新乐生物发电可研.doc

石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建工程 项目申请报告石家庄新乐东方热电有限公司二期供热扩建项目可研报告北京德胜电力工程咨询公司目录1项目申报单位概况62项目概况及编制依据62.1项目概况62.1.1任务来源及工作过程72.1.2建设规模82.2编制依据92.3研究范围92.4新乐市及城区概况92.5建设必要性112.6主要技术设计原则133热负荷143.1供热现状143.2热负荷154电力系统184.1电力系统现状184.2接入系统方案205燃料供应215.1秸秆供应215.2燃煤供应245.3石灰石的供应255.4锅炉点火燃料256机组选型及供热方案256.1机组选型266.2主机技术条件286.3供热方案316.4主要经济指标327厂址条件337.1厂址概述337.2交通运输367.3电厂水源377.4厂址选择意见418工程设想428.1全厂总体规划及总平面布置428.2秸秆运输及厂内输送478.3燃烧系统478.4热力系统508.5主厂房布置538.6灰、渣处理系统558.7供、排水系统608.8 化学水处理系统708.9 电气部分768.10 热力控制808.11 土建部分859 环境保护929.1 环境概况929.2 烟气治理及其影响分析959.3 废水治理及其影响分析989.4 灰渣治理及其影响分析999.5 噪声治理及其影响分析1009.6 绿化1009.7 环境管理和监测1019.8 结论10110 劳动安全与工业卫生10110.1 电厂在生产过程中主要的安全和卫生问题10110.2 设计原则及拟采取的措施10210.3 劳安部分结论10211 节约和合理利用能源10311.1 概述10311.2 节约和合理利用能源措施10312 劳动定员及组织10412.1 劳动组织及管理10412.2 人员配置10413 工程项目的实施条件和轮廓进度10513.1 工程项目实施的条件10513.2 工程项目实施的轮廓进度10614 投资估算及财务评价10814.1 编制原则10814.2 编制依据10914.3 工程投资估算11014.4 财务评价11014.5 综合评价11315 结论及建议11415.1 主要结论11415.2 建议11615.3主要技术经济指标1161项目申报单位概况 石家庄新乐东方热电有限公司是石家庄东方热电集团公司与新乐冀津实业总公司合资兴建的合作公司。按照“以热定电，热电联产，节约能源，保护环境”的原则，建设热电厂，该项目是河北省“小康县送温暖”工程，位于城区北部，北环公路南侧，占地面积120余亩，投资总额2.24亿元人民币，现有员工230人。热电厂一期工程安装有375t/h次高压循环流化床锅炉，配212MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，同时配备一台80t/h出力减压减温器，全厂配备DCS控制系统，烟气净化为静电除尘器，厂区布置为前管理后生产区，生产区扩建余地较小，生产管理区占地面积较大。热电厂工程于1997年10月开工建设，2002年2月投入运行，年供热能力165万吉焦，年供电能力1.5108kWh，电力通过架空高压线路输送到新乐市35kV变电站与系统并列，纳入河北省南网电力市场。热能通过城区的热网工程输送给热用户。按照热电厂建设“三同时”的原则，热电厂配套的厂外热网工程由新乐市投资建设，工程于2000年开工建设，目前已完成蒸汽供热管网长16km,及各种规模的汽水换热站65座，供应采暖面积160万m2，现已实际建成供热管网可供114104m2采暖面积。工业生产热用户（国人啤酒厂等企业）。2项目概况及编制依据2.1项目概况为使河北省新乐市的农作物秸秆得到充分利用，实现秸秆的资源化、减量化、无害化，同时带动新乐市集中供热的发展，减少秸秆堆放或焚烧对市容市貌和大气质量的破坏，充分利用可再生能源的优势，逐步将生物发电开发成为新乐市能源结构的有益补充，石家庄新乐东方热电有限公司拟利用秸秆资源进行二期供热扩建项目的建设。本工程年处理玉米秸秆23万吨，采用焚烧减量方式，其余热用于发电及向居民区热用户供热，其灰渣含钾量较高，可直接供农民作为农家肥还田使用。同时，该工程还可利用项目所在地新乐市污水处理厂排放的中水，提高污水处理厂的运行经济性。同时，根据新乐市城区供热规划及热负荷增长特点，除在电厂东侧空地上进行秸秆热电厂扩建外，为充分利用热电厂一期工程的扩建条件，最大限度的满足热负荷的需求，本期工程在一期热电厂扩建端扩建一背压式汽轮发电机组。 项目名称：石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建工程项目建设单位：石家庄新乐东方热电有限公司建设地点：石家庄新乐东方热电有限公司厂区扩建端及厂区东侧空地2.1.1任务来源及工作过程2.1.1.1任务来源2006年5月15日石家庄新乐东方热电有限公司出具的“石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建工程项目的可研和申请报告”委托书。2.1.1.2工作过程2006年5月16日接到项目委托书后，我院设计人员和地方有关人员到新乐市进行了收资调研，并即着手进行工作。我院根据业主要求，以及新乐市国土资源局、建设局、河北省国土资源厅、河北省文物局等部门的工程选址意见，选择石家庄新乐东方热电有限公司现热电厂一期工程扩建端和热电厂东侧空地，为本期供热扩建工程的厂址，秸秆电厂的扩建按照采用炉排炉、锅炉岛整体进口、2130t/h进口高温高压秸秆直燃烧锅炉配225MW单抽凝汽式汽轮发电机组方案；一期扩建端的扩建按照采用国产1150t/h循环流化床锅炉配1B12MW背压式汽轮发电机组方案，开展了本项目申请报告编制工作，于2006年7月上旬完成报告。2.1.2建设规模背压机组的扩建规模，依一期工程实际情况和扩建预留条件，并结合供热规划和机组特点，按机炉匹配的要求建设规模定为1150t/h循环流化床锅炉配1B12MW背压式汽轮发电机组。秸秆热电厂的扩建规模，由新乐市及其周边县的秸秆资源量来看，能够满足225MW机组用量。但是，秸秆比重小(打捆后约200-250kg/m3)、体积大，运输条件相对较差。经计算，225MW高温高压供热机组配2130t/h锅炉年需秸秆量23万吨，日用量约828吨(按20h计)。以载重量3t的车辆计算，每日需276车次。以每日12小时进料考虑，车流量为23辆/小时。实际上，农村车辆杂乱，车况较差，运送秸秆平均载重量很难达到3t，因此车流量将会更大。考虑新乐市具体道路情况和本工程厂址位置，秸秆运输压力相对较大。另外，以载重量3t的车辆计算，225MW高温高压供热机组配2130t/h锅炉，每小时厂内平均卸车23辆，称重、卸料及检测工作量也相当大。综合考虑新乐市的秸秆资源量、秸秆运输条件以及新乐市的热负荷情况，并充分考虑本工程的性质，本着稳妥、可靠的原则，按照机炉匹配的要求，本项目的建设规模定为：在一期主厂房扩建端，扩建1150t/h次高压循环流化床锅炉配1B12MW汽轮发电机组；在厂区东侧空地上扩建225MW单抽凝汽式供热机组配2130t/h秸秆燃烧锅炉，并预留扩建条件。2.2编制依据1) 石家庄新乐东方热电有限公司出具的“石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建工程项目的可研和申请报告”委托书。2)国家计委、经贸委、建设部联合发布的热电联产项目可行性研究技术规定。3)国家发改委发布的可再生能源发电有关管理规定和各种支持性文件。4)设计有关的法令、法规、标准及专业设计技术规程等。2.3研究范围1)建设225MW单抽凝汽式供热机组配2130t/h秸秆燃烧锅炉的各项建设条件，预留扩建规划；2) 建设1B12MW背压式供热机组配1150t/h次高循环流化床锅炉的各项建设条件；3)主机设备的选型及各工艺系统的确定；4)本项目的建设轮廓进度；5)工程投资估算及经济效益评价。2.4新乐市及城区概况新乐市地处冀中平原，太行山东麓，河北省中南部平原，北纬38.016-38.030，东经114.030-114.055。南距省会石家庄市37公里，四周分别与定州、曲阳、正定、藁城、行唐、无极县市接壤。全市总面积525平方公里，全市耕地面积42万亩，沙荒地19万亩，林地面积4万亩。农作物情况：全县农作物主要为小麦、玉米、棉花。新乐市交通便利，京广铁路、京深高速公路、107国道纵横南北，市级公路四通八达。民航机场已开通十几条国内国际航线是北京机场的备降机场和分流机场。距新乐市6公里，空中交通十分方便。市区道路建设已完成五纵、六横的中等城市板块格局，路、水、电、热全面配套发展。新乐市属太行山山前倾斜平原，沙河冲击扇亚区，地质结构从西北向东南，由砂、砾石或者卵石逐渐过渡到亚砂土、亚粘土。含水层多以中粗沙、砾石为主，附少量细沙、粉沙或泥层。区域内主要河流有大沙河、木刀沟，均属大清河水系。大沙河发源于山西省灵丘县境内，流经保定的阜平和曲阳，从西北进入行唐县境内，接纳支流曲河、郜河后由西北向东南横穿新乐市的全境，出新乐市境后向东流经定州、安国两县并与磁河（木刀沟）汇合为潴龙河后进入白洋淀，大沙河在新乐境内流域面积为211平方公里，流经长度27.7公里，河床宽34公里，最大泄量为2500立方米/秒。木刀沟发源于河北省灵寿县西北部，从西南进入新乐市境内，境内长35公里，流域面积314平方公里，流经无极、深泽，在安国县境内与大沙河相汇入白洋淀。木刀沟最大泄量为800立方米/秒。由于干旱少雨，加上上游横山岭水库的修建，木刀沟已多年断流。现新乐市区的生活污水和工业废水经明渠排入木刀沟，因此，木刀沟实为一条排污河。新乐市属暖温带大陆性季风气候，四季分明，昼暖夜凉。春季干旱少雨；秋季温和凉爽，阴雨较多；冬季寒冷干燥，雨雪稀少，全市多年平均气温12.2，最低气温-23.6。年平均日照2716小时，年辐射总量132.1千卡/平方厘米。年蒸发量1575.2毫米。年平均无霜期190天。年平均降雨量468.6毫米，雨量大部分集中在69月份，约占全年降雨量的81.8%。2.5建设必要性2.5.1环境保护、节约能源的需要新乐市地处河北省中南部冀中平原腹地，属石家庄市管辖。新乐市城区占地面积20平方公里，市区人口18万人。近几年城区建设快速发展，目前已具备可集中供热条件的住宅及公共建筑面积约540万平方米。由于新乐市已有供热设施供热能力不足尚未实现全部集中供热，目前主要由分散的小锅炉和土暖气提供冬季采暖供热；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。因此，新乐市城区迫切需要建设较大型集中供热设施或对已有供热设施进行扩建。新乐市经济发展速度较快，2005年全市生产总值82.8亿元，农业生产总值16.1亿元，工业生产总值42.1亿元，以新化公司、久乐公司、国人公司、华宝公司、石家庄新乐东方热电公司“五大集团公司”和“制药、石雕、胶合板、电热毯、印刷、食品加工、灯具、塑料、制鞋”九大特色行业为代表的特色工业，经济不断发展状大。城市建设步伐加快，完成无繁公路、北环路、幸福路、长杨路、奥星大道，承曲公路修建，新灵公路改造。污水处理厂一期工程正式运营，天然气利用工程全面启动，集中供热、集中供水面积进一步扩大。生物质是世界第四大能源，它们对全世界一次能源的贡献占14。在我国，生物质占一次能源消费总量的33，是仅次于煤炭的第二大能源。同时，我国是农业大国，作为农业生产的副产品，农作物秸秆是生物资源的重要组成部分。新乐市是农业县市，农作物种植面积约42万亩，各类秸秆年产量约34.34万吨。虽然有一部分用于还田和青储饲料，但还有一大部分无法有效利用，这些剩余秸秆和果木枝条的处理已成为近几年当地政府的难题之一。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，其平均含硫量只有3.8，而煤的平均含硫量约达1。石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建的秸秆热电厂每年可焚烧秸秆23万吨，同时还可以提供工业及民用供热，与燃煤火电厂相比，可节约煤炭、减少二氧化硫排放和烟尘排放量。秸秆发电不仅具有较好的经济效益，还有着良好的生态效益和社会效益。但目前我国绝大部分秸秆资源被白白焚烧或低值利用。秸秆野外焚烧产生的烟雾不仅污染环境，还影响交通，酿成事故。石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建秸秆热电厂的建设，不但可向当地供热、供电，而且还把解决能源短缺、环保和农民增收三大问题很好地结合起来，该项目的建设是一件利国利民的大好事，从可持续发展的角度看，秸秆是可再生而且洁净的能源，将在未来的能源结构中起到重要作用。另外，新乐市没有煤炭资源，而工业生产和居民生活又离不开煤炭。建设秸秆热电工程，可将秸秆替代煤炭等，节约了能源。2.5.2城市建设及工业发展的需要随着新乐市招商引资力度的加大和石家庄“退二进三”工程的实施，目前有许多企业正在扩大生产规模，许多大企业、大集团已经或将要落户新乐市，目前在热电厂周围工业园区内，已相继有奥星制药、富格药业、阿皮地尔药业、精密铸造厂、轮胎厂、电力电缆项目等工业企业正在建设，存在着对热能、电力供应的巨大需求。城区建设及工业企业发展均需要参加热电厂集中供热，热电厂目前的供热能力已不可能满足热用户的用热需求，2004年冬季热电厂已接近满负荷生产，2005年超过满负荷，热电厂供热能力已经不足，制约着热电厂项目经济效益的提高和集中供热事业的发展。综上所述，石家庄新乐东方热电有限公司进行供热扩建是完全必要的。2.6主要技术设计原则1)从提高供热可靠性角度考虑，秸秆电厂扩建按两炉配两机进行整体规划，预留扩建位置；一期主厂房扩建端的扩建按一炉配一机进行设计。秸秆燃烧锅炉采用丹麦BWE产品、最大连续蒸发量130t/h、过热蒸汽压力9.2MPa、过热蒸汽温度540、给水温度210，效率92；燃煤锅炉采用国产锅炉、最大连续蒸发量150t/h、过热蒸汽压力5.3MPa、过热蒸汽温度450、给水温度150。汽轮机选用高温高压、单抽凝汽式汽轮机25MW，配套选用25MW发电机和中温次高压背压式12 MW汽轮机配12 MW发电机。2)电力系统：发电机出线经主变升压至110kV或35kV用架空线接入附近的变电所；3)秸秆供应：秸秆由收购站按要求打包、晾干后用汽车运至厂内；4)燃油供应：燃用-10号轻柴油，采用汽车运输； 5)水源：生产用水采用污水处理厂排放的中水，经厂内深度处理后使用；生活及消防用水采用城市自来水；6)秸秆仓库：容量按两台炉燃用5天设计；7)灰渣：干灰采用机械集中系统，锅炉底渣采用机械输送方式；8)厂内秸秆破碎及处理：在厂内秸秆仓库内将秸秆破碎成满足入炉要求的碎段，用大倾角带式输送机送至锅炉；9)机组控制：锅炉和汽轮机组设集中控制室，控制方式为DCS，控制设备为国产中上档水平；10)锅炉采用轻型封闭墙；11)采用二次循环供水、自然通风塔冷却系统或机力通风塔系统；12)两台秸秆炉共用一座烟囱，烟囱高度暂按80米，根据出口流速确定烟囱出口内径；循环流化床锅炉与一期烟囱共用；13)主厂房等建筑采用钢筋混凝土结构；14)充分利用热电厂一期工程生活及办公设施，基本不再新建；15)本工程机组年利用小时各专业均以5500小时叙述；16)本工程计划2006年11月开工，2007年12月投产发电；17)厂址按照新乐市国土资源局、建设局、河北省国土资源厅、河北省文物局等部门的工程选址意见，选择石家庄新乐东方热电有限公司现热电厂东侧空地，为本期供热扩建工程的厂址。3热负荷3.1供热现状新乐市占地面积525平方公里，城区人口约18万人。目前,新乐市区已部分实现集中供热,但大部分地区采暖供热热源仍以自备燃煤小锅炉为主。居民采暖主要是一家一户式的小煤炉、土暖气或分散的小锅炉采暖；企事业单位各自为政，采用福利式供热方式，浪费能源、污染严重。工业供热也是以工厂为单位利用自备工业小锅炉自主供热，容量小、效率低。经过对新乐市调查，各大企事业单位目前均无集中空调，制冷用户基本上都采用压缩制冷。京石天然气管道已经敷设完成，因此新乐市居民生活热水主要由天然气来解决，宾馆、饭店、医院等少数单位热水供应由燃煤锅炉解决，由于城市环保要求，准备改为天然气锅炉供应热水。3.2热负荷3.2.1现状热负荷及规划热负荷根据新乐市城市供热规划（2004-2020），现状及规划热负如下：3.2.1.1现状热负荷1)工业热负荷工业热负荷工业热负荷蒸汽参数MPa采暖期（t/h）非采暖期（t/h）最大平均最小最大平均最小合计0.8270.3224.1175.1251.2202.4159.72)采暖热负荷根据新乐市建筑围护结构实际情况及室外气象条件，按城市热力网设计规程CJJ34-2002、民用建筑节能设计规程DB（J）24-2000确定新乐市采暖指标如下：采暖指标居民建筑物公共建筑物市政建筑物仓储、工业建筑物50W/m260 W/m270 W/m280 W/m2采暖热负荷居民公建市政建筑面积（1104m2）181.2126.38.5供热率（%）10010020热负荷（MW）90.675.781.19采暖设计热负荷 167.57 MW采暖平均热负荷 117.229 MW采暖最小热负荷 83.785 MW3.2.1.2规划热负荷 1) 近期热负荷根据新乐市现有工业企业热负荷及工业企业计划扩产热负荷，立项新增加工业企业热负荷为近期热负荷。工业及生产热负荷（2010年）蒸汽参数MPa采暖期（t/h）非采暖期（t/h）最大平均最小最大平均最小工业热负荷0.8414.2329.6251380.2303.6220采暖热负荷（2010年）建筑面积（1104m2）采暖设计热负荷（MW）采暖平均热负荷（MW）采暖最小热负荷（MW）420.5665230.73161.511115.3652) 远期热负荷远期工业热负荷预测原则：新乐市工业发展趋向（1） 国民经济增长率；（2） 人均生活费用支出与收入百分率；（3） 城区规划人口为20万人，占地面积20km2；2010年我国全面进入小康社会的时间只能提前，因此2011年之后，人均耗能量进入低增长区。当2011年之后平均国民经济增长6%，能耗增长3%，工业供热普及率取0.8。远期工业热负荷（2020）蒸汽参数MPa采暖期（t/h）非采暖期（t/h）最大平均最小最大平均最小工业热负荷预测0.8510409310478384290折算热负荷1.27490397310410363282远期采暖热负荷（2020年）建筑类别建筑面积（1104m2）采暖指标（W/m2）供热率（%）热量（MW）居住78050100390公建33660100201.6市政3270204.48工业304506497.82合计693.9MW折算到0.196MPa，蒸汽供热普及率取0.7，采暖设计热负荷680t/h，采暖平均热负荷476t/h，采暖最小热负荷340t/h本工程扩建1150t/h的次高压循环流化床燃煤锅炉配1B12-4.9/0.981型背压式汽轮发电机组；2130t/h进口高温高压秸秆燃烧锅炉配225MW高温高压抽汽凝汽式供热机组。秸秆发电项目中秸秆供应受秸秆产量、秸秆收集、运输和储存等多种因素制约，能否全年稳定均衡供应有一定的不确定性；锅炉设备采用丹麦BWE锅炉制造公司成熟的黄色秸秆燃烧锅炉，但由于秸秆品质的地域性非常突出，国外秸秆炉焚烧国内秸秆能否长时间连续稳定运行需要摸索经验。而工业热负荷的特点是要求全年连续稳定供汽，否则就会影响企业生产。 综合考虑上述因素，本工程秸秆发电机组拟只对外供采暖热负荷，并且机组选型的基本原则应是“以秸秆定热定电”，而不能单纯的“以热定电”。此外，背压机的排汽压力为0.981MPa能满足工业用汽0.8MPa的要求，且工业用汽全年相对稳定，故背压机只供工业用汽。3.2.2设计热负荷3.2.2.1 采暖热负荷由于秸秆发电项目机组选型是以秸秆定热定电，考虑到秸秆的收集、运输、储存和秸秆发电工程的示范性等多方面影响因素，本工程只供居民采暖用汽，厂区内设热网首站，按抽汽参数为0.5MPa、218考虑，设计热负荷按照规划容量90.6MW计算，抽汽量应为148t/h。3.2.2.2 工业热负荷背压机的排汽全部用来供工业用汽，由于现状工业热负荷较大，本期工程112MW背压机无法满足当前工业热负荷需求，因此本期工程背压机只供热负荷较稳定且急需用汽的工业用户，总用汽量为100t/h。4电力系统4.1电力系统现状河北南部电网是华北电网的重要组成部份，其供电区域包括河北省南部的保定、石家庄、邢台、邯郸、衡水、沧州六个地区。到2020年底，河北南网将拥有装机容量9240.45MW，其中火电装机9102.95MW，占南网总装机容量的98.5%，水电装机137.3MW(包括抽水蓄能机组容量11MW)占1.5%，其中包括五座百万千瓦以上的电厂。电力需求预测序号项目200220032004200520062007200820092010（以潜在负荷为基数，按自然增长）1统调发购电量568.1630.6700777854.6940.11029.41127.21234.3年递增率（%）11.011.011.010.010.09.59.59.52最大发购负荷96601096712389140001547017094187702060922629年递增率（%）13.513.013.010.510.59.89.89.8河北南网20022010年电力平衡项目200220032004200520062007200820092010统调发购电量568.1630.6700.0777.0854.6940.11029.41127.21234.3最大收购电负荷96601096712389140001547017094187702060922629需要工作容量111091261214247161001779119658215862370026023新增装机容量1256651500110518002700235019501200年末统调装机容量8470913510635117401354016240182902024021440受阻容量919191121121121121121121常规水电及风机919191121121121121121121区外受电容量810960960201026103210321032103210工作容量9189985411354136291602919329213792332924529电力平衡-1920-2758-2893-2471-1762-329-206-371-1494新乐市目前已形成220kV、110kV、35kV、10kV四级电压送配电电网络，属于石家庄电网的组成部分。新乐市目前有220kV变电站一座、110kV变电站三座、35kV变电站11座。石家庄市新乐东方热电有限公司是新乐市唯一集中供热电厂,该热电厂工程于1997年10月开工建设，2002年投入运行。该热电厂现有215MW次高压抽凝式汽轮发电机组和375t/h次高压循环流化床锅炉，主变压器容量为两台20MVA，额定电压38.5/6.3kV；年发电能力为1.5亿kWh，所发电力通过35kV高压架空线路输送到距厂区2.5km的新乐市110kV变电站，由此纳入河北省电力市场。4.2接入系统方案4.2.1接入系统原则电厂接入系统设计的地域范围和设计重点依据发电厂的特点而定。秸秆热电厂建设规模为两台25MW发电机组1台12MW发电机组，装机总容量较小，为地区小型电厂，对主网影响不大，宜根据厂址周边电网情况就近接入，机组并网电压等级采用110kV。4.2.2接入系统方案新乐东方热电有限公司距新乐市110kV变电站为2.5kM。该公司原有发电机组以35kV电压接入新乐市110kV区域变电站。另外，在新乐东方热电有限公司西北方向7km处有一座220kV变电站（东天220kV变电站）。新扩建的225MW发电机组升压至110kV, 电厂内设110kV单母线。在新乐市110kV变电站并网或在东天220kV变电站并网。新扩建的1X12MW发电机组升压至35kV，在新乐市110kV变电站并网。由于石家庄新乐东方热电有限公司仅取得并网意向书，具体接入方案待接入系统设计再进行论证。5燃料供应5.1秸秆供应5.1.1本工程建设规模为2130t/h秸杆直燃锅炉配225MW汽轮发电机组，设计燃料为玉米秸杆及按国家规定发改委发布的可再生能源发电有关管理规定和国家发改委发布的可再生能源发电价格和费用再分摊管理试行办法等文件所规定的生物质供热发电要求做可研和初步设计。其燃料消耗量见表。石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建工程，本期建设规模为2130t/h秸秆直燃锅炉配225MW汽轮发电机组，设计燃料为棉花玉米秸秆，其燃料消耗量见表。 燃料消耗量小时用量(t)日用量(t)年用量(104t)一台锅炉20.641211.33两台锅炉41.282422.66 注：日用量按20小时计算，年用量小时按5500小时计算。5.1.2新乐市秸秆产量简况新乐市全市人口为45万人，面积525平方公里，耕地面积42万亩，沙荒地19万亩，林地面积4万亩，耕地全部为水浇地，农作物种植主要以小麦、玉米、棉花为主。为配合筹建石家庄新乐东方热电有限公司供热扩建（秸秆热电厂）工程，新乐市对全市秸秆资源量进行了调查，统计结果表明，秸秆总量为34.34万吨，自用量0.8万吨，销售量0.8万吨，剩余量32.74万吨。距拟扩建热电厂半径11公里以内先秸秆产量统计资料见表。 新乐市农作物秸秆生产情况一览表 项目作物名称面积（万亩）单产（公斤）总产（万吨）秸秆单产（公斤）秸秆总产（万吨）小麦25.6643611.1943611.19玉米25.458514.8675019.05棉花10750.754104.1合计61.0634.34相邻的县市有行唐、无极、正定、定州均属太行山脉冲积平原，自然灾害较少，交通方便，人口密集，粮棉产量高。按照地域情况调查如下：距电厂半径20公里以内秸秆产量统计资料见表。乡镇数28个，村数658个，人口116万人，土地面积1256平方公里。 距电厂半径20公里以内秸秆产量 项目作物名称面积（万亩）秸秆单产（公斤）秸秆总产（万吨）备注小麦90.643038.96均属稳产作物玉米60.870042.56棉花4041016.40大豆58804.4合计196.4102.32距电厂半径30公里以内秸秆产量统计资料见表。乡镇数55个，村数1786个，人口220万人，土地2826平方公里。 距电厂半径30公里以内秸秆产量 项目作物名称面积（万亩）秸秆单产（公斤）秸秆总产(万吨)备注小麦21043090.3均属稳产作物玉米160700112棉花9041036.9大豆1288010.56合计472249.76综上所述，新乐市秸秆量完全能够满足本期工程每年23万吨的需要。5.1.3秸秆成份分析本工程采用的锅炉拟以燃用玉米秸秆为设计燃料，可搀烧少量的果木枝条等木质燃料。秸秆成份分析及工业分析分析成果见表： 新乐市玉米秸秆成份分析表名 称单位空气干燥基ad干燥基d干燥无灰基daf全水分析水3.46灰分3.583.71挥发分72.2274.8177.69固定碳20.7421.4822.31高位发热量MJ/kg18.6319.3020.04低位发热量MJ/kg17.52全硫0.110.110.12碳41.9143.4145.08氢5.025.205.40氦1.001.041.08氧44.9246.5348.32磷氯0.2920.3020.314砷g/g氟g/g哈氏可磨性灰成分分析灰熔融性二氧化硅11.86还原性气氛三氧化铝2.39变形温度1370氧化铁2.27软化温度1450氧化钙23.56半球温度1500氧化镁10.70流动温度二氧化钛0.17三氧化硫3.08五氧化二砷11.99氧化钾23.22氧化钠5.18其它5.585.1.4秸秆收集建设秸秆热电厂工程，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，由农户或热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，需要新乐市政府对本工程予以支持，组织建立行之有效的机构，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。新乐市政府已有这方面的承诺，且已有具体设想（详见附件新政【2006】23号文，新乐市人民政府关于石家庄新乐东方热电有限公司二期供热扩建项目所需燃料供应有关问题的批复），秸秆供应是有保证的。根据对丹麦等国的考察，一旦有了足够的秸秆用户，就会逐渐形成一个市场化的秸秆供应体系。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。5.2燃煤供应5.2.1燃煤来源石家庄新乐东方热电有限公司燃用山西寿阳、宁武、盂县、神木等地的地方煤矿，煤炭资源丰富，煤质良好，煤源充足，而且新乐热电厂与上述煤炭供销公司有长期协议，本工程新增102382t/a的燃煤可满足热电厂的燃煤供应。5.2.2煤质成份设计和校核煤种均属贫煤，煤质分析资料见表。 煤质分析资料项目符号单位设计煤种校核煤种收到基碳Car%64.4963.23收到基氢Har%3.123.09收到基氧Oar%6.582.39收到基氮Nar%0.911.38收到基硫Sar%0.61.0收到基水分Mar%4.22.4收到基灰分Aar%20.1126.6收到基挥发分Var%11.612.88低位发热量LHVkJ/kg25.9224.14灰变形温度t115001500灰软化温度t215001500灰溶化温度t3150015005.2.3燃煤的运输方式燃煤的运输由供销公司汽车送入厂内煤场。5.3石灰石的供应脱硫剂石灰石来自当地石灰石厂，石家庄地区西依太行山，石灰石资源丰富，品质可靠，可满足需要。5.4锅炉点火燃料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。6机组选型及供热方案丹麦BWE在黄色秸秆燃料燃烧锅炉方面有成熟的经验，其锅炉能够燃烧秸秆、木屑、树皮等生物质燃料，经过长期运行证明，已经比较成功的解决了燃烧秸秆产生的受热面高温氯腐蚀和易结焦两大难题，根据石家庄新乐东方热电有限公司要求，采用2130t/h进口高温高压秸秆燃烧锅炉配225MW高温高压抽汽凝汽式供热机组。并扩建1150t/h的次高压国产循环流化床燃煤锅炉配1B12-4.9/0.981型背压式汽轮发电机组。6.1机组选型6.1.1锅炉设计制造商为丹麦BWE锅炉制造公司，目前国内也可生产此种锅炉，如无锡、江西江联等。6.1.1.1秸秆燃烧锅炉选型锅炉的设计制造商为丹麦BWE锅炉制造公司。锅炉型式为水冷振动炉排，最大连续蒸发量为130t/h，过热蒸汽压力为9.2MPa，过热蒸汽温度为540，给水温度为210，锅炉效率92。6.1.1.2燃煤锅炉选型燃煤锅炉选用国产的次高压循环流化床锅炉，最大连续蒸发量为150t/h，过热蒸汽压力为5.29MPa，过热蒸汽为度为450，给水温度为150，锅炉效率89。6.1.2汽轮机选型说明6.1.2.1秸秆汽轮机组选型说明采用高温高压单抽凝汽式汽轮机，抽汽供采暖热负荷，厂内设热网首站，对外提供120热水，要求抽汽温度不低于150，抽汽压力在0.2MPa左右。经过向多个汽轮机厂家咨询，对于单抽凝汽式25MW汽轮机，现有机型抽汽压力最低为0.49MPa，对于本工程而言，抽汽参数较高，影响汽轮机热经济性。但厂家承诺，可以根据我方要求的抽汽参数对汽轮机进行设计，将抽汽口和旋转隔板后移，能够满足0.20.3MPa的抽汽要求。现阶段，我院暂按0.5MPa、220的调整抽汽进行设计，待下一步，可对汽轮机厂家进行调研，确定最佳的抽汽参数，最大限度提高机组的效率。从供热可靠性分析，采用两台25MW单抽凝汽式供热汽轮机可以提高供热可靠性。在一台机组停运时，另一台机组可在最大抽汽量运行，能够保证60左右额定对外供热量的要求。6.1.2.2燃煤汽轮机组选型说明 采用背压式汽轮机，由于工业用汽比较稳定，各工业用户的用汽参数相同，均在0.8MPa，因此背压式汽轮机的排汽全部用来供工业用汽，排汽压力为0.981MPa，排汽温度为268。6.1.3机炉匹配说明6.1.3.1秸秆发电机组机炉匹配说明本期两台秸秆机组建议主蒸汽和主给水系统均采用母管制，便于灵活调节。由于业主已经确定锅炉的参数为高温高压130t/h，目前情况是如何选定合适进汽量的高温高压汽轮机和两台130t/h的锅炉相匹配。根据业主建议两台锅炉配套两台25MW的单抽凝汽式汽轮机，经向部分汽轮机厂家咨询，高温高压25MW单抽凝汽式汽轮机额定进汽量在140t/h左右，最大进汽量则可以达到168t/h。可以看出，在冬季采暖工况下，锅炉无法满足汽轮机额定运行，发电和供热能力略有降低，影响了机组经济性；在夏季纯凝工况，汽轮机进汽量为97t/h，要小于锅炉额定蒸发量，锅炉要低负荷运行，这对于采暖抽汽的机组是不可避免的。但主要问题是在采暖工况下锅炉最大蒸发量无法满足汽轮机最大进汽量的要求，经向厂家咨询，在汽机进汽量为130t/h情况下，抽汽量可以达到75t/h，两台机组共150t/h抽汽，理论上可以满足目前居民采暖热负荷的需求。经过调查研究，我们提出两个装机方案以供参考。方案一：两台锅炉配一台单抽凝器式25MW汽轮机和一台纯凝式25MW汽轮机，两台汽轮机最大进汽量约265t/h，满足两台锅炉最大蒸发量的要求。采暖抽汽量为120t/h，可以满足113万平方米的采暖。设置主蒸汽减温减压器，当单抽凝器式汽轮机出现故障停机时，用减温减压器提供采暖用汽。方案二：两台锅炉配一台单抽凝汽式50MW汽轮机，一台50MW汽轮机最大进汽量约265t/h，满足两台锅炉最大蒸发量的要求。采暖抽汽量为180t/h，可以满足170万平方米的采暖。设置主蒸汽减温减压器，当汽轮机出现故障停机时，用减温减压器提供采暖用汽。以上两个装机方案，从技术上均是可行的，方案一运行灵活，可靠性高；方案二投资省、效率高。但尊重业主意见，我们仍按照设置两台25MW单抽凝汽式汽轮机进行设计。6.1.3.2燃煤发电机组机炉匹配说明 本工程在原厂址东侧扩建端扩建一台150t/h循环流化床锅炉配一台B12MW背压式汽轮发电机组，主蒸汽母管与一期工程相连，采用切换母管制。由于工业热负荷全年相对稳定，故背压机组只供工业用汽。B12MW背压机的额定进汽量在147t/h左右，进汽压力为4.9Mpa，与本工程的150t/h的次高压循环流化床锅炉相匹配。6.2主机技术条件6.2.1锅炉参数6.2.1.1秸秆锅炉参数锅炉型式：振动水冷炉排炉、室内布置、全钢结构、平衡通风、高温高压自然循环汽包炉。锅炉为单炉膛、三烟道设计。锅炉的主要技术数据见下表。 锅炉的主要技术数据序号项 目 名 称单位数据1燃用秸秆量(棉花秸秆)t/h20.62最大连续蒸发量t/h1303过热器出口蒸汽压力MPa9.24过热器出口蒸汽温度5405给水温度2106排烟温度(暂定)1407锅炉保证效率928秸秆热值(按水分3.46%计)kJ/kg175209秸秆水份256.2.1.2燃煤锅炉参数采用次高压循环流化床锅炉，半露天布置。主要技术参数见下表。 锅炉的主要技术数据序号项 目 名 称单位数据1燃煤量t/h18.62最大连续蒸发量t/h1503过热器出口蒸汽压力MPa5.294过热器出口蒸汽温度4505给水温度1506排烟温度(暂定)1407锅炉保证效率898燃料低位发热量kJ/kg241406.2.2汽轮机参数6.2.2.1秸秆汽轮机参数型式：高温高压参数、单抽凝汽式型号：C25-8.83/0.49转速：3000r/min汽轮机的主要技术规范见表。 汽轮机的主要技术规范序号项 目单位额定工况纯凝工况l发电功率MW25252主蒸汽流量t/h142973主蒸汽压力MPa8.838.834主蒸汽温度5355355抽汽压力MPa0.56抽汽温度2187抽汽流量t/h808排汽压力kPa4.26.09给水温度22020210冷却水设计温度20206.2.2.1燃煤汽轮机参数型式：背压式汽轮发电机组型号：B12-4.9/0.981转速：3000r/min汽轮机的主要技术规范见表。 汽轮机的主要技术规范序号项 目单位额定工况l发电功率MW122主蒸汽流量t/h147.73主蒸汽压力MPa4.94主蒸汽温度4355排汽压力MPa0.9816排汽温度2687排汽流量t/h1106.2.3发电机6.2.3.1秸秆发电机型式：水、空冷式型号：QF1-25-2A发电机的主要技术规范见表。 发电机的主要技术规范序号项 目 名 称单位数据1额定功率MW252最大功率MW303额