kWh0 514 11供热平均标煤耗率kg GJ43 82 12年供热量GJ a56 87 104 13年发电量kWh a1 44 108 14年供电量kWh a1 2384 108 15机组年发电利用小时数h6000 采暖期 4392h 16年耗标煤量 折算 t a9 044 104 17平均全厂热效率 46 5 18年均热电比 110 19年节约标煤量t a6027 由上表可知 电厂年均热电比和热效率均高于原国家计委急计 基础 2000 1268 号文要求热电比大于 100 和热效率大于 45 的规定 25 因此该项目同时符合可再生能源发电和热电联产二个国家鼓励的产 业政策 5 4 汽平衡 根据供热规划 本工程近期供热负荷如下 最大供热负荷 87t h 平均供热负荷 4 9t h 最小供热负荷 01t h 由上表可知 4 台 3MW 机组的抽汽供热能力 额定抽汽 25t h 最大抽汽 40t h 能满足近期各种供热工况下的汽量平衡 26 6 6 厂厂 址址 条条 件件 6 1 厂址概述 6 1 1 厂址地理位置 xxx 市位于黑龙江省东北部 三江平原西北部 北依小兴安岭 南濒松花江 西与林都伊春接壤 6 1 2 厂址条件 6 1 2 1 厂址 位于东山区政府北部 场地内地面相对高差 50cm 南距哈萝公 路 省道 约 1200 米 距供热区 200 米 本区属中温带大陆性季风气候 春季风大干旱 夏季温湿多雨 秋季凉爽 冬季漫长寒冷 厂区离中心约有 2 5km 供热条件好 电厂供水水源为地下水 采用二次循环供水系统 电厂出线方向向东偏南 采用 2 回 10kV 出线 拟接至 110kV 变 电所 6 1 3 水文气象 1 境内是松花江水系和黑龙江水系 降水量较多和洪水发生 时间主要是集中在每年 6 9 月 境内松花江百年一遇的洪水位为 89 39 米 历史最高水位为 1998 年的 86 96 米 最大流量为 1991 年 的 1630m3 s 最小流量为 2003 年 6 月的 292m3 s 2 本区属中温带大陆性季风气候 春季风大干旱 夏季温湿 多雨 秋季凉爽 冬季漫长寒冷 其主要气象条件如下所示 历年极端最高气温 35 4 历年极端最低气温 41 1 历年平均气温 2 2 历年最热月平均气温21 8 历年最冷月平均气温 23 2 采暖期室外平均温度 10 2 27 采暖室外计算温度 26 历年最冷月平均相对湿度70 历年最热月平均相对湿度80 历年平均降水量550mm 极端最大年降水量874 7mm 极端最小年降水量292 1mm 极端最大日降水量107 8mm 多年逐月最大降雨量 133 9 mm 冬季主导风向 西南风 西南西风 夏季主导风向 西南风 全年主导风向WS 西南风 年平均风速3 0m s 夏季平均风速2 6m s 冬季平均风速3 4m s 基本风压值 439 2Pa 基本雪值 292Pa 最大冻土深度2 2m 无霜期 137 天 6 1 4 厂址方案 厂址自然地面高程均高于历史最高洪水位具备建厂条件 6 1 5 厂址意见 根据厂址的原料运输和输电技术方案综合比较的情况 认为上 述厂址都具有建厂条件 6 2 交通运输 地理位置优越 交通运输十分便利 距哈萝公路 60 米 xxx 火 车站 3 公里 6 3 电厂水源 28 6 3 1 地下水水源 a 地下水水源概况 主要含水层为第四系孔隙潜水 分布广 含水层厚度大 易于 开采 适合于工农业大型供水 但水中含铁量高 且地面无完整的 防污层 易于污染 山前台地中碎屑岩裂隙层间水 水量中等 水 质较好 而山区基岩风化裂隙水 富水性不均 水量不丰富 但水 质好 可供水型食品 饮料 生活用水 b 地下水水量 地下水类型为第四纪冲积砂砾石孔隙潜水 年补给水量为 11745 万立方米 年可开采量为 10045 万立方米 单井涌水量为 90 130 m3 h c 地下水水质 xxx 市地下水水质除了铁 锰含量较高外 其它感观性状 一般 化学指标 毒理性指标均符合国家饮用水水质标准 本工程采用地下水 并可使用 xxx 矿务局生活水源地用水 取水可靠性分析 地下水开发利用量主要是当地工厂及生活等 年取水量为 1000 万立方米 相比年可开采量 10045 万立方米 地下水还有很大富余 供水可靠性较高 6 4 灰渣处理 本期工程燃料为稻壳 锅炉排灰渣采用干式排放 灰渣分除 锅炉飞灰为草木灰 是优质钾肥 全部用于返还农田 本期不设厂 外贮灰场 仅在厂区内设一座 7m 钢结构锥底灰库 有效容积 400m3 可供两台炉存灰约 10 天 炉底渣经冷渣器冷却后 采用机 械输送方式 每 2 台炉各设一座钢结构渣仓 有效容积 100m3 可贮 存每台炉 28 天的渣量 然后装车外运 全部用于返还农田综合利用 29 6 5 工程地质与地震 6 5 1 工程地质及水文地质 6 5 1 1 地质构造及物理地质现象 厂区在大地构造上属于新华夏系第二隆起带小兴安岭隆起东南 端范围 依舒坳陷内 区域内断层等对工程建设不利的地质构造和 冲沟 滑坡 多年冻结等物理地质现象不发育 场地冲积物沉积为水平层理 说明沉积环境相当固定 沉积条 件稳定 从土体的主要原生构造看 粘性土层及各种粒度砂层 均 为厚层一巨厚层 新构造运动的活动影响很少 不良地质构造不发 育 物理地质现象不发育 十分有利工程建设 6 5 1 2 岩土性质 场地沉积物为第四系全新统上部冲积物 陆相沉积 因时代较 新 具有松散性和岩相多变的特征 沉积物主要由粘性土和砂土组 成 粘性土为粘土及粉质粘土 棕褐色 黄褐色及灰白色 稠度 It 0 20 硬塑状态 属中等压缩性土 粘土及粉质粘土的上部为地表 腐植土 厚度 0 15 0 50 米 砂土在粘土及粉质粘土的下部 由粉砂 细砂 中砂 粗砂和 砾砂组成 在砂土层下部见有园砾 表明着第四系全新统上部的二 元结构的冲积物剖面 由粘性土和砂砾石组成 砂土岩相多变 砂层在水平方向上厚薄不等 在垂直方向上互 相穿插 砂土其主要成份砂粒混有少量的小砾石 各种粒度砂层一 般都很巨厚 反映着现代河流冲积土体的特点