【正文】 料和燃煤循環(huán)流化床鍋爐改為秸稈混燃鍋爐的資料 (9)鍋 爐廠提供的燃煤循環(huán)流化床鍋爐改為秸稈混燃鍋爐的資料(10)**環(huán)保生物 質(zhì)熱電有限公司編制可研報(bào)告的委托合同。(3) 本可行性研究的工作范圍包括鍋爐選型、燃煤循環(huán)流化床鍋爐改造的方案、建設(shè)條件、廠區(qū)布置、工程 設(shè)想、 環(huán)境保護(hù)、實(shí)施輪廓進(jìn)度、投資估算和經(jīng)濟(jì)分析等內(nèi)容。原設(shè)計(jì)預(yù)留燃燒秸稈生物質(zhì)的場(chǎng)地。 項(xiàng)目建設(shè)單位情況**環(huán)保生物質(zhì)熱電有限公司由**（集團(tuán)）公司與江蘇天能集團(tuán)共同投資建設(shè)， 該工程是贛榆縣縣城規(guī)劃的供熱中心之一，主要負(fù)責(zé)贛榆縣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)及部分城區(qū)熱用戶的供熱。工程規(guī)劃總?cè)萘繛?475t/h 循環(huán)流化床鍋爐配 315MW 汽輪發(fā)電機(jī)組， 設(shè)計(jì)規(guī)模為 375t/h 循環(huán)流化床鍋爐配 215MW 抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組 ，燃料以煤為主，摻燒農(nóng)作物秸稈。 編制內(nèi)容和編制依據(jù) 編制內(nèi)容本可研報(bào)告主要對(duì)已批準(zhǔn)建設(shè)的一臺(tái)（3 爐）75t/h 燃煤循環(huán)流化床鍋爐改建為水冷振動(dòng)爐排秸稈直燃鍋爐和將已投運(yùn)的一臺(tái)（＃2 爐）75t/h 燃煤循 環(huán)流化床鍋爐改造為秸稈混燃 鍋爐的必要性、原始條件、可行性等進(jìn)行研究論證，并對(duì)生物質(zhì)燃料供應(yīng)和發(fā)電廠內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)行(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)相應(yīng)的技術(shù)改造和經(jīng)濟(jì)分析：(1) 通過(guò)對(duì)秸稈直燃鍋爐的選擇、燃煤循環(huán)流化床鍋爐改造為秸稈混燃爐的改造條件、廠區(qū)布置、工程實(shí)施以及對(duì)社會(huì)、環(huán)境的影響等方面的研究，評(píng)價(jià)項(xiàng)目實(shí)施的可行性。(4) 本項(xiàng)目投資范圍為在已投運(yùn)的二臺(tái) 75t/h 燃煤循環(huán)流化床鍋爐和二臺(tái) 15MW 次高溫次高 壓抽凝式汽輪發(fā)電 機(jī)組的基礎(chǔ)上建設(shè)一臺(tái)秸稈直燃鍋爐( 即 3 號(hào)爐)及輔助的生產(chǎn)設(shè)施，并將已投運(yùn)的一臺(tái)（2 號(hào)爐）燃煤循環(huán)流化床鍋爐改造為秸稈混燃爐及輔助的生產(chǎn)設(shè)施。 地區(qū)概況 贛榆縣概況贛榆縣位于蘇魯兩省交界處，地處黃海之濱，有“享山川之美，受漁鹽之利”的美譽(yù)。自然條件屬溫 帶半濕潤(rùn)大陸海洋季風(fēng)氣候，年平均氣溫 ℃，最高溫度 39℃，最低溫(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2) ℃，年日照時(shí)間 ，降水量 ，無(wú)霜期 天。贛榆縣是全國(guó)首批沿海對(duì)外開(kāi)放縣，城區(qū)人口 13 萬(wàn)，陸路有穿越境內(nèi)的同三高速公路、204 國(guó)道、310 國(guó)道，交通方便，境內(nèi)還有港口11 個(gè)，年吞吐量達(dá) 110 萬(wàn) t。全縣海岸線 60km，灘涂、淺海、近海 層層開(kāi)發(fā)、海產(chǎn)品總量達(dá)到20 多萬(wàn) t，漁業(yè)產(chǎn)值 16 億元，從業(yè)人員 10 萬(wàn)余人。**環(huán)保生物質(zhì)熱電廠位于江蘇省連云港市贛榆縣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)。并收集了當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)原始資料。另一方面，我們與國(guó)內(nèi)相關(guān)的設(shè)備制造廠就我國(guó)的秸稈鍋爐的改(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)造和發(fā)電的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了探討和研究，并對(duì)國(guó)內(nèi)的配套廠商進(jìn)行了調(diào)研，對(duì)國(guó)內(nèi)秸稈發(fā)電的鍋爐設(shè)備及輔助上料系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的生產(chǎn)配套能力有了初步的了解。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變而來(lái)的。(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)生物質(zhì)能是唯一可以轉(zhuǎn)換為清潔燃料的可再生能源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上每年經(jīng)光合作用固定下來(lái)的生物質(zhì)能約為目前全球能源消耗的 10 倍多，在全球能源結(jié)構(gòu)中占有十分重要的地位，且其含硫量低，含氯量小，含灰量低，充分燃燒后有害氣體排放極低，故為一種清潔燃料。建設(shè)部二○○五年六月二十三日建科[2022]98 號(hào)文《關(guān)于建設(shè)領(lǐng)域資源節(jié)約今明兩年重點(diǎn)工作的安排意見(jiàn)》中把“生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的研究與應(yīng)用”列為認(rèn)真貫徹落實(shí)《可再生能源法》，結(jié)合實(shí)際情況，建設(shè)領(lǐng)域可再生能源利用的六方面重點(diǎn)工作之一來(lái)抓。 主要技術(shù)設(shè)計(jì)原則 資源供應(yīng)量的 3 倍原則為使資源供應(yīng)量在一定時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，必須保證秸稈資源可獲得量至少是秸稈資源可供應(yīng)量的 3 倍。由于本工程原設(shè)計(jì)為次高溫次高壓燃煤循環(huán)流化床鍋爐并且采用的是母管制因此 3 號(hào)鍋爐必須選擇蒸汽參數(shù)為次高溫次高壓，新建的 3 號(hào)爐和改造的 2 號(hào)爐都必須考慮到秸稈燃燒時(shí)的堿金屬腐蝕和氯腐蝕，以及過(guò)熱器的高溫腐蝕。因此，在項(xiàng)目的前期工作中，對(duì)秸稈資源的深入調(diào)查和分析，進(jìn)行可供性研究是選定項(xiàng)目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。贛榆縣位于蘇魯兩省交界處，地處黃海之濱，自然條件溫帶半濕潤(rùn)大陸海洋季風(fēng)氣候，年平均氣溫 ℃，最高氣溫 39℃，℃，年日照時(shí)間，降水量 ，無(wú)霜期 天，適于多種 農(nóng)作物及果林業(yè)的種植，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良。 秸稈資源調(diào)查原則① 在政府政策性支持的前提下，按照商業(yè)化運(yùn)作的原則；② 谷草比等基礎(chǔ)性參數(shù)均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采樣，計(jì)算實(shí)測(cè)值的原則；③ 在各種秸稈資源量測(cè)算和預(yù)測(cè)時(shí)，采取盡可能保守的原則；④ 充分考慮新生事物特點(diǎn)，有利于秸稈直燃發(fā)電一次成功的原則。調(diào)查的主要內(nèi)容為：如玉米桿、棉花稈、樹枝、花生殼和稻殼等當(dāng)?shù)禺a(chǎn)量大的秸稈資源總量，秸稈資源的減量因素、減量系數(shù)和秸稈資源的可獲得量，秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式，秸稈到廠價(jià)格的影響因素及變化趨勢(shì)等。3) 麥稈：全縣 20 多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有。6) 玉米稈：陡溝、南崗、龍苴三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。（2）為使上述秸稈到廠價(jià)格在一定時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，必須保證秸稈在一定時(shí)間內(nèi)處于供大于求的買方市場(chǎng)狀態(tài)，即秸稈資源可獲得量應(yīng)達(dá)到秸稈資源可供應(yīng)量的 3 倍，秸稈到廠價(jià)格穩(wěn)定的目標(biāo)才能夠基本保證。（4）生物質(zhì)資源壓縮成型處理有相當(dāng)大的發(fā)展空間，此種技術(shù)的開(kāi)拓，將有利于就近加工處理，便于儲(chǔ)存、運(yùn) 輸 及使用的優(yōu)點(diǎn)，預(yù)測(cè)最終成本會(huì)比現(xiàn)在上升 40~50 元/噸，收購(gòu)價(jià)（到廠價(jià)）將達(dá)到 290 元/ 噸左右。要求電廠就近 10公里范圍內(nèi)至少 3～5 個(gè)儲(chǔ)存、加工中心，每個(gè)中心占地需 2~3 萬(wàn)平方米。綜合實(shí)際調(diào)查、測(cè)算數(shù)據(jù)和本地農(nóng)業(yè)局提供的資料，2022 年本地4 種秸稈資源總量測(cè)算值見(jiàn)表 3－2。具體數(shù)值詳見(jiàn)表 3－3：表 3－3 減量因素的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和未來(lái)減量比率（%）(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)類 型雨季損耗收運(yùn)損耗家用/農(nóng)用堆放損耗合 計(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5~10 5~10 35 5 45~55棉稈減量確定 5 5 35 5 50統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5 5 35 5 50樹枝減量確定 5 5 25 5 40統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 10 10 30 10 60麥稈減量確定 20 10 20 10 60統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5 5 35 5 50玉米稈 減量確定 5 10 20 5 40需要說(shuō)明的是：? 根據(jù)本地氣象局提供的氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，在未來(lái)減量比率中：“雨季損耗”減量比率主要因大規(guī)模的收集行為不能確保秸稈被及時(shí)有效地的收儲(chǔ)而造成,不能及時(shí)入庫(kù)或庫(kù)房有限；“收割損耗” 減量比率可能因收購(gòu)行為的出現(xiàn)減少遺撒現(xiàn)象；“家用/農(nóng)用” 減量比率均比往年規(guī)律遞減；“堆放損耗”的減量比率也因大規(guī)模收集行為的出現(xiàn)和不能全部保障良好的存儲(chǔ)條件而居高不下。（5）扣除市場(chǎng)因素本地 50 公里收購(gòu)半徑內(nèi)的秸稈資源本公司確保可供應(yīng)量為可獲得量的三分之一，約為 萬(wàn)噸左右。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各收儲(chǔ)公司分別獨(dú)立經(jīng)營(yíng)，并按電廠需求，平衡其秸稈收儲(chǔ)量，有計(jì)劃地運(yùn)送符合要求的打捆秸稈至電廠附近的 3～5 個(gè)中心倉(cāng)庫(kù)（離廠區(qū) 10 公里內(nèi)）。 收儲(chǔ)系統(tǒng)流程55555 收儲(chǔ)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的責(zé)任(1) 農(nóng)戶—農(nóng)戶負(fù)責(zé)秸稈自田間的收集、晾曬、自宅儲(chǔ)存，保證防火安全。(5) 電廠—合理調(diào)度進(jìn)貨量， 對(duì)到貨進(jìn)行質(zhì)檢計(jì) 重，按合同價(jià)結(jié)算，保證足量自備庫(kù)存。(4) 電廠中心倉(cāng)庫(kù)—農(nóng)作物秸稈至發(fā)電廠中心倉(cāng)庫(kù)的價(jià)格為：麥秸 240 元/噸，棉花桿370 元/ 噸。(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2) 秸稈的性質(zhì)及含水量 秸稈的性質(zhì)參照中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所對(duì)如東縣六個(gè)月的棉花、小麥、水稻、油菜等秸桿樣品在西班牙化驗(yàn)的結(jié)果，所得秸桿特性如表 36 所示：(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)表 36秸桿特性 單位 平均值 最低值 最高值含水量 % 干物料成份固定碳 % 揮發(fā)份 % 灰份 % 干基元素分析C % H % N % S % O % Cl % 揮發(fā)份 % 發(fā)熱量 兆焦/千克 低位熱值兆焦/千克(千卡/千克)(3580)該公司化驗(yàn)室對(duì)本地生物質(zhì)原料的化驗(yàn)結(jié)果如表 37 所示表 37(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)秸桿直燃技術(shù)改造工程可行性研究報(bào)告(2)(2) (2)(2)((2)(2)(2)類別全水份Mar(%)灰份Aar(%)揮發(fā)份Var(%)固定碳Fcar(%)低位發(fā)熱量Q,ar麥秸稻草 2500kcal/kg棉花秸桿 3290 kcal/kg花生殼 4025 kcal/kg稻 殼 3000 kcal/kg 秸稈的含水量實(shí)地檢測(cè)露天存放當(dāng)年稻草、麥秸含水量 為%，棉花秸稈含水量為 %。另外距贛榆縣經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū) 還有 110/ 35/ 贛榆變配電所一座。5 廠址概況 廠址概述 廠址地理位置及自然條件贛榆縣是全國(guó)首批沿海對(duì)外開(kāi)放縣，位于江蘇省東北部，處于蘇魯兩省交界處， 東臨黃海，西接沂蒙，北通青 島 ，南襟新亞歐大陸橋頭堡連云港，素有“享山川之美，受漁鹽之利”的美譽(yù)，是江蘇的北大門。**環(huán)保生物質(zhì)熱電廠位于城區(qū)南部的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，位于朱稽河北岸，環(huán)城 東路西側(cè)，環(huán)城南路以南。廠址不在低凹位置，不受洪水災(zāi)害。豐水年供需有余；枯水年水量不足，主要靠江淮水補(bǔ)給。本地地表水水源不足時(shí)，可調(diào)引江淮水補(bǔ)給。年平均氣溫 ℃，最冷月平均氣溫+℃， 最熱月平均氣溫 ℃，℃，極端最高氣溫 ℃ 。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北東向。與原有市政交通聯(lián)接便利，與外部的聯(lián)系非常快捷。公路運(yùn)輸車輛依托社會(huì)運(yùn)力，沿線公路全部形成，道路現(xiàn)狀良好，滿足熱電用燃料的運(yùn)輸要求。該河可以滿足日取水 8000t 要求，滿足熱電廠用水量需要。6 主設(shè)備――鍋爐 生物質(zhì)秸稈類燃料燃燒特性分析 秸稈燃燒機(jī)理(1) 預(yù)熱 ：秸 稈進(jìn)入爐膛后被預(yù)熱；(2) 干燥： 預(yù)熱 后析出水分；(3) 揮發(fā)份析出并燃 燒：熱分解約在 250℃揮發(fā)份開(kāi)始析出，325℃開(kāi)始十分活躍，350℃時(shí)已有 80%揮發(fā)份析出，形成焦碳。? 燃料灰份少?？赏ㄟ^(guò)以下幾方面措施加以控制：（1）準(zhǔn)確地進(jìn)行鍋爐傳熱及密相區(qū)熱平衡計(jì)算，確保沿爐膛斷面以及沿爐膛高度方向上溫度場(chǎng)的均勻性。二、腐蝕問(wèn)題生物質(zhì)燃料中的 CL 元素容易造成高溫腐蝕和低溫腐蝕。 對(duì)此，可采取在爐膛下部可能產(chǎn)生還原區(qū)的地方布置二次風(fēng)，使管壁附近為富氧區(qū)，以保證水冷壁不會(huì)發(fā)生腐蝕。三、高溫粘結(jié)灰問(wèn)題生物質(zhì)燃料中含有較多的堿金屬，燃燒時(shí)容易在對(duì)流受熱面形成高溫粘結(jié)灰，堵塞煙道并引起積灰腐蝕，從而影響鍋爐的效率和使用可靠性。針對(duì)高溫粘結(jié)灰的形成機(jī)理，需從源頭上減少高溫粘結(jié)灰的形成，可從以下幾個(gè)方面加以預(yù)防：（1）采用較大的鈣硫比，保證脫硫效率，減少尾部煙道中硫化物含量，從而控制有粘性的硫酸鹽生成。對(duì)于含高堿金屬生物質(zhì)的直接燃燒，目前主要的技術(shù)代表是丹麥BWE 公司的水冷振 動(dòng) 爐排爐直接燃燒技術(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)向爐內(nèi)添加添加劑的方式解決堿金屬腐蝕問(wèn)題，可以通過(guò)合理布置受熱面解決高溫腐蝕問(wèn)題。爐膛采用膜式水冷壁，爐底布置有水冷振動(dòng)爐排。鍋爐采用半露天布置、全鋼結(jié)構(gòu)。為此在爐膛前墻給料面上部和對(duì)應(yīng)的后墻設(shè)置前拱和后拱，并在前、后拱部位布置了二次風(fēng)，可以充分?jǐn)_動(dòng)爐內(nèi)煙氣，加強(qiáng)物料和空氣的充分混合，并延長(zhǎng)煙氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間。高溫過(guò)熱器采用高鉻高鎳的合金材料制造，減弱 HCL、CL、堿金屬的腐蝕。 原鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù) 型 號(hào)： YG75/ 設(shè)計(jì)燃料： 煙煤 額定蒸發(fā)量： 75t/h 額定蒸汽壓力（表壓）： MPa 額定蒸汽溫度： 485 ℃ 給水溫度： 150 ℃ 排煙溫度： 140 ℃ 排污率： 2％ 鍋爐熱效率： 90％ 燃料鍋爐按混燒生物燃料進(jìn)行改造。經(jīng)過(guò)制造廠核算，并考慮到燃用生物質(zhì)的特點(diǎn)，確認(rèn) 在適當(dāng)改造后，鍋爐燃用混合燃料是可行的，但鍋爐負(fù)荷率尚能達(dá)到 85%，即改造后鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為 64t/h。(4) 高溫 過(guò)熱 器布置在尾部豎井中。(8) 旋 風(fēng)筒出口煙道和尾部包墻之間加柔性膨脹節(jié)。 鍋爐主要輔機(jī)根據(jù)核算，原有一、二次風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量可以滿足鍋爐改造后需要，鍋爐一次風(fēng)與二次風(fēng)配風(fēng)比為 5:5，為滿足燃 燒秸稈的需要，需要適當(dāng)增加二次風(fēng)量，二次風(fēng)機(jī)容量不夠，這可通過(guò)用部分一次風(fēng)作二次風(fēng)來(lái)解決，因此，改造后原有一、