生物质发电可行性研究报告

生物质发电建设项目

可行性研究报告

目 录

第一章 总论 ............................................ 错误！未定义书签。

1.1 项目名称 ........................................ 错误！未定义书签。 1.2 项目建设单位慨况： .............................. 错误！未定义书签。 1.3 可行性研究编制单位 .............................. 错误！未定义书签。 1.4 可行性研究报告编制依据 .......................... 错误！未定义书签。 1.5 研究工作概述 .................................... 错误！未定义书签。 1.6 项目概况与研究结论 .............................. 错误！未定义书签。 笫二章 项目提出的背景与建设的必要性 .................... 错误！未定义书签。

2.1.项目提出的背景 .................................. 错误！未定义书签。 2.2.项目建设的必要性 ................................ 错误！未定义书签。 第三章 产品市场需求预测 ................................ 错误！未定义书签。

3.1市场预测说明 ..................................... 错误！未定义书签。 3.2产品目标市场分析 ................................. 错误！未定义书签。 3.3 价格现状与预测 .................................. 错误！未定义书签。 3.4 市场竞争力分析 .................................. 错误！未定义书签。 3.5市场风险 ......................................... 错误！未定义书签。 笫四章 建设规模与产品方案 .............................. 错误！未定义书签。

4.1 建设规模 ........................................ 错误！未定义书签。 4.2 产品方案及标准 .................................. 错误！未定义书签。 4.3产品方案及其理由 ................................. 错误！未定义书签。 第五章 场址选择与建设条件 .............................. 错误！未定义书签。

5.1 地理位置 ........................................ 错误！未定义书签。 5.2 场址选择 ........................................ 错误！未定义书签。 5.3 建设条件 ........................................ 错误！未定义书签。 第六章 工程技术方案 .................................... 错误！未定义书签。

6.1 工艺方案选择 .................................... 错误！未定义书签。 6.2生产工艺说明 ..................................... 错误！未定义书签。 6.3回转窑窑尾余热综合利用 ........................... 错误！未定义书签。 6.4主要设备选型 ..................................... 错误！未定义书签。 6.5 工程建筑方案 .................................... 错误！未定义书签。 6.6 交通运输 ........................................ 错误！未定义书签。 6.7 厂区防护设施及绿化 .............................. 错误！未定义书签。 6.8 给排水 .......................................... 错误！未定义书签。 6.9 供电 ............................................ 错误！未定义书签。 6.10燃料消耗量 ...................................... 错误！未定义书签。 第七章 主要原辅材料、燃料动力 .......................... 错误！未定义书签。

7.1 原材料 .......................................... 错误！未定义书签。 7.2 燃料动力 ........................................ 错误！未定义书签。 第八章 节能专篇 ........................................ 错误！未定义书签。

8.1 设计依据 ........................................ 错误！未定义书签。 8.2 节能设计原则 .................................... 错误！未定义书签。 8.3 项目能耗指标 .................................... 错误！未定义书签。

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8.4 节能措施 ........................................ 错误！未定义书签。 第九章 环境影响评价 .................................... 错误！未定义书签。

9.1 设计依据 ........................................ 错误！未定义书签。 9.2 场址环境条件 .................................... 错误！未定义书签。 9.3 项目对环境的影响因素分析 ........................ 错误！未定义书签。 9.4 主要污染及治理措施 .............................. 错误！未定义书签。 9.5绿化 ............................................. 错误！未定义书签。 第十章 劳动安全、工业卫生与消防 ........................ 错误！未定义书签。

10.1 设计依据 ....................................... 错误！未定义书签。 10.2 危害因素和危害程度 ............................. 错误！未定义书签。 10.3 安全卫生措施方案 ............................... 错误！未定义书签。 10.4 消防 ........................................... 错误！未定义书签。 第十一章 组织机构与人力资源配置 ........................ 错误！未定义书签。

11.1 组织机构 ....................................... 错误！未定义书签。 11.2 人力资源配置 ................................... 错误！未定义书签。 11.3 人员培训 ....................................... 错误！未定义书签。 第十二章 项目实施进度 ................................... 错误！未定义书签。 第十三章 招标投管理 .................................... 错误！未定义书签。 第十四章 投资估算 ...................................... 错误！未定义书签。

14.1 投资估算依据 ................................... 错误！未定义书签。 14.2投资估算 ........................................ 错误！未定义书签。 14.3 资金筹措 ...................................... 错误！未定义书签。 第十五章 财务评价 ...................................... 错误！未定义书签。

15.1 销售收入、销售税金及附加估算 ................... 错误！未定义书签。 15.2 总成本费用估算 ................................. 错误！未定义书签。 15.3利润、所得税估算 ................................ 错误！未定义书签。 15.4财务盈利能力分析 ................................ 错误！未定义书签。 15.5盈余能力分析 .................................... 错误！未定义书签。 15.6财务生存能力分析 ................................ 错误！未定义书签。 15.7 盈亏平衡分析 ................................... 错误！未定义书签。 15.8 财务评价结论 ................................... 错误！未定义书签。 第十六章 社会经济评价 .................................. 错误！未定义书签。

16.1有利保护资源促进生态环保 ........................ 错误！未定义书签。 16.2对其他产业的带动作用 ............................ 错误！未定义书签。 16.3提供就业机会 .................................... 错误！未定义书签。 16.4 国民经济效益 ................................... 错误！未定义书签。 第十七章 结论与建议 ................................ 错误！未定义书签。

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1. 概述

1.1 项目概况及编制依据 1.1.1 项目概况

中电洪泽热电有限公司始建于1995年，是洪泽县唯一的供热热电厂，承担着洪泽城区及开发区的化工、轻工、电子等企业和宾馆、饭店的集中供热。热电厂自建厂以来，经过不断的扩容改造已形成了具有一定规模的区域性供热电厂，取代了数十台效率低下的小锅炉，对改善当地大气环境作出了很大的贡献。公司现有四台35t/h中温中压燃煤链条炉和一台75t/h中温中压燃煤循环流化床锅炉，配二台7.5MW和一台15MW抽汽凝汽式汽轮发电机组。

目前热电公司对外供热已初具规模，现有热用户五十多家，月平均供热量达6万多吨。随着洪泽县经济建设的发展，工业生产规模的扩大，近来陆续有一些外资、三资企业到开发区落户，以及一些现有热用户生产规模的扩大，热负荷增长迅速，热电厂现有的供热能力已不能满足热负荷发展的需要，因而需进行扩建。为了充分利用当地丰富的生物质资源，本期生物质热电工程拟建设一台75t/h中温中压燃用秸杆（枝条）流化床锅炉配一台15MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，并留有一台75t/h同型号锅炉的扩建余地。

根据统计，中电洪泽热电有限公司近期平均热负荷达118.94t/h，本期生物质热电工程的热电比达1.39，满足热电比大于1的要求，机组配置符合以热定电的原则。

1.1.2 编制依据

① 中电洪泽热电有限公司提供的有关技术资料。 ② 现场踏勘收集的有关资料。 ③ 热负荷调查资料及供热协议。 1.2 研究范围 ① 建设规模

根据中电洪泽热电有限公司供热范围内热用户的现有热负荷和近期发展热负荷，按照“以热定电”的原则，确定本期生物质热电工程建设规模的最佳方案。 ② 供热范围

根据洪泽县城区及开发区供热规划及现有热力网情况，确定热力网扩建方案。

③ 接入系统

根据电网参数和电力部门协商意见, 确定主接线与电网并列的最佳方案；本期生物质热电工程接入系统可行性研究和设计由业主另行委托。 ④ 环境保护

根据洪泽县城区和热电厂建设的实际情况，提出改善环境的具体措施；环境影响报告书的编制由业主另行委托。

⑤ 水源地和燃料运输

根据热电厂厂址实际情况，确定取水方案和循环水系统设计方案以及燃料运输的方案。

⑥ 经济效益

根据热、电负荷，提出两种装机方案，进行技术经济效益比较, 选择最佳装机方案。

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⑦ 热电厂厂区内本期生物质热电工程各专业的可行性研究方案由我院进行论证并进行投资估算和财务评价。 1.3 城市概况

淮安市是一代伟人周恩来的故乡，地处苏北腹地，是一座历史久远的古老城市，也是一个经济快速发展的新兴城市。现辖清河、清浦、楚州、淮阴四区和涟水、洪泽、金湖、盱眙四县，面积1.01万平方公里，总人口510万,其中市区建成区面积75平方公里、人口73万。改革开放以来，特别是“九五” 以来，淮安经济社会持续快速发展，综合实力显著增强，人民生活明显改善，城乡面貌发生了很大的变化。

淮安市历史悠久，人文荟萃。秦时置县，至今已有2200多年的历史。曾是漕运枢纽、盐运要冲，鼎盛时与扬州、苏州、杭州并称为京杭大运河沿线的“四大都市”。淮安市地处苏北腹地，南距江苏省省会南京市188公里，东北距亚欧大陆桥桥头堡连云港市135公里。东靠盐城市，南连扬州市，西与西南接安徽省，北邻连云港市与徐州市以及刚刚成立的宿迁市。其范围为东经118度12分～119度36分，北纬32度43分～34度06分。交通便利，处于104、205国道和宁连一级公路的交汇点上。

全市境内河川交错，水网密布，内河航运的主干线京杭大运河流经于此，淮沭新河、苏北灌溉总渠、淮河入江水道、淮河干流、废黄河等9条河流在境内纵横交错。全国“五大淡水湖”之一的洪泽湖位于淮安境内，另外与邻市共有的湖泊有白马湖、宝应湖、高邮湖。

洪泽县隶属淮安市，位于中国五大淡水湖之一的洪泽湖畔，全县总面积1393.72平方公里，辖12个乡镇、总人口36.85万。境内平原广袤，土壤肥沃，物产丰富，气候温和，素有“鱼米之乡”的美称。工业主导地位已确立，全县已形成化工、建材、机械电子、食品等四大支柱产业。境内矿产资源丰富，拥有华东地区储量最大的高品位芒硝岩盐矿藏。目前全县已形成年产40万吨元明粉生产能力，是全国第二大元明粉生产基地。农业基础产业稳固发展，初步形成了水产、蔬菜、畜禽、蚕桑、意杨五大主导产业。大闸蟹、银鱼、甲鱼、龙虾仁、洪泽湖大米、岔河大米等远销欧美、日本、韩国、南非、东南亚等国家。旅游资源开发前景广阔，境内名胜丰富，古迹众多，汇集着被誉为“水上长城”的洪泽湖大堤、历尽沧桑的镇水铁牛、乾隆御碑、老子炼丹台、龟山巫支祁（水母娘娘）井等历史景观。

洪泽县地处苏北平原，位于淮安市西南部，西邻洪泽湖，是苏北灌溉总渠的起点，水产资源十分丰富，水陆交通便利。洪泽县东与宝应县，南与盱眙县、金湖县交界，宁连高速公路南北穿越洪泽县，公路交通十分发达。水路沿淮河可上溯河南、安徽等省，循南北灌溉总渠经大运河可南下长江，北上山东。 1.4 项目建设的必要

洪泽县素有“淮上明珠”、“鱼米之乡”的美称，在农业上物产丰富，农作物主要有水稻、小麦、玉米和一些杂粮及油料，还种植大量蚕桑，以杨树为主、香椿、槐、柳等树种为辅的林木覆盖率达23%。据统计，洪泽县每年自产的秸杆和枝丫条数量达77.78万吨，这些农作物秸杆除小部分还田或农民用作家用燃料外，大部分都在田野之中直接焚烧，既污染了环境，影响了交通，又造成了生物质能源的极大浪费。

当前，我国能源供应过分依赖煤炭等一次能源，煤电占全国电力的70%以上，但我国煤炭资源储备人均占有量低，煤炭资源人均相对匮缺，且我国产能、

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储能地域与主要用能地域之间距离过远，造成运力（输能）负担过重和损耗增加，煤炭供应紧缺，能源利用率较低。另外，大量以终端直接燃烧方式消耗煤炭，是造成大气环境污染的主要原因，目前，全国约90%的二氧化硫和氮氧化物排放及70%的烟尘都是燃煤造成的，大气污染不仅造成土壤酸化、粮食减产和植被破坏，而且引发大量呼吸道等疾病。因而，充分利用风能、太阳能、水能、生物质能等可再生能源，对改善我国能源结构、保护环境、实现经济社会的可持续发展和保障能源安全都有着重要意义。

综上所述，中电洪泽热电有限公司建设燃用生物质热电机组，不仅可以满足洪泽县城区及开发区集中供热的需求，为洪泽提供良好的招商引资环境，而且燃用生物质秸杆或枝丫条可节约能源，提高能源利用率，同时减少烟尘和二氧化硫的排放，减轻交通运输的压力，增加当地农民的收入，从根本上改善区域的环境状况，因而，中电洪泽热电有限公司建设燃用生物质热电机组是十分必要的。 1.5 主要技术设计原则

①.根据国家计委、国家经贸委、 建设部联合颁发的《热电联产项目可行性研究技术规定》中规定的内容和深度进行论证。

②.按照集中供热、热电联产、以热定电的原则，进行机、炉选型，在保证供汽、安全发电的基础上提高热电厂经济性和降低原材料的消耗。

③.为了合理控制工程造价，本期工程合理设计工艺流程，布置紧凑，采用成熟的先进技术。

④.认真执行国家“土地法”， 贯彻基本建设中节约用地的有关指令。 ⑤.贯彻执行国家颁布的“环保法”， 尽可能采用先进设备和技术，使热电厂各项指标达到国家有关标准；本期工程选用中温中压流化床锅炉配具有较高除尘效率的静电除尘器或布袋除尘器，既改善了环境，又提高了热电厂的经济性。

⑥.进行多方案比较，做到技术上可行，经济上合理。 1.6 简要工作过程

我院于2005年6月初就开始与中电洪泽热电有限公司的领导进行了接触，并多次和科研单位的专家、中电洪泽热电有限公司的领导及工程技术人员就本期生物质热电工程建设的有关情况、想法和有关方案进行讨论，我院于2005年7月组成工程组到中电洪泽热电有限公司进行现场踏勘和收集资料，并与公司的领导和工程技术人员洽谈了中电洪泽热电有限公司生物质热电工程建设有关事宜，同时对现有及新增热用户作了进一步的调查，在此基础上，通过计算、分析、论证，2005年10月我院完成了项目申请报告，现提交领导部门及有关专家审查。

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2.热负荷

2.1供热现状

中电洪泽热电有限公司一期工程建有四台35t/h中温中压燃煤链条炉，配二台7.5MW抽凝汽式汽轮发电机组,抽汽压力0.98MPa,抽汽温度300℃,额定抽汽量为30t/h；二期工程建有一台75t/h中温中压循环流化床燃煤锅炉，配一台15MW抽凝式汽轮发电机组，供热参数为：抽汽压力0.98MPa，抽汽温度300℃，额定抽汽量为50t/h。该公司是洪泽县唯一供热企业，承担着洪泽县城区化工、轻工、电子、宾馆的集中供热。距中电洪泽热电有限公司1.5公里处，建有洪泽县工业园区，园区内有大量的工业热负荷。

热电公司热力网已初具规模，对外供热参数有两种：一种为0.98MPa，由汽轮机供热抽汽供给，另一种为1.57MPa，由锅炉新蒸汽和0.98MPa供热抽汽经压力匹配器（热泵）混合后供给。厂内设有一台50 t/h的减温减压器，二次蒸汽参数为P=0.98MPa，t=300℃，在汽轮机故障或检修时对外供热。 2.2热负荷

2.2.1现状热负荷

目前，洪泽热电有限公司现有热用户共有52户，基本上都是工业用汽、商业用汽，除了福斯特化工、轩扬印务、兰健制药等三家企业外，其余热用户用汽压力都在0.6MPa以下。现有0.98MPa用汽最大热负荷120.45t/h，平均90.93t/h，最小68.52 t/h，1.57MPa用汽最大热负荷16.42t/h，平均11.09t/h，最小6.72 t/h，根据各热用户的用汽报表得现有工业热负荷见表2-1。 2.2.2近期新增工业热负荷

随着洪泽县城区及工业园区经济的发展，近期需要用汽的热用户有宏泰宠物有限公司、江苏南湖啤酒厂、舜天木业、洪泽纤维板厂、捷圣达鞋业、华宇纺织公司、杰诚制管公司、行健制衣、慈光服饰公司等九家企业，最大热负荷近25 t/h，近期新增工业热负荷见表2-2。 2.3热负荷调查与核实

在进行热负荷调查时发现，各现有用汽单位计量仪表齐全，用汽点均装有流量计，这就为热负荷调查的准确性提供了保证。各热用户的现有热负荷就是根据用汽报表，并结合各单位用热特点、工艺需要整理而得。 2.4设计热负荷

中电洪泽热电有限公司对外供汽参数仍为两种：

P=0.98MPa t=300℃ P=1.57MPa t=340℃

2.4.1工业热负荷汇总表

以核实后的近期热负荷作为设计热负荷，经调查核实后的工业热负荷经焓值折算至汽轮机抽汽口后见表2-3。 2.4.2凝结水回收

由于各热用户较为分散，且各热用户用汽性质不一，用热方式多为直接用热，回水质量无法保证，因而本期工程仍不考虑回收凝结水。但有条件的热用户可自行利用回水，以利节能。 2.4.3设计热负荷

考虑到热用户用热的波动性与热负荷有折减问题，因而不考虑热网散热损

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失所造成的热负荷增加。最大热负荷同时率取0.85，平均热负荷同时率取0.9，经整理得设计热负荷见表2-4。

表2-4 设计热负荷表(t/h) 时间 采暖期 非采暖期 参数 最大 平均 最小 最大 平均 最小 0.98MPa 300℃ 141.3 117.6 98.5 125.3 104.6 84.4 1.57MPa 340℃ 16.42 12.08 9.84 13.99 10.76 6.72 合计 157.72 129.68 108.34 139.29 115.36 91.12 2.5年持续热负荷曲线

根据各用热单位不同时期的用汽量，结合生产班制、生产天数进行绘制，形成工商业热负荷年持续曲线见图一，综合典型生产日负荷曲线见图二。

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3. 电力系统

3.1电力系统概况

原热电厂1#、2#、3#发电机出口电压均为10kv，其中1#、2#发电机连接为单母线分段，由10kv-Ⅰ、Ⅱ分别经主变压器升压至35kv，通过35kv电城线接入110kv洪泽变电所并入电网运行，35kv为单母线不分段。3#发电机经主变压器升压至110kv，接入110kv新城变电所，与电网并列运行。

热电厂本期拟扩建规模为一台75t/h燃秸杆(和枝条)流化床锅炉配一台15MW出线为10kv电压等级的发电机组，仍以升压至110kv的方式上网。 3.2接入系统方案

联网方案有待供电部门作接入系统论证。本可研提供附图三种联网方案供参考。

方案一: 接线最简单, 基本上不改变热电厂原有110kv系统接线与设备, 但需要架设新线路, 被接入变电所还需要有间隔或扩建间隔;

方案二: 不需要架设新线路, 也不增加被接入变电所的间隔数量, 即基本上不改变接入变电所的接线与设备, 但热电厂侧需在原110kv升压站预留断路器及隔离开关的位置上将断路器及隔离开关实施安装, 而且与本期110kv母线连接较困难;

方案三: 接线较为合理, 但投资最大, 既需要架设新线路, 也需要增加被接入变电所的间隔数量及一应配套设备, 而且热电厂侧不但需在原110kv升压站预留断路器及隔离开关的位置上将断路器及隔离开关实施安装, 同样存在与本期110kv母线连接较为困难的问题。

具体方案有待有关各方面作进一步的论证。

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4．燃料供应

4.1 燃料供应

4.1.1 燃料来源及燃料特性 4.1.1.1 燃料来源

本期生物质热电工程拟建设一台75t/h中温中压流化床锅炉，年需燃料11.57万吨，主要燃用本地区秸秆和枝条，秸杆和枝条的掺烧质量比为4：1。并留有一台相同炉型扩建余地。

热电厂本期工程燃用秸秆、枝条量见表4－1。

表4-1 一 台 炉 燃 料 秸秆80％ 枝条20％ 小时燃料量 (t) 15.424 3.856 日燃料量 (t) 308.48 77.12 年燃料量 (t) 92544 23136 注：① 日燃料量按20小时计算 ② 年燃料量按6000小时计算。 4.1.1.2 燃料特性

根据洪泽地区各类生物质的分布现状，本期工程主要设计燃料种类有水稻秸秆、小麦秸秆、杨树修剪枝条和桑树修剪枝条。这几种生物质原料典型的元素分析及工业分析见表4－2。

表4－2 生物质原料分析

成分 单位 杨树枝 桑树枝 稻秸 麦秸 设计燃料 Car % 39.06 37.43 35.17 35.49 35.91 Har % 4.91 5.17 4.24 4.52 4.51 Oar % 30.86 33.44 30.61 32.82 31.80 Nar % 0.91 0.84 0.78 0.63 0.74 Sar % 0.27 0.12 0.14 0.22 0.18 Mar % 20.00 20.00 20.00 20.00 20.00 Aar % 3.98 3.01 9.06 6.32 6.85 Var % 62.01 65.42 58.21 60.71 60.31 FCar % 14.01 11.58 12.73 12.97 12.84 Qnetar kJ/kg 14317.15 13518.15 12684.24 13368.91 13204.79 *生物质水分含量受采集贮存条件影响极大，为便于比较和计算，取表中所有生物质的名义水分为20%。

4.1.2 燃料厂外运输

洪泽县地处苏北平原，位于淮安市西南部，西邻洪泽湖，是苏北灌溉总渠的起点，水陆交通便利。中电洪泽热电有限公司位于洪泽县县城城北，东面紧邻人民北路，西距苏北灌溉总渠约160米。本期生物质热电工程所需燃料（秸秆和枝条）由洪泽县各乡镇分点集中储存运输，目前拟定设置五个分堆场，集中收集储

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存秸秆、枝条，收集的秸杆在分堆场内进行压缩、打捆，每捆的规格约为800*420*320mm，枝条在分堆场内进行切割，成品枝条的长度在70mm左右。经处理后的燃料用汽车由各分堆场运至厂区内燃料棚，交通极为便利。 4.1.3 点火、助燃系统

锅炉启动点火及助燃投入#0轻柴油，在锅炉启动和固态燃料未投入之前带负荷，有一个燃油床下点火风道燃烧器系统，风道燃烧器也可用于在低负荷运行中维持床温在800℃之上。

1）启动燃烧器

启动燃烧器位于延伸至布风板下水冷风箱的耐火内衬风道内，是一个安全、易控的气/汽雾化油枪系统。

点火油枪的主要目的是加热床料，使其达到固体燃料的着火温度，以便开始加入固体燃料。

2）油管系统

燃油进入启动燃烧器，每根管道进口装有独立的流量测量计和压力计。 燃油枪喷嘴的设计满足出口油压达到20bar。目前热电厂已设有＃0柴油油库V＝10m3，能满足本期工程点火油量，＃0柴油数据见表4－3。

表4－3 闪点（闭口） ≮70℃ 凝固点 0℃ 密度 0.8073×103㎏/m3 粘度 4.818CST 热值 10284kcal/㎏

4.2 系统启动用床料（石英砂）

石英砂成分见表4－4。

表4－4 SiO2 75～85％ Al2O3 5～15％ Fe2O3 1～5％ CaO 0．5～2％ Na2O 1～2％ K2O 2～3％ H2O 0～1％

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5. 机组选型及供热方案

5.1机组选型 5.1.1选型原则

中电洪泽热电有限公司生物质热电工程是扩建工程，为了与原有机组的初参数保持一致，以便于运行及管理，本期工程锅炉和汽轮机的初参数仍选择中温中压参数。

根据前述设计热负荷，锅炉和汽轮机的选型按照“以热定电、热电结合、节约能源、降低造价”的原则进行 5.1.2 锅炉选型

本期生物质工程锅炉以80%质量份额的软质稻麦秸秆和20%质量份额的硬质生物质（枝条）为设计燃料，需充分考虑锅炉在异种生物质掺混比例发生变化条件下的燃料适应性。

作为生物质原料，无论是软质秸秆还是硬质枝条，在燃烧利用的过程中都会表现出一些共有的性质，例如高挥发份、高氧含量、低灰分、低能量密度等，在燃烧装置的设计中需要充分考虑这些性质；除此之外，特定品种的生物质燃料还有自身的特点，特别是以稻秸、麦秆为主体的软质秸秆由于碱金属钾含量很高，且富含氯，往往会在燃烧利用中引发各种问题，突出体现在碱金属和氯引发的高温腐蚀方面。由于秸秆锅炉中钾浓度很高，秸秆燃烧后产生的灰渣熔点很低，在燃烧中容易在受热面上生成难以去除的融渣，增加传热阻力并可能造成烟气流通截面堵塞。同时含氯的秸秆燃烧产生的烟气对金属是一种腐蚀性气体，特别是在高温环境下（高于450℃），温度越高腐蚀速度越快。

基于上述几方面因素，本期生物质热电工程锅炉选用由浙江大学热能工程研究所开发和设计的100%燃用生物质燃料的75t/h中温中压锅炉的流化床锅炉。

该锅炉采用流态化燃烧技术，流态化燃烧技术是目前在燃烧异种燃料中灵活性最高的一种，为燃用多种燃料设计的流化床锅炉可以不经任何改动顺利改用新的燃料，这种独特的优点是在同时需要燃用两种或多种燃料场合中最关键的能力。根据流态化燃烧理论设计的流化床锅炉可以顺利燃用各种固体、半固体乃至液体燃料，唯一的要求是燃料的热值能够加热燃料本身和空气并蒸发出燃料中的水分。这种特性在燃用通常具有较高水分，较低热值且物理特性多变的生物质燃料时显得尤为可贵。另外，流化床燃烧是一种低温燃烧方式，燃烧温度可以稳定可靠地控制在比煤粉炉或炉排炉低得多的水平上，这种特性不但有利于减少常规烟气中的气体污染物排放水平，对于缓解生物质燃烧过程中碱金属造成的结渣和烟气对受热面的高温腐蚀也有一定的作用。不但如此，流态化燃烧可以提供一个非常独特且优良的气-固或固-固反应场所和条件，这对于利用化学方法控制和缓解有害元素的特定转化迁徙途径有非常积极的意义。

考虑到生物质原料的燃烧特性和燃料中高钾软质秸秆引起的碱金属相关问题，该流化床锅炉采用了变截面炉膛结构的低循环倍率循环流化床方案。该锅炉设计方案继承了常规循环流化床锅炉清洁高效和燃料品种适应性广等特点，在生物质燃料的燃烧利用过程中还具有下述优点：

（1）燃烧效率高：在循环流化床锅炉中，气、固混合良好，燃烧速率高，床料和未燃尽的生物质半焦之间存在强烈的相对运动，有利于生物质半焦颗粒的破碎和燃尽，配合锅炉设计中低流速、高燃烧室的特点，可以有效提高半焦的一

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次燃净率，解决常规设计方案中飞灰含碳量高的问题，达到较高的燃烧效率；

（2）燃料适应性广，燃料制备和给料系统简单。循环流化床锅炉而且可以燃用煤粉炉、层燃炉难以燃用和各种劣质燃料，入炉燃料几何物理特性特殊和各种燃料的混合物均能适应，正是由于这一点，本设计中结合生物质的收集贮存要求，采用捆状软秸秆直接入炉，并采用了软秸秆捆与枝条类硬质生物质共用给料口的方案，不但能大大降低入炉燃料预处理费用，还简化了锅炉设计，提高了燃料供喂系统的冗余可靠性。

（3）由于燃料及床料在循环流化床系统回路中多次循环、反复地燃烧和反应，且炉内气、固紊流运动混合强烈，因而提供了一个理想的气-固、气-气反应环境，有利于采取措施控制和缓解炉膛、受热面中可能存在的碱金属问题。

根据统计的热负荷以及热电厂建设的实际情况，为了优化装机方案，本院提出二个装机方案进行比较。

方案一：一台C15-3.43/0.981抽汽凝汽式汽轮发电机组配一台75t/h中温中压流化床锅炉。

方案二：一台B6-3.43/0.981抽汽凝汽式汽轮发电机组配一台75t/h中温中压流化床锅炉。

5.2 装机方案汽水平衡及热经济指标计算

由于本期工程为生物质热电工程，是生物质资源综合利用项目，燃料特性及年利用小时数等参数与热电厂前二期工程均不一致，因而热经济指标的计算是以本期工程一台生物质锅炉的额定蒸发量为基准，计算两种方案在锅炉蒸发量同为75t/h时的各项经济指标，装机方案一和方案二的热经济指标和汽水平衡计算结果见表5-1、表5-2。表5-1中的发电年均标准煤耗、供热年均标准煤耗等指标暂按燃用标煤进行计算，在第15章再根据生物质燃料的热值进行折算。 5.3 装机方案比较

根据表5-1、表5-2计算结果的比较，可看出方案二虽然在供电燃料消耗等方面优于方案一，但因南风元明粉集团等几家用热量大的企业热负荷波动较大，如南风元明粉集团因生产工艺要求，用热量会在1小时内从50t/h减少至0t/h，又在1小时内从0t/h增加到50t/h，每天这种现象可重复三次，因而方案二所选的背压机无法正常运行；因此，推荐方案一作为本期生物质热电工程的装机方案。 5.4 推荐装机方案的机、炉设备规范 ①.汽轮机

型号: C15-3.43/0.981 一台 额定功率: 15000kW 额定转速: 3000r/min 额定进汽流量: 95.7t/h 额定进汽压力: 3.43MPa 额定进汽温度: 435℃ 额定抽汽压力: 0.98 MPa 额定抽汽温度: 302℃ 额定抽汽流量: 50t/h 最大抽汽流量: 80t/h

排汽压力: 0.0055MPa 给水温度: 150℃ ②.发电机

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型号: QF-15-2 一台 额定功率: 15000kW

额定转速: 3000r/min 功率因素: 0.85 出线电压: 10.5kv ③.锅炉

型号: 生物质流化床锅炉 一台 主要设计参数为： 名 称 单位 数 值 额定蒸发量 t/h 75 主蒸汽温度 ℃ 450 主蒸汽压力 MPa 3.82 给水温度 ℃ 150 冷风温度 ℃ 20 排烟温度 ℃ ～154 锅炉排污率 % 1 汽包额定工作压力 MPa 4.37 锅炉额定给水压力 MPa 4.61 锅炉计算效率 % 79.4 入炉软秸秆捆规格 mm 800×420×320 入炉枝条段规格 mm ≈70mm 设计燃料混合比 质量比 80(秸秆)：20（枝条） 入炉燃料名义水分 % ＜20 入炉燃料名义热值 kJ/㎏ 13205 燃料耗量 ㎏/h 19281

5.5 供热方案

中电洪泽热电有限公司现有二台7.5MW和一台15MW抽汽凝汽式汽轮发电机组，供热抽汽压力均为0.981 MPa。供热管道分三路向各热用户供热，其中一路为1.57MPa的供热管道，供汽汽源由锅炉新蒸汽和0.981 MPa抽汽经压力匹配器（热泵）匹配而来；另两路为0.981 MPa的供热管道，直接接至0.981 MPa供热蒸汽母管。

为了提高热电厂供热的可靠性，前期工程已设有一台50t/h的减温减压器，二次蒸汽压力为0.981 MPa，在热电厂汽轮机故障或检修等非正常生产期间来保证热用户的生产和生活用汽。

热电厂本期工程扩建一台75t/h中温中压锅炉和一台C15-3.43/0.981型抽汽凝汽式汽轮发电机组，供热抽汽管接至厂内原有的0.981 MPa供热蒸汽母管对外供热，本期工程不增设减温减压装置。

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表5-1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 项目 热负荷 热量 汽量 汽机进汽量 汽机外供汽量 汽机外供热量 汽机凝汽量 发电功率 锅炉减温器供汽量 锅炉蒸发量 发电年均标准煤耗 综合厂用电率 供单位热量耗厂用电量 发电厂用电率 供电年均标准煤耗 供热年均标准煤耗 汽机年供热量 年发电量 年供电量 发电设备利用小时 年供热量 全年耗标煤量 热化系数 年均全厂热效率 年均热电比 GJ/h t/h t/h t/h GJ/h t/h kW t/h t/h kg/kWh % kWh/GJ % kg/kWh kg/GJ GJ/a kWh/a kWh/a h GJ/a t/a % % 单位 最大 73.6 24.62 73.5 24.62 73.6 33.11 12131 0 75 采暖期 平均 60.9 20.37 73.5 20.37 60.9 37.0 12985 0 75 0.472 8.365 5.73 5.5 0.499 46.55 450000 90000000 82471500 6000 450000 62210.45 1.71 45.45 138.89 平均 54.4 18.21 73.5 18.21 54.4 41.74 13407 0 75 热经济指标比较表 第一方案 1x75t/h+1xC15-3.43/0.98 非采暖期 最小 47.4 15.24 73.5 15.24 47.4 46.1 13874 0 75 最大 174.9 58.5 73.5 58.5 174.9 0 5055 0 75 采暖期 平均 174.9 58.5 73.5 58.5 174.9 0 5055 0 75 0.229 24．59 5.73 6.5 0.245 46.55 1136850 36000000 27147600 6000 1136850 59672.63 1 72.41 877 第二方案 1x75t/h+1xB6-3.43/0.98 非采暖期 平均 174.9 58.5 73.5 58.5 174.9 0 5055 0 75 最小 174.9 58.5 73.5 58.5 174.9 0 5055 0 75 注：表中方案一的热负荷值为公司近期新增热负荷。

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汽平衡表 类别 项目 单位 采暖期 t/h 最大 平均 t/h 锅炉额定蒸发量 75 75 t/h 84.28 81.81 锅炉 汽机进汽量 t/h 新蒸汽 减温减压用汽量 0 0 MPa t/h 汽水损失 1.5 1.5 t/h -10.78 -8.31 比较 汽机额定抽（排）汽量 t/h 50 50 表5-2

数值 最小 最大 非采暖期 平均 最小 75 75 75 75 79.96 82.60 80.56 78.84 0 0 0 0 1.5 1.5 1.5 1.5 -6.46 -9.10 -7.06 -5.34 50 50 50 50 0 0 0 0 工业用汽 MPa 减温减压汽量 供汽量 补给水加热 厂内杂用 比较 汽机抽（排）汽量 t/h t/h t/h t/h 0 0 24.62 20.37 17.17 21.72 18.21 15.24 5.75 4.76 4.01 5.07 4.25 3.56 1 1 1 1 1 1 t/h 18.63 23.87 27.82 22.21 26.54 30.2 t/h 31.37 26.13 22.18 27.79 23.46 19.8 22

6. 厂址条件

6.1 厂址概述

6.1.1 厂址地理位置

江苏省洪泽县地处苏北平原，位于江苏省淮安市西南部。洪泽县西邻洪泽湖，是苏北灌溉总渠的起点，水产资源十分丰富，水陆交通便利。洪泽县东与宝应县，南与盱眙县、金湖县交界，宁连高速公路南北穿越洪泽县，公路交通十分发达。

洪泽县总体经济增长速度迅速，工业经济连上台阶。洪泽县以轻工业、农业为主，加速发展化工、电子工业等行业，在农业上物产丰富，土地肥沃，河沟交错，四季分明，素有我省鱼米之乡之美称。

中电洪泽热电有限公司位于洪泽县县城城北，东面紧邻人民北路，西距苏北灌溉总渠约160米，北面紧邻散居居民（约16户），再北为水泥厂，南侧为洪泽化工集团、南风元明粉集团、大洋化工等几家化工企业。

本工程在中电洪泽热电有限公司原厂址北侧扩建。 6.1.2厂址自然条件 6.1.2.1地形地貌

厂区地貌属淮河冲击平原，扩建场地地形平坦，厂址地面标高一般为10米左右。

6.1.2.2 工程地质

建设场地根据现有装置的工程资料，土层为第四纪晚更新世淮河冲击土层，均匀稳定，强度高，压缩性低，工程地质条件简单，差异性小，无不良地质现象，天然地基持力层的承载力在200Kpa以上。场地土层自上而下分布：

? 素填土分（1-1）（1-2） fk=100~130kPa ? 淤泥 fk=40

? 粘土 fk=165~240 ? 粉砂 fk=130~230 ? 粉土 fk=140

? 粘土 fk=120~200 ? 粉土 fk=210 ? 粘土 fk=260 ? 粉砂 fk=240

据钻探分析：厂区勘察范围内各地层在水平方向上相变较下，在垂直方向上，相变是较大的，主要示现在粘土与粉土、砂类土的交替出现，且各层之间几乎无明显的截然界限。（1-1）层可作一般建筑物地基，（1-2）层不宜做天然地基，（2）层淤泥应予清除，（3）层可作为天然地基持力层，设计时应浅埋基础，充分利用上部粘土“硬壳”（3）层，但应进行下卧层（4）（5）（6）层强度、变形验算。当不满足强度、变形要求时，则应考虑采用复合地基或其他基础形式。

地下水类型为潜水质，根据资料，地下水对建筑物无不良影响，场地土类型属中硬场地土，场地土类别为II类，属于对建筑抗震有利地段。 6.1.2.3 地震地质

依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，洪泽县的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。

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根据资料，场地土类型属中硬场地土，场地土类别为II类，属于对建筑抗震有利地段。

6.1.2.4 水文气象条件 6.1.2.4.1 水文

苏北灌溉总渠西接洪泽湖，沿洪泽县界北侧向东流入淮安境内，最后流入黄海，苏北灌溉总渠的堤坝高程为14.10米，总渠的最高水位为10.87米；本工程厂区内的雨水汇入现有雨水系统后排入市政雨水管网。

厂区地下水为空隙承压水，含水层为粉砂及粉土层，稳定水位标高一般为7.5米左右，地下水水质对混凝土无腐蚀性。 6.1.2.4.2 气象

中电洪泽热电有限公司热电厂位于城区下风向，对城区环境影响较小。 江苏省洪泽县地处苏北平原，属于亚热带和暖温带过渡地区，四季气候分明，寒暑变化明显。

?气温气压和湿度

历年平均气压 1.0147×105Pa 历年平均气温 14.8℃ 极端最高气温 39.8℃ 极端最低气温 -16.1℃ ?降雨量

年平均降雨量 906.1mm 日最大降雨量 193.8mm ?风速和风向

夏季平均风速 3.5m/s 冬季平均风速 3.7m/s 夏季最大风速 21.4m/s 冬季最大风速 16.3m/s

历年主导风向 东风、东南风 ?历年最大积雪深度 21cm ?历年最大土壤冻结深度 13cm 6.1.2.5 结论与建议

根据区域地质构造，拟建场区附近无活动性断裂通过，历史上无大的破坏性地震发生，属地震少，震级低的地区，从区域地质构造和地震记录等方面分析，本场地属相对稳定区，适宜于本工程建设。

本地地震基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震第一组。

本场地之建筑场地类别为II类，属于对建筑抗震有利地段。

工程地质条件简单，差异性小，无不良地质现象，天然地基持力层的承载力在200Kpa以上。 6.1.3 厂址周围环境

中电洪泽热电有限公司位于洪泽县县城城北，东面紧邻人民北路，西距苏北灌溉总渠约160米，北面紧邻散居居民（约16户），再北为水泥厂，南侧为洪泽化工有限公司，厂址周围没有任何名胜古迹。 6.2 交通运输

水路：全县境内河川交错，水网密布，内河航运的主干线京杭大运河流经

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于此，淮沭新河、苏北灌溉总渠、淮河入江水道、淮河干流、废黄河等9条河流在境内纵横交错。热电厂紧靠苏北灌溉总渠，热电厂燃料、灰渣都可通过水运，水路运输非常方便。

公路：洪泽县处于104、205国道和宁连一级公路的交汇点上，热电厂东面紧邻人民北路，公路交通便利。热电厂的大型设备和相关物资也可用汽车拖运进厂。

洪泽县水运交通非常便利，区内道路交通完善，四通八达，热电厂交通运输条件较好。 6.3 热电厂水源

热电厂西侧紧靠苏北灌溉总渠，水量充沛，水质良好，本期生物质热电工程循环冷却水仍采用开式循环系统。与热电厂二期工程一样，本期工程增设的轴流式循环水泵仍布置在现有的岸边式泵房的吸水井内，从苏北灌溉总渠中取水，工业水、生产补给水和消防用水水源也利用河水，热电厂生活用水为城市自来水，同时城市自来水也作为热电厂工业用水和消防用水的备用水源。 6.4 储灰场

洪泽热电厂本期生物质热电工程拟建一台75t/h中温中压流化床锅炉，采用三电场静电除尘器或布袋除尘器，实行干出灰，在厂区的西北侧新建一座干灰库和一座沉渣池，秸秆、枝条灰炭由当地化肥厂回收作为钾肥原料，运输采用密封式灰罐车，运输绝大部分由用户承担，热电公司与用户签订协议，灰渣全部综合利用，热电厂不设永久性灰渣场。

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7. 工程设想

7.1 全厂总体规划及厂区总平面布置 7.1.1 全厂总体规划 7.1.1.1 主要设计原则

①遵循国家现行的规范、标准要求，充分利用现有的生产、生活设施，以节约用地，减少工程投资。

②本期生物质工程按新建1台75t/h生物质锅炉配1台15MW汽轮发电机组，并预留一台锅炉进行布置。

③循环水采用开式循环系统，循泵房利用原有的循泵房，并进行局部改造。 ④热电厂灰渣以综合利用为主，可采用公路或水路运输，并在厂内设置临时灰库和堆渣场。

⑤燃料以秸秆和树枝等为主，通过公路直接运至热电厂燃料棚。 ⑥化学水处理室需进行扩建。

⑦热电厂出线本期工程新增一条110kv线路。

⑧热电厂污水经处理达标后排入原厂区污水管网，实行雨污分流。 7.1.1.2 厂区位置方案

热电厂厂址位于洪泽县县城城北，现中电洪泽热电有限公司的厂区内，厂区内前期已预留了部分场地，本期还需向北扩建扩建面积约40亩，本工程主厂房的汽机房和锅炉房为分开布置，汽机房、除氧间在原二期的扩建端（北面）进行扩建，锅炉房（包括炉前料场）新建在本期汽机房的北面，办公楼、宿舍等办公生活设施前期已建成，本期不需扩建。 7.1.2 厂区总平面布置

中电洪泽热电有限公司一、二期已建成，一、二期主厂房位于厂区中部，原主厂房为三列式布置，由东向西依次布置汽机房、除氧煤仓间、锅炉房，锅炉后部为除尘器、引风机、烟道及烟囱，在向西为沉灰池，主厂房东边为主控楼及开关室，主厂房南边为化学水处理设施，再南边为材料库及生活设施，化学水处理室西边分别为，干煤棚、煤场、码头及循环水泵房。主厂房由南向北进行扩建。

本期生物质工程布置在厂区的北面，本工程主厂房的汽机房和锅炉房为分开布置，汽机房、除氧间在原二期的扩建端（北面）进行扩建，锅炉房（包括炉前料场）新建在本期汽机房的北面，由东向西依次布置炉前料场、辅助框架、锅炉房，锅炉后部为除尘器、引风机、烟道及烟囱，再向西为沉灰池及灰库，锅炉房的北面布置燃料棚；开关室在二期的开关室北面扩建；化学水处理室在原处理室旁扩建。

本期工程预留了1台75t/h生物质锅炉的场地。 7.1.3 施工场地及以后扩建的安排

在本期工程施工时，可利用汽机房与锅炉房之间的空地及预留的锅炉扩建位置作为本期工程的施工场地。

本期工程规划时，预留了下期工程扩建1台75t/h锅炉的场地，全厂规划容量为45MW。

7.1.4 主要技术经济指标

热电厂建设的主要技术经济指标见表7-1。

表7-1 厂区总平面布置主要技术经济指标统计表（总体）

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