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)與燃料堆場的關(guān)系,提出了簡化輔助、附屬設(shè)施的方法,供秸稈電廠選址和設(shè)計布置方案時參考關(guān)鍵詞:秸稈發(fā)電;電廠選址;布置格局;輔助設(shè)施簡化中圖分類號:TK6文獻標志碼:B文章編號: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3600萬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%計算,可利用稻殼約2900萬t,按180元/為當今世界上工業(yè)化國家開源節(jié)流、化害為利和保計算,農(nóng)民可增加收入52億元,對提高農(nóng)民生活水護環(huán)境的重要手段,也是我國調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、解決礦平大有益處。物質(zhì)能源危機、治理環(huán)境污染、減排溫室氣體和未來根據(jù)國家對可再生能源發(fā)電的一系列優(yōu)惠政電力能源供應的重要途徑,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;上網(wǎng)電價能源的重點發(fā)展方向。經(jīng)當?shù)厥≌畠r格主管部門按現(xiàn)行電價政策上報國發(fā)電廠利用當?shù)刎S富的稻殼、秸稈等“綠色能家發(fā)展和改革委員會核批后,國家給予15年0.25源”作燃料,向企業(yè)集中供熱,同時向地方供電。對元/(kW.h)的上網(wǎng)電價補貼,進口設(shè)備的關(guān)稅和灰渣進行綜合利用,生產(chǎn)工業(yè)緊缺原料白炭黑,或提進口環(huán)節(jié)增值稅全免;同時,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貼政策。這些政策的出臺為秸稈生物質(zhì)-電-化工”循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈,屬國家發(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號令《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄(2005)》中鼓2裝機容量小、主廠區(qū)占地小勵項目,并符合國發(fā)[2005]22號《國務院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》的要求個地區(qū)的農(nóng)作物種植一般相對穩(wěn)定,對當?shù)匕l(fā)電項目利用生物質(zhì)燃料作為清潔能源,可大生物質(zhì)資源進行專題調(diào)研后,根據(jù)資源的種類與產(chǎn)大減少當?shù)貙r(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與貯存方式,最后確定機組的裝殼、秸稈等生物質(zhì)燃料中硫的質(zhì)量分數(shù)均少于機容量。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,可減少燃煤電廠對大km范圍內(nèi)年產(chǎn)稻殼8.060萬t,稻殼資源可獲得量的二氧化硫污染,同時減少了粉煤灰、粉塵的排為7.254萬t,稻殼資源可供應量為5.803萬t。秸放。電廠工業(yè)污水進行綜合處理后循環(huán)使用,基本稈資源量為55.451萬t,秸稈資源可獲得量為達到零排放。項目符合國發(fā)[2005139號《國務院關(guān)49.906萬t,秸稈資源可供應量為16.968萬t,而1于落實科學發(fā)展觀加強環(huán)境保護的決定》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,我國多數(shù)地區(qū)秸稈、稻殼利用率較低,農(nóng)萬t民以焚燒方式處理積存的秸稈、稻殼,造成煙塵污染我國在建的牛物質(zhì)發(fā)電示范項目一般采空氣并可能導致交通及機場關(guān)閉等事故用中國煤化工技術(shù)已基本成熟,在規(guī)我國年產(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)熱量計算,4億t秸稈發(fā)熱量相當于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、運卸、輸送裝置,鍋爐汽輪機系統(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,配電裝置,冷卻系統(tǒng)和水務系統(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干秸稈0.5t,1座主廠房區(qū)域、機力(自然)通風冷卻塔區(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t區(qū)域、燃料設(shè)施區(qū)域、化學水處理設(shè)施區(qū)域、工業(yè)/生需在2.7~4.0萬hm2的玉米地進行收集,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,實際能收集到的僅為1/3,這就需要在10萬hm電力工程項目建設(shè)用地指標,以2×12MW燃燒灰色左右的耕地上來完成收集任務。秸稈的電廠為例,其用地面積應小于5.90hm2收集時間存在的矛盾難以解決。一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性強,換種期短,為了騰地換種,甚至要求生物3廠址選擇的原則質(zhì)在10d左右時間內(nèi)完成收集和儲存;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)收獲時的含水量不一,收獲后一般需要廠址選擇時應遵守的原則(如綜合考慮(電)熱負原地攤開晾曬1~3d才能進行捆扎碼垛儲存,碼垛荷、地區(qū)自然條件、交通運輸條件、環(huán)境保護要求和儲存時生物質(zhì)含水量原則上不能超過50%。建設(shè)計劃等因素)外,更要考慮燃料運輸與供應對華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠2×12.5MW機組工廠址的約束條件。程設(shè)有2座長96m、寬33m的料庫,料庫周圍設(shè)9m由于電廠燃料為農(nóng)作物,一般采用汽車運輸。寬的消防通道,每個料庫“兩進兩出”,每個出(入)農(nóng)民向收儲站交售秸稈可用農(nóng)用運輸車,收儲站及口寬7m;料庫一側(cè)靠物流方向建有1個83m×21m稻米加工廠向電廠運送燃料可委托專業(yè)運輸公司。的堆場,堆場兩側(cè)順應物流方向設(shè)有重車、空車汽車廠址應位于燃料可供應運輸半徑的中心位置,運輸衡,四周環(huán)行道路寬9m,堆場做素混凝土硬化處半徑一般不超過60km,電廠周圍應有較為完善的理。因此,將料庫與堆場均放在主廠區(qū)時,經(jīng)濟技術(shù)公路網(wǎng)絡作為支撐,到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有干道。指標中道路廣場系數(shù)會相應增加,達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)生型供熱機組的道路系數(shù)控制指標上限。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88m、公司和各稻米加工廠簽訂稻殼長期收購合同,稻米寬33m的料棚,料棚兩側(cè)沒有圍護,以方便倒運。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。料庫不再負稻米加工廠臨時儲存。各稻米加工廠根據(jù)電廠的調(diào)擔主要的燃料貯存任務,而將主要的運輸、卸料設(shè)備度計劃,將成袋的稻殼直接運至電廠。主要由燃料設(shè)置的堆場區(qū)域,料庫四周只需設(shè)置6m寬的消防公司在全市范圍內(nèi)設(shè)立的收儲站負責秸稈的收購、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、儲存及運輸,收儲站應設(shè)立在交通便利的地hm3,道路廣場系數(shù)也控制在控制指標范圍內(nèi)方。通過調(diào)研,在全市設(shè)立5個收儲站:新渡鎮(zhèn)收儲這2座電廠的燃料堆場面積分別為6.319hm2站、青草鎮(zhèn)收儲站、金神鎮(zhèn)收儲站、孔城鎮(zhèn)收儲站和和8.625hm2。汽車衡設(shè)置在堆場出入口附近的道大關(guān)鎮(zhèn)收儲站。管轄范圍較大的收購點可在秸稈收路上,該段道路寬12m;卸料站進口處設(shè)置寬15m獲季節(jié)設(shè)立3~5個臨時收購點:距收儲站較遠的農(nóng)長19m的周轉(zhuǎn)廣場。堆場按標準防火單元布置(如戶可將秸稈送到就近的臨時收儲站,然后再由專業(yè)圖1所示,圖中數(shù)據(jù)單位為m),該標準防火最大單人員運到收儲站;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)、平路獨立料倉(棚)和大面積堆場牙,垛間通道寬度4m,采用泥結(jié)碎石路面。堆場場地比道路高約300mm,堆場分區(qū)域設(shè)縱坡,場地雨我國農(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)域復雜,主要產(chǎn)糧區(qū)換種期明中國煤化玉坑,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)。堆垛場地原土碾低,資源分散,不易儲存和運輸;農(nóng)村大部分地區(qū)的壓密實,不做硬化處理。農(nóng)業(yè)機械化水平較低,生物質(zhì)從收獲到制成燃料還沒有一條龍機械設(shè)備,大量生物質(zhì)的收集、儲存成為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)電廠總體布置堆場防火環(huán)形汽車通道中心線廠房的西側(cè),燃料由汽車運送進入廠區(qū)后,經(jīng)電子汽圖1標準防火單元車衡稱重后運至卸料、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、主廠房料庫向東直接送至除氧料倉間,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西南側(cè)的堆場堆放,露天堆場也有一路皮帶與與除塵器平行布置。2個料庫之間建有寬41m、長料站相連。這種布置方式適合廠內(nèi)庫區(qū)小而廠外堆47.6m的卸料站,燃料通過2路皮帶分別進入2個場面積大的電廠(如圖3所示)爐前料倉,再進入鍋爐燃燒。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)有大面積庫區(qū)的電廠(如圖2所示)占地面積其比重也就相應增加。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),它相對于機力塔占地面積大,一次性投資也較料站。主廠房布置在廠區(qū)中部,汽機房朝東,鍋爐大,但機組運行費用較低。房、煙囪與煙道等位于汽機房的西側(cè)。燃料供應系桐城、五河生物質(zhì)能發(fā)電廠在初步設(shè)計階段確統(tǒng)包括1座燃料堆放庫和1座卸料斗,布置在煙囪定的是機力塔方案,但在后期施工時,業(yè)主通過多方的西面,燃料輸送采用機械皮帶輸送方式,由皮帶直調(diào)研后,又改為了自然塔方案,2臺機組占地面積也接輸送至進入除氧料倉間。卸料、貯料庫布置于主相應增加了約0.56hm2?？赿Y中國煤化工°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簡化、綜合生產(chǎn)附屬設(shè)施庫、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)最新電力工程項目建設(shè)用地指標,秸稈電為1645m2廠的廠前建筑用地控制指標為0.3hm2,建議檢修車按照相關(guān)防火規(guī)范規(guī)定:對于機組容量為25間、材料庫聯(lián)合布置,值班宿舍設(shè)在綜合辦公樓內(nèi),MW及以下的機組,當?shù)叵啦块T的消防車在5min職工食堂、浴室與辦公樓應作為聯(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)能夠到達現(xiàn)場的,可不設(shè)置廠內(nèi)消防車庫。所合辦公樓、1座檢修材料庫綜合間。綜合辦公樓尺以,這幾座電廠都依托當?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)表1"7機組脫硫檢修前、后部分參數(shù)對照主機增壓風增壓風GGH原煙GCH凈煙旁路擋煙氣脫硫(FGD)煙囪入口SO2脫硫日期負荷/機電流/機開度/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(運行一段時間后)況下煙氣通過脫硫系統(tǒng)。從旁路泄漏的煙氣量較密度,確保反應有足夠的氧化風量,增加廢水排放少,脫硫效率仍能達到設(shè)計值。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)濟運行的有效途徑。在今后的工作中,一方在線檢測系統(tǒng)(CEMS)傳輸信號不準,將導致面要立足于現(xiàn)有設(shè)備,通過指標競賽等手段,加強對控制系統(tǒng)或人為判斷出現(xiàn)問題,從而影響脫硫效率。運行的管理,將脫硫系統(tǒng)的運行參數(shù)控制在合適的因此,對CEMS進行了定期校驗和比對,以確保范圍內(nèi),保證脫硫效率的達到有關(guān)標準規(guī)定的要求;CEMS的準確投運,也有助于保證脫硫效率的穩(wěn)定。另一方面,要加強對設(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)不斷適應新的要求。顯示SO2質(zhì)量濃度小于實際SO2質(zhì)量濃度,也將降參考文獻低脫硫效率。增大表記量程,使表記反映實際SO2質(zhì)量濃度也將對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:中國電力出版社,2006.氣溫度等因素對脫硫效率也有一定影響,通過主機(編輯:王書平)控制好這2個參數(shù),也能對保證較高的脫硫效率產(chǎn)生積極影響。作者中國煤化工3結(jié)論CNMHG,工程師,從事發(fā)電廠脫硫運⊥LTF。彭宜藻(1963—),男,江蘇興化人,工程師,從事發(fā)電廠通過運行實踐可以得出如下結(jié)論:嚴格控制脫電氣、脫硫運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、脫硫運行方面的工作