10MW生物质稻壳发电站项目可研

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1、xxxxxxx开发有限公司10MW生物质（稻壳）发电站项目可行性研究报告2006年08月第一章 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

2、成为未来非再生资源的补充和取代物，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，居世界第一位，稻壳原料资源十分丰富。

3、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

4、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，稻壳是一种很好的清洁的可再生能源，其平均含硫量只有，而煤的平均含硫量约达1%。欧洲著名能源研

5、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

6、，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

7、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，需用稻壳万吨，每年可节约标准煤近万吨，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

8、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

9、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。水稻综合利用大米麸糠米糠油稻壳碳灰，因此，一个项目点还可带动二、三产业的综合发展。 大米水稻 油糠米糠油米糠粨 稻壳发电稻壳灰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

10、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，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

11、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6

12、0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

13、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年电力占%）；日本，2010年光伏发电要达到483万千瓦（2003年为万千瓦）；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

14、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

15、外的经济效益。按200元/吨计，我国稻壳价值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。

16、（二）主厂房各车间设备布置及主要尺寸（1）气化炉棚：4m4m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10m3/nin的空压机，供气力输料、输灰用。（3）稻壳库面积为60m40m，计2400m2，屋架下弦标高6.0m，稻壳储量1150吨；输料棚面积为60m7m，计420m2，屋架下弦标高6.0m，稻

17、壳储量200吨。（4）稻壳灰库面积为45m150m，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20500kV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20500MW发电机组通过10台兆伏安升压器接入10千伏母线，10千伏母线采用单位母线主接线。二次部分：1、本期

18、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12芯光缆，长度千米，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

19、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390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

20、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，最小年

21、降水量，平均年降水量，日最大降水量，最高温度37，最低温度-38，年平均气温2.9，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完成亿元，同比增长%,增速比去年同期增速快个百分点,高于全市的经济增长水平。经济结构进一步优化，一、二、三产业比重为：。第二产业比重继续提高，比今年一季度提高个百分点；GDP总量增长速度排全市第4位。全县工业总产值完成亿元，同比增长%；地方财政一般预算收入完成6496万元，同比增长%；城镇居民人均可支配收入实现3317元，同比增加291元，增长%。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、

22、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亿元，总征地面积为万平方米。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

23、厚0.5米。 粉土：黄褐色、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一、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灰渣处理装置等几部分组成，其流程如附图所示。进斗机小原料斗高位原料仓空气汽化炉原料供应集灰系统干式除灰湿式除尘焦高架池循环水池罗茨风机循环水泵炭过滤器燃气发电机电力输出缓冲气罐排 空水封器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

24、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

25、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

26、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。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，生物质气化后的可燃气中包括N2、O2、H2、CO2、CO、CH4和CnHm等成分，气体热值在5016-6152kJ/Nm3之间。下表以1MW

27、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，当温度超过850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（） 730 730 750 760 760 790 820 820 830CO2 气 CO 体 CH4 成 CnHm 份 H2 % N2 O2 气体热值 （kJNm3） 6152 6113 6234 6235 6083 4669 5449 5667 59

28、91注明：其它原料的每度电耗量大约为：秸秆或稻草-1.8kgkWh；木屑-1.5kgkWh。（三）燃气净化稻壳气化后产生的燃气含有较高浓度的粉尘，因此必须除法、除灰和除焦油，必须采取有效的处理措施，使之达到国家排放标准后排放。（1）原始数据锅炉：TYL4000型流化床气化炉10台锅炉稻壳资料Ay=% Sy=%锅炉耗稻壳质量：h台锅炉排灰量：h台锅炉排燃气量：4000Nm3/h台（2）为使烟尘排放满足国家排放标准，必须采用高效除尘器净化燃气。本设计采用四级除尘设备，处理后燃气燃烧的烟气排放浓度为Nm3（最大），满足国家排放标准。（3）国家排放标准与排放有害物含量见下表：稻壳含硫分（%）平均/最大

29、稻壳含灰分（%）平均/最大稻壳耗量h烟尘（平均/最大）排放浓度Nm3国标50mg/Nm3SO2（平均/最大）排放浓度208/357mg/Nm3国标400mg/Nm3从上表可看出烟尘与SO2排放均小于国家排放标准。（四）余热利用内燃机烟气出口温度高达450，为了节约能源，每台内燃机组配套一台余热锅炉，一台机组能够产生吨150的蒸气，20台机组能够产生10吨蒸汽，供给场内的米糠油生产线及办公楼厂房的冬季供暖。经过余热锅炉的烟气温度降至200,再通过总的排烟管道引至滚筒式烘干机，这时烟气的温度降至150，经过烟囱排空。（五）除灰、渣部分1、灰、渣量稻壳发电站主要燃料为稻壳，产生的最大类渣量统计见下表

30、：稻壳灰、渣量统计表（一台炉）气化炉小时灰渣量(t/h)日灰渣量(t/d)年灰渣量(t/a)灰渣灰渣灰渣1836720注：年运行时间按6000小时计算2、除灰系统（1）输送系统工艺流程如下： 除尘器灰斗飞灰插板门出灰阀灰管储灰罐稻壳灰库（2）工程设两个储灰罐，具体位置见总平面布置图。每个灰罐顶设一台袋式过滤器，用于对排气过滤，防治污染空气。3、除渣系统从气化炉出来的渣与灰相同，故与除灰系统相同，一并磅入灰罐后运去。（六）循环水系统1、冷却净化设备的循环冷却水系统（1）每套净化系统需45t/h的循环冷却水，10套净化系统共需450t/h的循环冷却水。本工程设两台流量Q=250m3的高温差浊流型玻

31、璃钢冷却塔及循环水沉淀池、清水池、吸水井等设备，详见总平面布置图。冷却净化设备出来的水通过过滤吸附、曝气、沉淀、生化处理等方法处理后，由冷水加压泵送至冷却塔中冷却，冷却后的水经循环水泵送至冷却净化设备循环使用。2、发电机组的冷却水系统根据500GF-RFm燃气发电机组的性能要求，燃气发电机组冷却系统分为内外两个循环系统，外循环通过换热器与内循环换热。（1） 内循环内外循环分为高、低温冷却水系统，高温冷却水系统进水水温为55，回水温度为65；低温冷却水系统进水水温为35，回水水温为45。高温内循环主要是冷却发动机机体、气缸盖等部件，低温内循环主要是冷却机油。内循环使用软化水，工业水经自动软化装置

32、软化后供机组内循环使用，机组每天每台的消耗量约为5t/d，20台机组的总耗水量为100t/d。补充工业水由给排水专业提供。（2） 外循环外循环也分为高、低温冷却水系统。高、低温外循环冷却水通过换热器分别与内循环的高、低温冷却水换热。外循环使用普通自来水，高、低温冷却水量每台按10m3/h考虑，机组的高、低温总循环水量均为200m3/h，给水系统详见给排水专业。循环水总量见下表：循环水量表序号机组容量高温外循环水量m3/h低温外循环水量m3/h总外循环水量m3/h120500Kw200200400二、主要设备方案1、机组选型根据延寿县粮食加工企业年产稻壳量，确定本工程规模采用10套TYL4000

33、型流化床气化炉，每套气化炉产气量为4000Nm3/h，每台炉配带成套的燃气冷却净化设备，燃气经冷却净化设备供给发电机发电，采用20台500GF1-RFm型额定功率500KW的发电机，总发电量10MW。10MW气化发电系统主要设备明细表名称单位数量备注1气化炉台102鼓风机台103进料装置套104旋风除尘器台20含过渡灰箱5小灰仓个206排灰装置套10含关风机7管式除尘装置台108高架沉淀池个109喷淋塔个2010泡沫塔个1011文丘里个1012旋液器个1013罗茨风机台1014集焦器个1015水封泄压器个1016炭过滤塔个2017缓冲气罐个1018手动蝶阀只5019仪表20控制柜台10主要技术

34、参数表气化炉外型尺寸（外径高度）产气能力（Nm3/h）燃气热值(kj/Nm3)气化效率（%）运行温度运行压力Pa焦油含量mg/Nm32500102004000460065750800300030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5018006162、燃气内燃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

35、制系统发动机工作循环：四冲程额定转速：1500r/min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额定电压，Hz400额定频率，hz50额定转速，r/min1500额定功率因数，cos（滞后）燃气消耗率，MJ/12机油消耗率，g/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,LBH550619702230净重量12500

36、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，% fst52负载减少时（对额定频率的）瞬态频率偏差，% fd yn123负载增加后的频率恢复时间，sTf,in54稳态频率带，% F5稳态电压偏差，% ust6负载减少时的瞬间电压偏差，% Udyn257负载增加后的电压恢复时间，stu,in38相对的电压整定范围，% Us53、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

37、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，具有普遍推广价值。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

38、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

39、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

40、。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60m40m6m，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45m150m6m,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36m10.2m,深4m，采用钢筋混凝土浇注

41、，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，两个吸水井均为钢筋混凝土结构，深4m，大小为6m4.5m，旁边设置一个循环水泵房及值班室，占地面积为4.5m12m。联合水泵站泵房30m12m，高4.8m，采用钢筋混凝土柜架结构，其中包括18m12m的地下水泵间，深4m。生产消防贮水池14.3m10.7m，高3.5m，采用钢筋混凝土捣制，循环水吸水井10m5m，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

42、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%干燥基元素分析固定碳%挥发物

43、%含灰量%稻壳特性表干燥基元素分析碳%氢%氮%硫%氧%氯%含灰量%发热值（干）MJ/kg低热值MJ/kg(kcal/kg)(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（GB50016-2006）；（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

44、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）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20500kW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。

45、（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，

46、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

47、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=26.40m3/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

48、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=400Qm3/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=5.00m3/h。循环水补充水需水量Q=10.00m3/h。（热机）清水池补充水需水量Q=9.00

49、m3/h。冲扫地坪水需水量Q=3.60m3/h。则发电站新建工程补给水小计需水量：Q=+=（m3/h）考虑设计中存在部分不可预见生产需水量，按小计需求量8%计列，未预见生产需水量为：Q=8%（m3/h）则发电站新建工程生产用水需补给水量：Q=+=（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。平均小时生活用水量Q=0.04m3/h，最大小时生活用水量Q=0.64m3/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50000m3。按照国家标准建筑设计防火规范GB50

50、016-2006的规定，室外消火栓用水量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 m3/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 m3/h。其中高温冷却水水量Q=200.00 m3/h，工艺冷却设备要求进水温度：t=55,出水温度：t2=65。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，出水温度：t2=45。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择。包括：

51、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=250.00m3进水温度：t2=65出水温度:t1=55温 降：At=10电机功率：N=低温冷却塔性能：冷却水量：Q=250.00m3进水温度：t2=45出水温度：t1=35温 降：At=10电机功率：N=高

52、温冷却塔进塔水温t2=65，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，

53、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，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

54、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=；工业水泵二台，一用一备，电机功率N=。水泵采用双路出水，双回路供电。生活供水系统发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

55、环或回收使用，生产排水量较小。生产、生活合计排水量Q6.04m3/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。（1） 厂区内设有联合水泵站一座，平面尺寸1230m单层建筑物。（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500m3生产消防贮水池一座，平面尺寸10.7m。（二）采暖通风除尘设计1、设计规范本设计包括主厂房、联合水泵站及生

56、产附属设施等的采暖通风与除尘设计。2、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）（4）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 -16冬季通风 -11夏季通风 29冬季空调 -19夏季空调 27.7年平均气温 8.44、采暖设计（1）室内采暖温度主厂房有散热设备的区间 5主厂房辅助房间 18（2）采暖热媒 主厂房及其它建筑物均采用95/70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

57、室设置空调器来改善工作条件，维持夏季室内温度527。5、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。（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

58、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，低压厂用电母线均按炉分段，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：（1）选择导体及设备的环境温度为35，屋外设备耐受的环境最低温度为-40。（2）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-10