第32卷第10期華電技術(shù)Vol 322010年10月Huadian TechnologyOct.2010生物質(zhì)能電廠的“小”與“精”張瑾(安徽省電力設(shè)計(jì)院,安徽合肥230061)摘要:舉例分析了常規(guī)秸稈電廠的選址、布置等問題,論述了主廠區(qū)與燃料堆場(chǎng)的關(guān)系,提出了簡(jiǎn)化輔助、附屬設(shè)施的方法,供秸稈電廠選址和設(shè)計(jì)布置方案時(shí)參考關(guān)鍵詞:秸稈發(fā)電;電廠選址;布置格局;輔助設(shè)施簡(jiǎn)化中圖分類號(hào):TK6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):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賣給電廠,農(nóng)民可增加收入720億元。我國(guó)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”,包括樹木、青草、殼量每年可達(dá)3600萬(wàn)t,除少量自行燃燒外,大部分農(nóng)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。如將稻殼作為電廠燃料,按使解決能源短缺的途徑之一。開發(fā)“綠色能源”已成用率80%計(jì)算,可利用稻殼約2900萬(wàn)t,按180元/為當(dāng)今世界上工業(yè)化國(guó)家開源節(jié)流、化害為利和保計(jì)算,農(nóng)民可增加收入52億元,對(duì)提高農(nóng)民生活水護(hù)環(huán)境的重要手段,也是我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決礦平大有益處。物質(zhì)能源危機(jī)、治理環(huán)境污染、減排溫室氣體和未來根據(jù)國(guó)家對(duì)可再生能源發(fā)電的一系列優(yōu)惠政電力能源供應(yīng)的重要途徑,是未來5~10年世界新策,秸稈發(fā)電廠所發(fā)電量由電網(wǎng)全額收購(gòu);上網(wǎng)電價(jià)能源的重點(diǎn)發(fā)展方向。經(jīng)當(dāng)?shù)厥≌畠r(jià)格主管部門按現(xiàn)行電價(jià)政策上報(bào)國(guó)發(fā)電廠利用當(dāng)?shù)刎S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(guó)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(duì)元/(kW.h)的上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,進(jìn)口設(shè)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(jié)增值稅全免;同時(shí),各省(市)還因地制宜供給鄰近的化肥廠作為生產(chǎn)農(nóng)業(yè)肥料的原料,形成地制定了其他的補(bǔ)貼政策。這些政策的出臺(tái)為秸稈生物質(zhì)-電-化工”循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈,屬國(guó)家發(fā)改發(fā)電在農(nóng)村地區(qū)的推廣利用提供了有力保障。委第40號(hào)令《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005)》中鼓2裝機(jī)容量小、主廠區(qū)占地小勵(lì)項(xiàng)目,并符合國(guó)發(fā)[2005]22號(hào)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見》的要求個(gè)地區(qū)的農(nóng)作物種植一般相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)電項(xiàng)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)行專題調(diào)研后,根據(jù)資源的種類與產(chǎn)大減少當(dāng)?shù)貙?duì)農(nóng)業(yè)廢料處理產(chǎn)生的環(huán)境污染。稻量確定燃料的收購(gòu)與貯存方式,最后確定機(jī)組的裝殼、秸稈等生物質(zhì)燃料中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均少于機(jī)容量。以桐城生物質(zhì)能發(fā)電廠為例,距電廠600.1%,采用生物質(zhì)燃料發(fā)電,可減少燃煤電廠對(duì)大km范圍內(nèi)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(yīng)量為5.803萬(wàn)t。秸放。電廠工業(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(dá)到零排放。項(xiàng)目符合國(guó)發(fā)[2005139號(hào)《國(guó)務(wù)院關(guān)49.906萬(wàn)t,秸稈資源可供應(yīng)量為16.968萬(wàn)t,而1于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定》的要求。座2×12MW生物質(zhì)能發(fā)電廠年需稻殼、秸稈約20目前,我國(guó)多數(shù)地區(qū)秸稈、稻殼利用率較低,農(nóng)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(guó)在建的牛物質(zhì)發(fā)電示范項(xiàng)目一般采空氣并可能導(dǎo)致交通及機(jī)場(chǎng)關(guān)閉等事故用中國(guó)煤化工技術(shù)已基本成熟,在規(guī)我國(guó)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左右的秸稈沒有利用。供應(yīng)及工藝限制,發(fā)電規(guī)模不宜過大,一般不超過按秸稈發(fā)熱量計(jì)算,4億t秸稈發(fā)熱量相當(dāng)于2億t30MW生物質(zhì)能秸稈發(fā)電廠的工藝系統(tǒng)主要包括燃料收稿日期:2010-06-10存貯、運(yùn)卸、輸送裝置,鍋爐汽輪機(jī)系統(tǒng),布袋除塵第10期張瑾:生物質(zhì)能電廠的“小”與“精器,灰(渣)庫(kù),配電裝置,冷卻系統(tǒng)和水務(wù)系統(tǒng)以及其約著生物質(zhì)的大范圍、大規(guī)模收集利用。以玉米秸他輔助、附屬生產(chǎn)、生活設(shè)施。按照功能分區(qū)分解為稈為例,一般每畝只可收集到風(fēng)干秸稈0.5t,1座主廠房區(qū)域、機(jī)力(自然)通風(fēng)冷卻塔區(qū)域、配電裝置2×12MW生物質(zhì)能發(fā)電廠年需生物質(zhì)20~30萬(wàn)t區(qū)域、燃料設(shè)施區(qū)域、化學(xué)水處理設(shè)施區(qū)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(shè)施區(qū)域、廢/污/排水處理區(qū)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(shè)施區(qū)域以及廠前建筑。根據(jù)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(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo),以2×12MW燃燒灰色左右的耕地上來完成收集任務(wù)。秸稈的電廠為例,其用地面積應(yīng)小于5.90hm2收集時(shí)間存在的矛盾難以解決。一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng),換種期短,為了騰地?fù)Q種,甚至要求生物3廠址選擇的原則質(zhì)在10d左右時(shí)間內(nèi)完成收集和儲(chǔ)存;二是各類農(nóng)生物質(zhì)能電廠的選址除了要遵循一般小型電廠作物生物質(zhì)收獲時(shí)的含水量不一,收獲后一般需要廠址選擇時(shí)應(yīng)遵守的原則(如綜合考慮(電)熱負(fù)原地?cái)傞_晾曬1~3d才能進(jìn)行捆扎碼垛儲(chǔ)存,碼垛荷、地區(qū)自然條件、交通運(yùn)輸條件、環(huán)境保護(hù)要求和儲(chǔ)存時(shí)生物質(zhì)含水量原則上不能超過50%。建設(shè)計(jì)劃等因素)外,更要考慮燃料運(yùn)輸與供應(yīng)對(duì)華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠2×12.5MW機(jī)組工廠址的約束條件。程設(shè)有2座長(zhǎng)96m、寬33m的料庫(kù),料庫(kù)周圍設(shè)9m由于電廠燃料為農(nóng)作物,一般采用汽車運(yùn)輸。寬的消防通道,每個(gè)料庫(kù)“兩進(jìn)兩出”,每個(gè)出(入)農(nóng)民向收儲(chǔ)站交售秸稈可用農(nóng)用運(yùn)輸車,收儲(chǔ)站及口寬7m;料庫(kù)一側(cè)靠物流方向建有1個(gè)83m×21m稻米加工廠向電廠運(yùn)送燃料可委托專業(yè)運(yùn)輸公司。的堆場(chǎng),堆場(chǎng)兩側(cè)順應(yīng)物流方向設(shè)有重車、空車汽車廠址應(yīng)位于燃料可供應(yīng)運(yùn)輸半徑的中心位置,運(yùn)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60km,電廠周圍應(yīng)有較為完善的理。因此,將料庫(kù)與堆場(chǎng)均放在主廠區(qū)時(shí),經(jīng)濟(jì)技術(shù)公路網(wǎng)絡(luò)作為支撐,到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有干道。指標(biāo)中道路廣場(chǎng)系數(shù)會(huì)相應(yīng)增加,達(dá)到甚至超過小桐城生物質(zhì)能電廠主要采用桐城市范圍內(nèi)產(chǎn)生型供熱機(jī)組的道路系數(shù)控制指標(biāo)上限。的秸稈及桐城市和周邊60km范圍內(nèi)的稻米加工廠其后建設(shè)的桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠,機(jī)組規(guī)所產(chǎn)生稻殼作為燃料。稻殼的主要來源為:由燃料模均為2×12MW,主廠區(qū)均只設(shè)置了1座長(zhǎng)88m、公司和各稻米加工廠簽訂稻殼長(zhǎng)期收購(gòu)合同,稻米寬33m的料棚,料棚兩側(cè)沒有圍護(hù),以方便倒運(yùn)。加工廠將生產(chǎn)的稻殼包裝成袋,每袋約15kg,由各而在主廠區(qū)外設(shè)置大面積的燃料堆場(chǎng)。料庫(kù)不再負(fù)稻米加工廠臨時(shí)儲(chǔ)存。各稻米加工廠根據(jù)電廠的調(diào)擔(dān)主要的燃料貯存任務(wù),而將主要的運(yùn)輸、卸料設(shè)備度計(jì)劃,將成袋的稻殼直接運(yùn)至電廠。主要由燃料設(shè)置的堆場(chǎng)區(qū)域,料庫(kù)四周只需設(shè)置6m寬的消防公司在全市范圍內(nèi)設(shè)立的收儲(chǔ)站負(fù)責(zé)秸稈的收購(gòu)、通道。桐城生物質(zhì)發(fā)電廠廠區(qū)占地面積只有3.685加工、儲(chǔ)存及運(yùn)輸,收儲(chǔ)站應(yīng)設(shè)立在交通便利的地hm3,道路廣場(chǎng)系數(shù)也控制在控制指標(biāo)范圍內(nèi)方。通過調(diào)研,在全市設(shè)立5個(gè)收儲(chǔ)站:新渡鎮(zhèn)收儲(chǔ)這2座電廠的燃料堆場(chǎng)面積分別為6.319hm2站、青草鎮(zhèn)收儲(chǔ)站、金神鎮(zhèn)收儲(chǔ)站、孔城鎮(zhèn)收儲(chǔ)站和和8.625hm2。汽車衡設(shè)置在堆場(chǎng)出入口附近的道大關(guān)鎮(zhèn)收儲(chǔ)站。管轄范圍較大的收購(gòu)點(diǎn)可在秸稈收路上,該段道路寬12m;卸料站進(jìn)口處設(shè)置寬15m獲季節(jié)設(shè)立3~5個(gè)臨時(shí)收購(gòu)點(diǎn):距收儲(chǔ)站較遠(yuǎn)的農(nóng)長(zhǎng)19m的周轉(zhuǎn)廣場(chǎng)。堆場(chǎng)按標(biāo)準(zhǔn)防火單元布置(如戶可將秸稈送到就近的臨時(shí)收儲(chǔ)站,然后再由專業(yè)圖1所示,圖中數(shù)據(jù)單位為m),該標(biāo)準(zhǔn)防火最大單人員運(yùn)到收儲(chǔ)站;距廠址較近的農(nóng)戶,可將秸稈打捆元布置為50m×12m,單元間環(huán)形汽車道路采用郊后直接運(yùn)至電區(qū)性道路,道路寬度6m,采用素混凝土結(jié)構(gòu)、平路獨(dú)立料倉(cāng)(棚)和大面積堆場(chǎng)牙,垛間通道寬度4m,采用泥結(jié)碎石路面。堆場(chǎng)場(chǎng)地比道路高約300mm,堆場(chǎng)分區(qū)域設(shè)縱坡,場(chǎng)地雨我國(guó)農(nóng)村地域遼闊,人多地少,自然村分散;農(nóng)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(qū)域復(fù)雜,主要產(chǎn)糧區(qū)換種期明中國(guó)煤化玉坑,積水坑有過濾設(shè)短;農(nóng)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(chǔ)存和運(yùn)輸;農(nóng)村大部分地區(qū)的壓密實(shí),不做硬化處理。農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較低,生物質(zhì)從收獲到制成燃料還沒有一條龍機(jī)械設(shè)備,大量生物質(zhì)的收集、儲(chǔ)存成為5廠區(qū)工藝布置優(yōu)化生物質(zhì)能發(fā)電廠燃料加工生產(chǎn)過程中的“瓶頸”,制華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠工程廠區(qū)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)電廠總體布置堆場(chǎng)防火環(huán)形汽車通道中心線廠房的西側(cè),燃料由汽車運(yùn)送進(jìn)入廠區(qū)后,經(jīng)電子汽圖1標(biāo)準(zhǔn)防火單元車衡稱重后運(yùn)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、主廠房料庫(kù)向東直接送至除氧料倉(cāng)間,或直接卸在卸料貯與卸料/貯料站,其中卸料、貯料站及主廠房的鍋爐料庫(kù)西南側(cè)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(kù)之間建有寬41m、長(zhǎng)料站相連。這種布置方式適合廠內(nèi)庫(kù)區(qū)小而廠外堆47.6m的卸料站,燃料通過2路皮帶分別進(jìn)入2個(gè)場(chǎng)面積大的電廠(如圖3所示)爐前料倉(cāng),再進(jìn)入鍋爐燃燒。這種布置方式適合廠由于生物質(zhì)能電廠占地小,循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的區(qū)內(nèi)設(shè)有大面積庫(kù)區(qū)的電廠(如圖2所示)占地面積其比重也就相應(yīng)增加。華電宿州生物質(zhì)能桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠則采用了“三列式”發(fā)電廠采用帶自然通風(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、主廠房與卸料、貯統(tǒng),它相對(duì)于機(jī)力塔占地面積大,一次性投資也較料站。主廠房布置在廠區(qū)中部,汽機(jī)房朝東,鍋爐大,但機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用較低。房、煙囪與煙道等位于汽機(jī)房的西側(cè)。燃料供應(yīng)系桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠在初步設(shè)計(jì)階段確統(tǒng)包括1座燃料堆放庫(kù)和1座卸料斗,布置在煙囪定的是機(jī)力塔方案,但在后期施工時(shí),業(yè)主通過多方的西面,燃料輸送采用機(jī)械皮帶輸送方式,由皮帶直調(diào)研后,又改為了自然塔方案,2臺(tái)機(jī)組占地面積也接輸送至進(jìn)入除氧料倉(cāng)間。卸料、貯料庫(kù)布置于主相應(yīng)增加了約0.56hm2?？赿Y中國(guó)煤化工°墨CNMHG圖3桐城生物質(zhì)能發(fā)電廠布置圖第10期張瑾:生物質(zhì)能電廠的“小”與“精756簡(jiǎn)化、綜合生產(chǎn)附屬設(shè)施庫(kù)、食堂、浴室等集中布置在1棟3層綜合樓內(nèi),結(jié)構(gòu)尺寸為42.0m×14.1m,建筑高度12m,建筑面積根據(jù)最新電力工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo),秸稈電為1645m2廠的廠前建筑用地控制指標(biāo)為0.3hm2,建議檢修車按照相關(guān)防火規(guī)范規(guī)定:對(duì)于機(jī)組容量為25間、材料庫(kù)聯(lián)合布置,值班宿舍設(shè)在綜合辦公樓內(nèi),MW及以下的機(jī)組,當(dāng)?shù)叵啦块T的消防車在5min職工食堂、浴室與辦公樓應(yīng)作為聯(lián)合建筑。華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠工程設(shè)有1座3層綜之內(nèi)能夠到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的,可不設(shè)置廠內(nèi)消防車庫(kù)。所合辦公樓、1座檢修材料庫(kù)綜合間。綜合辦公樓尺以,這幾座電廠都依托當(dāng)?shù)亻_發(fā)區(qū)內(nèi)的消防設(shè)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(kù)綜合間為單層建筑,結(jié)構(gòu)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,從事電廠設(shè)計(jì)桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠則將檢修間、材料建設(shè)方面的工作(上接第71頁(yè))表1"7機(jī)組脫硫檢修前、后部分參數(shù)對(duì)照主機(jī)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(fù)荷/機(jī)電流/機(jī)開度/氣側(cè)差壓/氣側(cè)差壓/板開度/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(yùn)行一段時(shí)間后)況下煙氣通過脫硫系統(tǒng)。從旁路泄漏的煙氣量較密度,確保反應(yīng)有足夠的氧化風(fēng)量,增加廢水排放少,脫硫效率仍能達(dá)到設(shè)計(jì)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(jì)運(yùn)行的有效途徑。在今后的工作中,一方在線檢測(cè)系統(tǒng)(CEMS)傳輸信號(hào)不準(zhǔn),將導(dǎo)致面要立足于現(xiàn)有設(shè)備,通過指標(biāo)競(jìng)賽等手段,加強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)或人為判斷出現(xiàn)問題,從而影響脫硫效率。運(yùn)行的管理,將脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)控制在合適的因此,對(duì)CEMS進(jìn)行了定期校驗(yàn)和比對(duì),以確保范圍內(nèi),保證脫硫效率的達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求;CEMS的準(zhǔn)確投運(yùn),也有助于保證脫硫效率的穩(wěn)定。另一方面,要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的改造,通過合理改造使脫此外,由于入口SO2質(zhì)量濃度太高,超過表記量程,硫系統(tǒng)不斷適應(yīng)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(xiàn)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(duì)脫硫效率有一定影響[1]周至祥,段建中,薛建明.火電廠濕法煙氣脫硫技術(shù)手冊(cè)除了以上這些原因,脫硫系統(tǒng)亼口煙氣流量、煙[M].北京:中國(guó)電力出版社,2006.氣溫度等因素對(duì)脫硫效率也有一定影響,通過主機(jī)(編輯:王書平)控制好這2個(gè)參數(shù),也能對(duì)保證較高的脫硫效率產(chǎn)生積極影響。作者中國(guó)煤化工3結(jié)論CNMHG,工程師,從事發(fā)電廠脫硫運(yùn)⊥LTF。彭宜藻(1963—),男,江蘇興化人,工程師,從事發(fā)電廠通過運(yùn)行實(shí)踐可以得出如下結(jié)論:嚴(yán)格控制脫電氣、脫硫運(yùn)行方面的工作硫系統(tǒng)人口SO2質(zhì)量濃度和粉塵含量,保證石灰石張愛民(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(nèi)漿液的pH值和石膏漿液電廠鍋爐、脫硫運(yùn)行方面的工作