10mw生物质稻壳发电站项目建设可研报告

1、10MW生物质（稻壳）发电站项目可行性研究报告第一章 总 论一、项目概况1、项目名称： xxxxx 有限公司 10MW 生物质（稻壳）发电站项目2、项目建设性质：新建3、项目建设地点xxxxx 工业园区4、项目建设期限项目建设期限 1 年5、项目建设单位xxxxxx 有限公司法定代表人： xxxx二、编制依据1、国家、行业及地方的有关法律、法规和规程、规范2、建设单位提供的有关资料三、项目提出的背景及必要性（一）项目建设背景目前，世界能源与资源危机的出现，使得可再生资源的开发与利用成为炙手可热的话题。植物、农作物基可再生资源是目前国外特别是发 达国家研究和利用的热点，它将成为未来非再生资源的补

2、充和取代物， 改变当前对日益减少的非再生资源的依赖。几年前，可再生资源的研究 已被列为国际 24 个前沿领域之一。美国能源部（ DOE ）计划到 2020 年 来自植物可再生资源的基本化学结构材料要占 10 ，到 2050 年要达到 50。 我国作为一个发展中的农业大国， 70 年后将面临石油资源逐渐 枯竭的威胁，重视可再生植物资源的研究、开发与利用刻不容缓。稻壳属再生资源，开展稻壳能源、资源综合利用的研究和生产具有 重要的战略意义。稻壳是农作物产生的秸秆和皮壳中最具有研究开发价 值的可再生资源。我国每年生产稻谷 4 亿多吨，可产稻壳 8000 万多吨， 占世界总产量的 30% 以上，居世界第

3、一位，稻壳原料资源十分丰富。以 往水稻磨成米后，稻壳往往被扔到路边沟壕或埋掉，成为了“农业拉圾”。 不仅如此，由于稻壳坚硬耐腐，即使是在被掩埋掉后，在土壤中也很难 被降解，容易造成土地成分的不良变化。延寿县现有耕地 160 万亩，农作物年产量 31 万吨，其中水田 68 万 亩，年产水稻 27 万吨左右，加上周边县市均为产粮大县，年产稻壳可达 20 万吨。是建设稻壳发电工程的理想资源地。然而，遗憾的是，这些宝 贵的燃料资源，除少量被农民用来炊事和作饲料外，大量的只能堆放在 田里焚烧掉，不仅是资源的浪费，而且也对大气造成严重污染。本项目的建设，可以充分利用当地丰富的稻壳资源，落实国家可再 生能源

4、政策， 实现国家“十一五”发展规划目标，将先进的生物质发电技术 和中国的环境保护相结合，增加当地就业，增加人民经济收入，促进当 地的经济发展，保护当地的生态环境，建设资源节约型社会、实现循环 经济，是利国利民的事业。（二）项目建设的必要性1、是节约能源，缓解煤炭供应紧张的需要随着我国改革开放不断深化， 加入 WTO 后经济发展速度强劲， 能源 消耗猛增，能源紧缺明显，这将成为我国经济增长的瓶颈。煤炭告急， 供电紧张局面还将在一定阶段内长期存在。开源节流，保护环境已成为 我国当今经济建设中的重点政策，缓解煤炭供应紧张是能源工作战线上 科技工作者的重大任务和责任。根据国际能源结构的研究表明，稻壳是

5、 一种很好的清洁的可再生能源，其平均含硫量只有3.8%。，而煤的平均含 硫量约达 1%。欧洲著名能源研发企业的世界先进稻壳发电技术，每年可燃烧农林废弃物 20 万吨，发电 1.2 亿千瓦时，每年可节约标准煤近万吨。 曾长期依赖石油进口的丹麦， 1974 年以来 GDP 稳步增长，这一巨变的 背后，是秸秆发电等可再生能源占了丹麦全国能源消费量的24% 以上。我国作为一个非再生能源人均占有量极低且秸秆资源非常丰富的大国， 丹麦的经验能为我们提供有益的借鉴。2、是综合利用、变废为宝的需要 延寿县丰富的秸秆、稻壳资源，其中大约 20%-30% 主要用于农民的 炊事或作饲料，属炉台直接燃烧方式，热利用率

6、仅是 5-8% ，大量秸秆、 稻壳被随意堆放在田间直接焚烧，造成公路乌烟瘴气影响交通，既浪费 了宝贵的资源，又严重污染了环境。采用稻壳、秸秆发电技术，变废为 宝，不仅可解决本地区缺少燃料和电力供应的问题，同时减少了化石等 一次性燃料的消耗，使能源结构更为合理。利用丰富的可再生稻壳、秸 秆资源发电，可有效解决农民增收、缓解能源短缺、改善生态环境的热 点、难点问题，前景广阔。3、是改善环境质量，缓解电力供应紧张以及综合利用的需要 稻壳作为生物质能源，具有无公害，可再生等优势，对环境保护非 常有利。由于稻壳、秸秆为低碳燃料，且含硫量及含灰量均比大的火力 发电厂使用的煤炭低得多，是一种较清洁的燃料。不

7、需脱硫，只需采用 造价低，系统简单的除尘设备，便可达标排放。此外，焚烧后的灰渣可 作为复合肥的原料，供附近农民进行综合利用。因此，建设稻壳秸秆发电工程可以在一定程度上作为燃煤火力发电 厂的补充，由于稻壳秸秆资源是可再生能源，因此用来替代煤炭，其节 能意义更加显著。本项目装机容量 10MW ，年发电量达 6000 万度，需 用稻壳 10.8 万吨，每年可节约标准煤近 5.4 万吨，还可相应地减排燃煤 所产生的SO2约167吨，减排温室效应气体SO2约13000吨等。因此, 稻壳发电工程不仅可改善环境质量，而且对缓解电力供应紧张作出一定 的贡献，应该认为这是稻壳规模化高效利用科学途径。与燃煤电厂相

8、比， 在电力市场中具有一定的竞争力，随着社会的进步，稻壳发电工程的经 济和社会效益日益凸现。4、稻壳、秸秆的商品化，是改善农村的经济结构、增加农民收入的需要由于目前我国农村的生物质能源尚未商品化，有的农民用来直接炊 事，用不了的就随意在田间焚烧，影响了交通运输的安全。我国农业大 省四川省省会成都市，就出现秸秆烟气严重干扰了航班正常运行的状况。 因此，要解决稻壳秸秆浪费性的唯一出路在于商品化、规范化。我们认 为，稻壳发电技术就是实现这个目标的最佳方案。这不仅可以为农村提 供更多的电力，更有意义的是将使生物质能源的商品化成为可能。按照 每吨稻壳100元的收购价测算，将带动农户增收 500多万元。从

9、而，可 为农村经济带来新的活力，农民可通过出售稻壳增加收入。5、稻壳发电工程是产业规模化发展的需要我国是农业大国，农林废弃物可再生资源丰富，本项目引进、消化、 吸收国外先进技术；嫁接商品化、集约化的管理经验；结合中国国情， 利用城镇经济合作组织牵头，产生加工行业经济人，实行产业联动、前 延后伸形成链条化。水稻综合利用一大米一麸糠一米糠油一稻壳碳灰，因此，一个项目点还可带动二、三产业的综合发展大米油糠稻壳米糠油一一米糠粨发电稻壳灰6、推广可再生清洁能源，实现21世纪可持续发展战略的需要随着经济的快速发展，人类正以前所未有的速度消耗着地球上极为 有限的化石能源资源。然而，有限的一次能源储量，以及利

10、用一次能源 所带来的环境方面的问题，直接影响世界经济的可持续发展道路，明确 经济的发展不应以牺牲后代生存环境、经济资源为代价，并研究制定和 开始执行经济、社会和资源相互协调的科学发展战略。因此，充分利用 广大农村的农林废弃物，为实现此战略目标做贡献，因此本项目的实施 就更显意义重大。综上所述，在延寿县建设一个稻壳气化发电厂符合国家的能源政策、 产业政策和环保政策，项目的建设是可行的，也是非常必要的。第二章 市场预测一、产品市场现状稻壳发电是一种具有高科技，高节能，环保型项目，不但自身环保， 更重要的是以废料易污染物稻壳作为原料发电， 原料来源充分不用购买， 发电量高，电价成本低每度电价 0.1

11、2 ，具有一定的经济价值。国际 上已有很多国家开发利用，近几年国内也正在积极研究开发。2002 年全世界消费的可再生能源近 30 亿吨标准煤，约相当于全球 一次能源消费总量的 1/3，其中传统可再生能源约占 85% ，新的可再生 能源约占 15% 。2002 年底全球生物质能源发电装机超过 5000 万千瓦。国土面积只有山东省面积约 1/4 的丹麦，已建立了 15 家大型生物质 直燃发电厂，年消耗农林废弃物约 150 万吨，提供了丹麦全国 5电力 供应。同时，丹麦还有 100 多台用于供热的生物质锅炉。近十几年来， 丹麦新建的热电联产项目都是以生物质为燃料，并把过去许多燃煤供热 厂改为燃烧生物

12、质的热电联产项目。我国是世界第二大能源生产国和消费国， 2005 年能源消费总量达 22.2 亿吨标准煤，约占全球能源消费总量的 14% 左右。但是，人均能源 消费仅为 1.7 吨标准煤，不到发达国家的四分之一。我国生物质能的资 源量现在每年大约为 8亿-10 亿吨标准煤。据统计，仅秸秆直接燃烧发电 一项，每年将使中国农民在基本没有新投入的情况下增收人民币 60 多亿 元；而且将是中国最大的环保项目，有效解决秸秆焚烧造成的大气污染，减少温室气体排放，仅秸秆直接燃烧发电一项，将减少二氧化碳排放2500 万吨，节约标煤近 1000 万吨，新增绿电 150 亿千瓦时。二、产品市场预测上世纪两次石油危

13、机给西方国家的经济带来沉重的打击，同时也大 大促进了全球范围内可再生能源的发展。从 20 世纪 70 年代开始，尤其 是近年来，可再生能源已逐渐成为常规化石燃料的一种替代能源，世界 上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分： 美国的加利福尼亚， 2017 年 20% 的电力将来自可再生能源（ 2002 年已 经达到 12% ）；欧盟， 2010 年 22% 的电力或整个能源的 12%将来自可 再生能源（1999 年可再生能源电力为 14% ，1997 年占整个能源的 6%）； 德国，2020 年 20% 的电力和 2050 年整个能源的 50%将来自可再生能源 （2002

14、年电力占 6.8% ）；日本，2010 年光伏发电要达到 483 万千瓦（2003 年为 88.7 万千瓦）；拉丁美洲， 2010 年整个能源的 10% 要来自可再生 能源。目前我国不可再生的能源日渐枯竭， 国家的发展急需新的替代能源。 而稻壳作为生物能源是数量庞大，产量稳定。尤其是近三年我国稻谷连 年丰产，以全国每年产 3000 万吨稻壳计算，可以替代 1500 万吨日趋枯 竭的矿物燃料，因此稻壳发电项目很具发展潜力。生物质发电方式多种多样。目前有一定显示度的发电方式主要有蔗 渣发电、稻壳发电、秸秆气化发电和垃圾发电，总计发电能力近 100 万 千瓦。从发展趋势来看，今后有较大增长潜力的是垃

15、圾发电、秸秆 （含森 林采伐和加工剩余物 ）发电 （含气化发电 ）和沼气发电。随着城市环保要求 的提高，预计秸秆发电将随着小城镇建设和农村小康建设的开展，以及 生物质能优化利用、加工增值、促进经济发展的需要而大幅增加。假定 每年增加 40 万-50 万千瓦， 预计 2010 年达到 280 万-350 万千瓦，2020 年达到 680 万-850 万千瓦。三、产品市场竞争优势1、稻壳原料资源丰富，价格便宜；2、利用燃烧热量发电，实现物质材料能源的充分利用；3、解决农业垃圾稻壳对环境的污染；4、稻壳综合利用不仅利用了污染环境的农业垃圾，而且给农民带来 意外的经济效益。按 200 元 /吨计，我国

16、稻壳价值 160 亿元，即我国农民 将额外创收 160 亿元。第三章 建设规模与产品方案一、建设规模（一）主厂房1、主厂房布置的具体要求及特点（1）主厂房采用三列式布置，即：气化炉、净化系统、燃汽发电机 组房顺序布置。（2）燃气发电机组采用横向布置，发电机组头朝向冷却净化间，保 证发电机转子抽出的方便。（3）气化炉采用半露天布置，局部采用防护措施。（4）符合总平面布置要求，合理设置进出管线和联系通道。（5）主厂房内设备布置能保证可靠、方便运行。（6）主厂房布置保证安装检修与运行维护方便。（7）保证运行人员有良好的劳动环境和条件。（8）门窗、楼梯的布置均按安全消防规范要求。 （二）主厂房各车间设

17、备布置及主要尺寸（1）气化炉棚：4m Mm正方型，气化炉顶标高12.5m。（ 2）燃气冷却净化间横向跨距为 19m ，纵向 14 个柱距 84m 。屋架 下弦标高 8.5m ，发电机间横向跨距为 14m ，纵向 14 个柱距 84m ，0.00m 平面布置 20 台发电机组， 7.00m 平面为高压配电室、 低压配电室和机炉 集中控制室， 0.5m 平面为电缆夹层。固定端设有办公室、值班室和空压 机房等附属间，空压机房布置两台排气量 10m 3/nin 的空压机，供气力输 料、输灰用。稻壳库面积为60m 40m，计2400m2，屋架下弦标高6.0m , 稻壳储量1150吨；输料棚面积为60m

18、X7m，计420m2,屋架下弦标高 6.0m，稻壳储量200吨。稻壳灰库面积为45m X50m ,计6750m2,屋架下弦标高6.0m , 稻壳灰储存量4000吨；储灰罐直径5m,高7.5m,储量16吨，共两个。二、产品方案哈尔滨兴盛生物科技开发有限公司稻壳电站装机容量10MW (规模为 20X500kV 电压等级接入当地的配电系统。依据省电力公司批复，具 体接入方案如下：一次部分：1、新建 1 回发电厂至延寿变电所 10 千伏线路，线路长度为 3.5 千 米，导线型号选择 JKLYJ-300 。2、延寿变电所利用现有位置新增 1 个10千伏出线间隔及其设备。3、发电厂20 X500MW发电机

19、组通过10台1.25兆伏安升压器接入1 0千伏母线， 1 0千伏母线采用单位母线主接线。二次部分：1 、本期工程发电厂则需配置低压过流解列装置。2、利用兴盛生物电厂到延寿变电所 10千伏线路架设普通 1 2芯光缆， 长度 3.5 千米，延寿变再经现有通信电路到延寿县调和哈尔滨市调。3、兴盛生物电厂则安装一部电话，本期工程兴盛电厂和延寿供电分公司各配置 1 套 SDH155M 光传输设备。远动计量： 兴盛发电厂投运后由延寿县调调度指挥，电厂远动信息直送延寿县 调，哈尔滨地调和省调所需信息由延寿县调转发。1、本期工程延寿变电所 10 千伏线路入口侧作为关口计量点，兴盛 电厂 10 千伏线路出口侧作

20、为考核计量点。2、本期工程为黑龙江电网电力交易中心列电力市场支持系统调试费5 万元，黑龙江省列接口费 3 万元，为哈尔滨地调列接口费 5 万元，为 延寿县调列接口费 3 万元。第四章 场址选择一、地理位置延寿县工业园区位于延寿镇城西，铁通路西侧，南起蚂蚁河北岸堤 防，北到五七水库，全长 3 公里，东西用地范围以铁通路上的县标为界， 县标以西 700 米，县标以东 800 米，全宽约 1500 米。园区由工业区和居住区两块用地组成，铁通路以北为同福工业区， 铁通路以南为居住区。同福工业区用地范围南起铁通路，北到五七水库 泄洪渠，南北长约 1041 米；西到县标以西 300 米，东到县标以东 39

21、0 米，东西宽约 720 米。同福工业区占地面积 75 公顷。本项目选址在工业园区内。本工程厂址区内沿无探明的重要矿产资 源和保护文物，附近也无机场及重要的通讯设施和军事设施。厂址内无 深、大断裂带通过，区域构造基本稳定。厂址区地基土主要由粉质粘土 组成。二、场址建设条件1、地形、地貌 延寿县位于黑龙江省中南部，张广才岭西麓，隶属哈尔滨市，距哈 尔滨市区 160 公里。全县幅员面积 3149 平方公里，耕地 160 万亩，森 林 230 万亩。地貌结构为“五山半水四分田、半分道路和草原”，距 301 国道 42 公里，有升级铁通公路出口。2、气候条件延寿县地处黑龙江省中南部，属于中温带大陆性季

22、风气候，受季风 环流系统影响，具有明显的季风特征。延寿县气候的特点是四季分明， 冬季漫长而寒冷，夏季短暂而炎热，而春、秋季气温升降变化快，属于 过渡季节，时间较短。受地理环境、海陆气团和季风的交替影响，各季 气候差异显著，变化很大。最大年降水量921.2 mm,最小年降水量374.7 mm,平均年降水量592.9 m,日最大降水量91.4 m,最高温度37C,最 低温度-38 C,年平均气温2.9 C,无霜期130天，适合农作物生长。3、社会环境条件2008 年 1-6 月份,全县 GDP 完成 8.3 亿元,同比增长 14.4%,增速 比去年同期增速快 3.6 个百分点 ,高于全市的经济增长

23、水平。经济结构进 一步优化,一、二、三产业比重为 9 . 7 ： 36 . 6 ：5 3 . 7 。第二产业比重继续 提高,比今年一季度提高 7.6 个百分点； GDP 总量增长速度排全市第 4 位。全县工业总产值完成 12.85 亿元,同比增长 28.9% ；地方财政一般 预算收入完成 6496 万元,同比增长 38.7%；城镇居民人均可支配收入实 现 3317 元,同比增加 291 元,增长 9.6%。4、交通运输条件 境内有高等级公路与哈牡、哈同高速公路相连,处于哈尔滨、牡丹江、佳木斯、七台河、双鸭山、鸡西、鹤岗等市的 2 小时经济圈内,地 理位置优越,交通十分便利。5 、公共设施社会依

24、托条件延寿县工业园区 2008 年 5 月 23 日正式批准为省级开发区,享受省 级开发区的优惠政策。几年来,园区的基础设施建设已投资近 1.4 亿元, 总征地面积为 213.52 万平方米。园区道路硬化面积达到了 11.7 万平方 米，绿化面积 1.2 万平方米。铺设给水管线 3235 延长米，污水管线 5194 延长米，供电线路 6 公里。进一步提高了园区整体水平，提高了可持续 发展能力。6、工程地质工程地表以下 10 米浓度范围内， 除地表有少量的耕土外， 主要以粉 土为主。现将场地地层岩性按自上而下的顺序描述如下：耕土：以粉土为主，黄色含有植物根系。土的性质较差，层厚0.5米。粉土：黄

25、褐色、褐色，局部灰色，湿，中密。切面无光泽反映， 摇震反映迅速，干强度低，韧性低。盖层厚度一般为 6.30m-11.6m 。第五章技术方案、设备方案和工程方案、技术方案（一）系统技术特点稻壳循环流化床气化内燃机发电系统主要由进料机构、燃气发生装置、除尘装置、燃气净化装置、燃气发电机组、电气控制装置及废水和r咼架池项目系统工作框图进料系统：稻壳通过高压空气吹送到气化炉进料仓， 料仓设置排气 口，采用螺旋给料机进料，螺旋给料机便于连续均匀进料，且能有效地 将气化炉同外部隔绝密封起来，使气化所需要的空气经鼓风机送进气化 炉。动力设备是电磁调速电机，电磁调速电机可任意控制燃料流入量。燃气发生装置：气化

26、装置采用流化床气化炉，主要由鼓风机、气化 炉和排渣螺旋构成。稻壳在气化炉中经高温热解气化生成可燃气体，气 化后剩余的灰分则由排渣螺旋及时排出炉外。燃气净化装置：燃气只有通过冷却净化后才能供给内燃机进行发 电。燃气净化系统包括除尘、除灰和除焦油等过程，主要装置包括旋风 除尘器、管式除尘器、高温过滤器、间接冷却器、喷淋塔、泡沫塔和文 丘里等。系统采用多阶段除尘工艺。第一阶段是除尘效率为 70% 的旋风 除尘器；第二阶段是除尘效率为 60%的管式除尘器； 第三阶段是喷淋塔、 泡沫塔，除尘效率为 80% ；第四阶段是文丘里除尘器， 除尘效率为 98% 经过四个阶段的除尘后，燃气中只是有很少的固体颗粒和

27、粉尘。焦油通 过冷凝和水洗除去，主要设备是间接冷却器和喷淋塔。燃气发电装置：采用 20 台 500kW 的低热值燃气内燃机发电机组， 并联组成 10MW 的发电系统配套的 500kW 低热值燃气内燃机发电机组， 其主要特点是采用符合燃气性能要求的低压缩比，采用机外单体盼混合 器结构。简单可靠的电点火系统和燃气防爆措施。来保证燃气内燃机的 正常安全运行。控制与管理系统装置：用于气化炉控制炉温提高产气量。发电机组满负荷安全运行的自动化和安全设置的系统操作装置废水处理装置：通过过滤吸附、曝气、沉淀、生化处理等方法处理 废水，处理后的废水可再循环使用。灰渣处理装置：灰渣主要来自气化炉及除尘净化装置系统

28、。气化炉 底部渣采用排渣螺旋机械排出炉外后，采用干式出渣方式进行出渣，用 气力输送系统输送到储灰罐。除尘净化装置的灰也通过气力输送系统输 送到储灰罐。部分冷却水池内的湿灰，经多级沉渣过滤后，沉淀后的水 溢流到清水池，再进行循环利用，捞出的灰潭也送往灰场。（二）运行温度和气体成分本装置用空气做氧化介质，运行温度控制在 730-830 C,生物质气 化后的可燃气中包括 N2、02、H2、CO2、CO、CH4和CnHm等成分， 气体热值在5016-6152kJ/Nm 3之间。下表以1MW谷壳气化发电装置为 例，气化炉点火成功后，发电系统进入运行状态，同其它生物质相比， 谷壳的灰份高达15%以上，当温

29、度超过850 C时，谷壳灰便会发生熔融 结渣现象，封住炉内排渣口，影响气化炉的正常运行，因此，炉内温度 的控制十分关键。正常情况下，气化炉的反应温度应稳定在730-830 C左右。技术参数见下表：气化炉在不同操作温度下的气体质量（谷壳）表操作温度(C)730730750760760790820820830CO 215.416.216.015.515.315.714.615.315.1气 CO19.018.617.418.715.415.915.816.516.5体CH 46.87.37.997.38.786.85.016.717.54成CnHm1.71.61.61.61.51.51.41.31

30、.5份H23.71.391.631.390.442.37.123.172.51%N251.753.554.554.356.956.554.556.355.6021.71.41.11.21.71.31.62.01.2气体热值（kJNm 3）615261136234623560834669544956675991注明：其它原料的每度电耗量大约为：秸秆或稻草1.6-1.8kg/kWh ;木屑1.3-1.5kg/kWh 460065750800 3000v 30自耗功率(kW气化炉重 量(t)燃料消耗量 kg/h原料粒度mm原料水 份%冷却循环水量(t/h)60约501800v 6v 162、燃气内燃

31、机发电机燃气内燃机发电机组成燃气发电机组润滑系统、空气过滤系统、点火系统、冷却系统、排 气系统、发电机组控制系统组成。发电部分全套装置包括：燃气发动机、发电机、空气过滤器、消音 器、机组辅助系统、燃气调压装置、机组控制屏等装置。燃气电站的性质：生物质能发电站控制和操作方式：集中控制系统发动机工作循环：四冲程额定转速：1500r/mi n进气方式：增压式气缸布置方式：双列V型冷却方式：开式，强制水冷启动方式：24V直流电启动机组主要技术规格和参数表参数名称参数值机组型号500CF1-RFm燃气机型号Fm12V190D发电机型号1FC6 406-4LA42-Z额定功率，kW500额定电流，A902

32、额定电压，Hz400额疋频率，hz50额定转速，r/mi n1500额定功率因数，cos 0.8 （滞后）燃气消耗率，MJ/kW.h12机油消耗率，g/(kW.h) 1.5性能等级G2相数与接法三相四线制调压方式AVR自动调节励磁方式无刷励磁启动方式直流电动起外形尺寸，mm,LX BX H5506X 1970X 2230净重量12500电压和频率的运行极限值表序号名称符号运行极限1频率降，%S fst 52负载减少时（对额定频率的）瞬态频率偏差，%S f + d ynw+ 123负载增加后的频率恢复时间，sTf,in 54稳态频率带，%B F 1.55稳态电压偏差，%S ust 2.56负载减

33、少时的瞬间电压偏差，%S U+ dynW + 257负载增加后的电压恢复时间，stu,in 53、稻壳煤气发电机组具有的优越性（1）稻壳替代矿物燃料，生态效益显著。稻壳用作能源，每吨稻壳 能代替0.5吨左右的标准煤。（2）设备相对简单，操作维护方便。稻壳煤气发电机组包括燃气内 燃机、发电机组、稻壳气化炉和滤清冷却装置。相对稻壳蒸汽机发电的 锅炉、汽轮机等设备，稻壳煤气发电机组设备相对简单，对操作管理人 员没有过高特殊的技能要求，一般内燃机操作工人经过短期培训即能掌 握。（3）投资省回收快，具有推广价值。稻壳煤气发电机组总投资相当于同样装机容量水电站、火力发电厂投资的 1/3至1/2，具有普遍推

34、广价三、工程方案1、设计规范根据建筑抗震设计规范 GB50011-2001 ，本厂址位于抗震设防烈 度为 7 度区，设计基本地震加速度值为 0.10g ，设计地震分组为第一组， 结构抗震等级为三级，抗震设防类别为丙类。2、安全类别 本工程建筑的安全等级为二级，合理使用年限为 50 年。3、环境类别 混凝土结构的环境类别为一类。4、耐火等级 主厂房的耐火等级为二级，全部建筑物的耐火等级均为二级。5、耐火极限 本工程主要建（构）筑物主厂房、稻壳仓库等。对砖混结构的厂房 和稻壳仓库，建筑材料，采用 B 级不烯性材料，并在仓库内及与其它建 筑物间设置防火墙。6、建筑结构（1）建筑物 发电机厂房、配电室

35、均为混凝土结构。循环水泵房为砖混结构。循 环水池顶设 2 个冷却塔基础，外侧设钢栏杆，两侧设钢梯。联合水泵房 内设混凝土设备基础。（2）室内外装修及工程做法地面：配电室及值班休息室为水磨石地面，其它工业建筑（循环水 泵房、配件室等）地面为混凝土水泥地面。外墙面：为混合砂浆抹面，外刷外墙涂料。内墙面：为混合砂浆抹面，刷乳胶漆。 踢脚：为水泥砂浆踢脚。门窗：所有门窗采用塑钢门窗，门窗玻璃采用中空平板玻璃（平板 玻璃选用普通浮法玻璃或钢取消玻璃），配电室经常开启的门窗设钢丝 网。顶棚：为混合砂浆抹面，刷乳胶漆。散水：为混凝土水泥散水。砖墙下条形基础采用混凝土基础、或钢筋混凝土基础。 循环水池及循环水

36、沟采用钢筋混凝土结构。配电室，联合水泵房，值班休息室为混合结构。（3）主厂房结构结构体系及结构选型本设计主厂房结构由发电机间、冷却净化间及办公休息室组成的三 部分框排架结构体系。主厂房两侧各为发电机间及冷却净化间，均为排 架结构体系，端头办公及休息室为框架结构体系。两侧排架结构与端头 柜架结构以柜架梁相联构成柜架结构体系，该结构体系保证横躺稳定。 ABCD 割裂的纵向稳定采用柱间支撑和柜架体系加以保证。主厂房各部分柱子均采用捣制砼结构柱子。发电机间及冷却净化间 采用钢屋架，屋面采用保温彩板。屋架间设相应的支撑系统以增强屋架 水平刚度和稳定。电缆夹层及配电间平台均采用钢砼结构。设备基础均采用钢筋

37、混凝 土独立基础。地基与基础 主厂房基础采用独立方式钢筋砼基础，地基采用天然地基。（4）其它主要生产建（构）筑物气化炉 气化炉采用半露天结构，基础采用钢筋混凝土杜丽基础，地上部分 钢筋混凝土捣制结构。稻壳库稻壳库60m MOm 6m，采用钢筋混凝土排架结构，旁边设 7m跨输 料棚，采用柜架结构砼稻壳库用柜架梁相联结。稻壳灰库稻壳灰库45m xi50m 6m,采用钢筋混凝土排架结构。循环水沉淀池及清水池循环水沉淀池及清水池36m X0.2m,深4m，采用钢筋混凝土浇注， 清水池一侧有两个储灰罐，直径5m,基础为钢筋混凝土结构，沉淀池一 侧设置两个冷却塔及两个吸水井，冷却塔基础为钢筋混凝土机构，两

38、个 吸水井均为钢筋混凝土结构，深 4m,大小为6m x4.5m，旁边设置一个 循环水泵房及值班室,占地面积为 4.5mx12m。联合水泵站泵房30m X2m ,高4.8m ,采用钢筋混凝土柜架结构，其中包括18m xi2m的地下水泵间，深4m。生产消防贮水池14.3m xi0.7m ,高3.5m , 采用钢筋混凝土捣制，循环水吸水井10m 5m，高4m ,采用钢筋混凝土 捣制。第六章 主要原材料、燃料供应本工程为生物质发电工程，燃料为稻壳。稻壳发电不仅为发电厂增 加了新的燃料品种，而且将为我国能源结构多元化，减少能源紧缺压力， 改善环境开创美好的前景。 然而，决定稻壳发电厂的效益和“命运”的关

39、键 因素是稻壳来源的可靠性和收购成本的经济性。1 、稻壳数量延寿县现有耕地 160 万亩，农作物年产量近 31 万吨，其中水田 68 万亩，年产水稻 27 万吨左右供给兴盛公司， 全县及周边县市水稻年加工 量达百万吨，可产稻壳约 20 万吨。完全可以满足 10MW 稻壳发电站原 料需求。2、稻壳原料的运输方式 由稻米生产企业用汽车直接运送方式，即产即运，不仅保证了稻壳资源及时有效供应，又节省了稻壳运输费用。3、稻壳特性采集延寿县稻壳样本送到广州能源所化验， 稻壳成分和特性如下表:稻壳成分稻壳性能单位平均燃料最少最多湿度含量%11.07.025.0干燥基兀素分析固定碳%18.716.521.5挥

40、发物%76.171.980.9含灰量%9.22.615.8稻壳特性表干燥基兀素分析碳%45.441.547.8氢%6.15.76.7氮%0.60.400.96硫%0.080.050.148氧%41.1636.7743.36氯%0.140.071.19含灰量%6.262.612.8发热值（干）MJ/kg17.1415.6017.60低热值MJ/kg(kcal/kg)14.97(3580)第七章 总图运输与公用辅助工程一、总图布置1、编制依据（ 1）火力发电厂设计技术规范（ DL5000-2000 ）;（ 2）小型火力发电厂设计规范（ GB50049-94 ）；（ 3）建筑设计防火规范（ GB50

41、016-2006 ）；（ 4）厂矿道路设计规范（ GBJ22-87 ）；（ 5）工业企业标准轨距铁路设计规范（ GBJ12-1987 ）；（6）火力发电厂总图布置及交通运输设计技术规程DL/T5032-2005 ）；（ 7）工业企业总平面设计规范（ GB50187-93 ）；2、总平面布置原则1）总平面布置是根据厂区总平面布置、火电工程施工要求、工程量、厂区交通、地质条件等因素加以综合考虑的2）施工场地的布置按布局合理紧凑、 节约用地、便用施工的原则，并满足施工生产要求和有利用管理的需要来进行。（3）合理组织交通运输， 保证各个施工阶段都交通方便、 运输通畅。 尽量避免二次搬运和反向运输。（4

42、）按施工流程划分施工区域，从整体考虑，保证各专业和各工种 之间互不干扰、便于管理。3、总平面设计依据（1）厂区总平面布置是按规模为 20X500kW发电机组、10套 TYL4000流化床气化发电系统，装机总容量为 10MW进行设计。（ 2）依据哈尔滨兴盛生物科技开发有限公司 2008 年 3 月提供的委 托资料。（ 3 ）各专业提供的相关图纸。4、总平面布置本工程主要车间有主厂房，稻壳库、稻壳灰库、储灰罐、循环水池、 循环水泵站、冷却塔等建筑组成。根据选定的厂址和工艺流程，结合场地自然条件及各建、构（筑） 物对防火、卫生、安全的要求、尽量减少不利因素对本工程总平面布置 合理性影响的原则、并综合

43、考虑哈尔滨兴盛生物开发有限公司的意见进 行了总平面布置。主厂房布置在厂区的西南侧，其余车间根据工艺流程及各建（构）筑物对防火、卫生、安全的要求布置在主厂房的周围，稻壳库和稻壳灰库一次布置在主厂房的西北侧和东北侧，储灰罐、循环水池、循环水泵 站、冷却塔等布置在主厂房的东侧。5、竖向布置及场地排水 稻壳发电站发电所在地地势较为平坦，根据现有场地情况及甲方要求，设计厂区场平标高为6.0m ,建构筑物士0.00标高6.3m。厂区雨水采用有组织排水方式，为保障排水系统顺畅，在厂区四周和内部沿道路设 置盖板排雨水明沟 2 收集场地雨水，将雨水排放到总体规划的排雨水系 统。二、交通运输由于此稻壳发电站是一个

44、新建项目，发电站厂区位于哈尔滨延寿县 工业园区内，由辽宁北镇五峰米业和东升粮油有限公司联合投资，因此 稻壳发电站的运输服从东升粮油及工业园区整体运输。整个发电站使用 的原料（稻壳）及产生的稻壳灰均采用汽车运输。根据厂区现状和人流、 物流的特点共设两令出入口，分别为人流出入口（西南出入口）和稻壳、 灰、渣出入口（西北出入口）。另外，为了生产生活的方便以及维修消防的需要，在厂区内部设计了 7m 宽的厅内道路。其主要技术标准如下：道路宽度 7.0m最小内缘转弯半径 6.0m路面结构形式： 沥青混凝土面层 15cm ，水泥稳定碎石基层 35cm三、公用辅助工程（一）水工部分1、发电站水源哈尔滨兴盛生物

45、科技开发有限公司稻壳发电站新建工程，设计装机 10MW气化炉燃气发电机组。根据工艺装机配置，电站将新增生产补给 水用水量 Q=26.40m 3/h，生活用水量 Q=0.04m3/h。设计稻壳发电站新建工程厂址在哈尔滨延寿工业园区内，园区内建 设运行有完善齐备的生产、生活供水管网系统。新建稻壳发电站用水水 源，即由园区水源供水设施提供。并保证稻壳发电站用水水量、水质和 水压需求。另外根据公司建设规划，拟新建的地下水井亦可向新建稻壳 发电站工程供水。因此稻壳发电站新建工程，将具有充足可靠的供水源 保证。2、电站需水量（1）循环水需水量稻壳发电站设计装机10MW燃气发电机组，机组冷却水分为内和外 两

46、个循环系统。内循环系统使用软化水，由热机专业负责设计（见热机 专业说明）外循环系统又分为高温冷却水和低温冷却水二部分，合计冷 却水量Q=400Qm 3/h）。冬、夏水量相同。循环水需水量表项目高温冷却水低温冷却水合计需水量（m3/h）200200400(2)补给水需水量 化学软化水系统补给水需水量 Q=5.00m 3/h。 循环水补充水需水量 Q=10.00m 3/h 。(热机)清水池补充水需水量 Q=9.00m 3/h。 冲扫地坪水需水量 Q=3.60m 3/h。 则发电站新建工程补给水小计需水量：Q=5.00+10.0+9.00+3.60=27.60 ( m3/h) 考虑设计中存在部分不可

47、预见生产需水量，按小计需求量 8% 计列， 未预见生产需水量为：Q=27.60 X8% 电21 (m3/h)则发电站新建工程生产用水需补给水量：Q=27.60+2.21=29.81(m3/h)( 3 )生活用水需水量电厂职工生活用水量标准35 1/人班，淋浴用水指标60 1/人班，最 大小时变化系数2.5。平均小时生活用水量 Q=0.04m3/h,最大小时生活 用水量 Q=0.64m 3/h。( 4)消防用水需水量稻壳发电站新建工程主厂房，建筑物高度小于24m，建筑体积大于20000 m3，小于 50000m 3。按照国家标准建筑设计防火规范 GB50016-2006 的规定，室外消火栓用水量

48、 Q=30 1/S ；室内消火栓用水 量Q=10 1/S。合计消火栓用水量：Q=40 1/S，折合Q=144 m 3/h。主厂房消火供水时间 3 小时，稻壳库消火供水时间 3 小时。3、冷却设施稻壳发电站设计装机 10MW 燃气发电机组，合计冷却水水量Q=400.00 m 3/h。其中高温冷却水水量 Q=200.00 m 3/h ,工艺冷却设备要 求进水温度：t=55 C ,出水温度：t2=65 C。低温冷却水水量 Q=200.00 m3/h，工艺冷却设备要求进水温度：t2=35 C,出水温度：t2=45 C。由于工艺冷却设备要求进水温度的高低之分，使得循环水冷却设施 系统构成有多个方案可供选

49、择。包括：方案一 .分流供水，分流冷却方案二 .串流供水、合流冷却方案三 .串流供水、中间加压、合流冷却方案四 .合流供水、混流冷却方案五 .合流供水、分流冷却本次设计采用方案五，高低温循环水合流供水、分流冷却方案，即 高低温循环水分别冷却后合流进入循环水吸水井。考虑保证满足低温循 环水的水温要求，故均选用冷却能力稍大一号的冷却塔。设计选用方形逆流式机械通风玻璃钢冷却塔共计二台。其中高温冷 却塔性能：冷却水量： Q=250.00m 3进水温度： t2=65 C出水温度 :t1=55 C温 降： At=10C电机功率： N=5.5kW低温冷却塔性能：冷却水量： Q=250.00m 3进水温度：t

50、2=45 C出水温度：t仁35 C温 降： At=10 C电机功率： N=5.5kW高温冷却塔进塔水温t2=65 C,高于通用型冷却塔耐温上限，设备订 货及下段设计时不应忽视此条件。4、给排水系统稻壳发电站新建工程设有如下给排水系统：循环水供水系统；生产、消防供水系统；生活供水系统；排水系统。循环水供水系统 稻壳发电站新建工程设计采用二次循环供水系统。原则性工艺流程 为：主厂房工艺冷却设备使用后的循环水，经厂区压力管道余压上塔。 冷却降温后自流至联合水泵站外侧的循环水吸水井。由循环水泵升压后 经厂区压力管道分别去供工艺冷却设备使用。循环水泵安装在联合水泵站内，水泵为正压进水。厂区循环水压力 管

51、道和自流回水管道均采用钢质管道。为稳定循环水水质，本系统设有循环水处理加药装置一套。采用机力机加方式，向循环水系统投加复方水质稳定药剂。另设旁滤水压力滤罐 1 台。旁滤水泵 2 台，正滤工况时，一工一备；反洗工况时，二台同 时工作。循环水处理加药设施设在联合水泵站内。生产、消防供水系统新建稻壳发电站设计采用生产、消防合并供 水系统。供水流程为：公司水源管线来水进入生产、消防贮水池，分别 经工业水供水泵和消防水供承泵加压后，经厂区管网去供各车间生产和 消防用水。厂区设置环状生产、消防供水管网，供给全厂生产、消防用水。其 中消防供水仅负责供给发电站供水消防的消防系统，其它消防系统不属 此列。新建稻

52、壳发电站采用高压消防供水系统，厂区环状生产、消防供 水管网供水压力 0.40MPa ，满足高压消防用水压力要求。管网上按规定 设置室外地下式消火栓。主厂房建筑物室内，设置环状生产、消防供水管网，负责供给主厂 房室内生产和消防用水。主厂房设置室内消火栓（箱），其内的消防按 钮与联合水泵站内的消防水泵连锁。厂区设有 500m 生产、消防贮水池，内存一次灭火用水量和部分生产用水量。消防水泵、工业水泵均自生产、消防贮水池吸水工作。联合水泵站内设有消防水泵二台， 一用一备，电机功率 N=30.00kW ； 工业水泵二台，一用一备，电机功率 N=7.50kW 。水泵采用双路出水，双回路供电。生活供水系统发

53、电站生活用水量较小仅 Q=0.04m3/h,主要供给各建筑物卫生间生活用水。自总公司厂区生活用水管网引来水源管线，分别接管去供备建 筑物卫生间生活用水。排水 新建稻壳发电站生产用水绝大部分水量均循环或回收使用，生产排 水量较小。生产、生活合计排水量 Q -6.04m 3/h。生活排水，仅是建筑物内卫生间生活排水。经化粪池消化处理后， 与厂区生产排水合并排去总公司排水管网。地表雨水采用自然散排放。5、水工建(构)筑物内设消防水泵 2台，工业水泵 3台，循环水泵 3台，旁滤水泵 2 台， 排水泵 2 台。循环水加药设备一台，旁滤水压力罐 1 台。厂区内设有联合水泵站一座，平面尺寸12 X30m单层

54、建筑物。( 2)厂区设有冷却水量： Q=250.00m/h 循环水系统机械通风玻璃 钢冷却塔 2 台。(3)厂区设有 500m 3生产消防贮水池一座， 平面尺寸 14.3X10.7m。采暖通风除尘设计、设计规范本设计包括主厂房、联合水泵站及生产附属设施等的采暖通风与除 尘设计。、设计遵循的规范标准( 1 )采暖通风与空气调节设计规范( GB50019)2003 年版2)小型火力发电厂这几规范( GB50049-94 )3)火电厂大气污染物排放标准( GB13223-2003 )工业企业设计卫生标准( GBZ1-2002 )3、气象资料室外计算温度冬季采暖-16C冬季通风-11 C夏季通风29C

55、冬季空调-19C夏季空调27.7C年平均气温8.4C4、采暖设计4)1)室内采暖温度主厂房有散热设备的区间5C主厂房辅助房间2)采暖热媒主厂房及其它建筑物均采用95/70 C 热水。3)主厂房和其它建筑物均采用散热器采暖。4)集中控制室、值班休息室设置空调器来改善工作条件，维持夏季室内温度527 Co5、通风主厂房以自然通风为主，燃气净化间和发电机间设有轴流风机机械排风，风机由燃气报警系统控制，并且能够实现自动与手动控制功能 主厂房内的配电室设排风系统以消除余热并兼作事故排风。6、除尘 产尘点有料仓、储灰罐等，产尘点均设有布袋除尘器，空气经过滤 后排入大气，排出口粉尘的排放浓度满足国家排放标准

56、。（三）电气部分1、方案选择根据电厂的建设规模，本设计考虑主接线方案如下： 采用发电机电压母线接线方式， 20 台 5000kW 发电机组，直接接入 400V 母线，并列运行，每两台发电机组接入一段 400V 母线，再经过升 压变压器升压至 10kV ，每 5 台升压变压器接入一段 10kV 母线， 10kV 侧采用单母线分段接线方式。 经两路 10kV 电缆线路并入系统。 电站内设 两台公用变压器对全厂公用负荷供电，两台公用变压器低压侧为单母线 分段接线。2、厂用电及直流系统（1）厂用电低压厂用电电源分别引自发电机电压主母线IX段，低压厂用电电压为 0.38kV ，低压厂用电母线均按炉分段，

57、并设公用段。全厂动力负荷及生活用电均由 400V 母线供电。（2）直流系统 为供给全厂控制、信号、保护、自动装置及事故照明等直流负荷， 本设计装设一组 MK-12-180AH 蓄电池，以浮充电方式进行， 蓄电池不设端电池3、要设备选择及布置导体及设备选择遵照导体和设备选择设计技术规定( SDGJ14-86 )，并考虑以下特殊气象条件： 选择导体及设备的环境温度为35 C,屋外设备耐受的环境最 低温度为-40 C。厂房海拔高度不超过 1000m ，常规电气设备完全可以满足要 求。电气设备选择高压开关柜选用 KYN-10 型交流金属铠装移开式开关柜，内装真 空断路器。低压配电屏选用 GGD2 型固

58、定式开关柜。升压变压器选用 SG10 型干式变压器。信号屏选用 PK-10 型屏，直流屏选用 MK-12 型屏，这些设备安装 在主控室内。电气设备布置在发电机间上面 8m 平面分别设有主控室、高、低压配电室。在发 电机间与主控室、高、低压配电室之间设有电缆夹层及蓄电池室，夹层 内采用电缆支架。4、电缆选择及敷设高压动力电缆采用 YJV-10kV 、YJV22-10kV 型低压动力电缆采用 YJV-0.6/1kV 、 YJV22-0.6/1kV 型控制电缆采用 KVV-500 、KVV22-500 型照明线路采用耐高温导线 电缆采用沿电缆沟、电缆桥架及穿管沿墙、沿柱、埋地等敷设方式。5、发电站内

59、动力配电及照明设计配电电压为 220V/380V ，配电方式采用放射式。各动力电源引自配 电室的站内自用电配电柜，进线电源电源自动转换装置。水泵房内的循 环水泵及其它设备均采用交流接触器在现场或低压配电室控制，并配置 控制箱（柜）。依据工业企业照明设计规范设计站内各工业场所照明。锅炉房 选用防水防尘灯，发电机房内照明采用工厂灯具，其余场所采用普通照 明，其中发电机房，配电室设置应急照明，全站停电时，应由应急照明 灯照明，供电时间不小于 30min 。6、二次系统发电站二次系统包括保护、控制、监视、测量、厂用直流。（1）继电保护：包括发电机保护，变压器保护及出线保护。发电机 保护为：速断保护、过

60、电流保护、励磁回路接地保护及发电机过负荷保 护。保护由发电机配套的控保屏实现，不需另外采购保护装置。升压变 压器设速断保护、过流保护、过负荷保护、单相接地告警、温度保护等， 采用微机保护，保护装置安装在高压开关柜上。出线保护设速断保护和 过流保护。安装在高压开关柜上。（2）自动装置A. 发电站设置一套自动准同期装置， 并列点为发电机机羰 400V 电压 出口开关处、升压变压器低压侧、 10kV 进线及分段开关。B.发电机设自动励磁高速装置（3）厂用直流可根据二次系统负荷大小确定其容量及输出电。（4）发电机频率电压控制装置由厂家成套供货， 氧化炉及其净化系 统的控制、测量、信号系统由厂家成套供货