【正文】 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℃ ，最低氣溫 ℃ ，年日照時(shí)間 ，降水量 ，無霜期 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， 2020 年本地 4 種秸稈資源總量測(cè)算值見表 3－ 2。具體數(shù)值詳見表 3－ 3： 表 3－ 3 減量因素的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和未來減量比率（ %） 類 型 雨季損耗 收運(yùn)損耗 家用 /農(nóng)用 堆放損耗 合 計(jì) 棉稈 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5~10 5~10 35 5 45~55 減量確定 5 5 35 5 50 樹枝 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5 5 35 5 50 減量確定 5 5 25 5 40 麥稈 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 10 10 30 10 60 減量確定 20 10 20 10 60 玉米稈 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 5 5 35 5 50 減量確定 5 10 20 5 40 需要說明的是： ? 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。 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： 連云港協(xié)鑫環(huán)保生物質(zhì)熱電有限公司 秸桿直燃（二臺(tái)爐）技術(shù)改造工程 可行性研究報(bào)告 上海協(xié)鑫電力工程有限公司 14 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 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。 連云港 協(xié)鑫環(huán)保 生物質(zhì) 熱電 廠位于城區(qū)南部的經(jīng)濟(jì)開發(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 ℃，極端最低氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃ 。 全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)?東北東向。與原有市政交通聯(lián)接便利，與外部的聯(lián)系非?？旖荨９?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)份開始析出， 325℃開始十分活躍， 350℃時(shí)已有 80%揮發(fā)份析出，形成焦碳。 ? 燃料灰份少。可通過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^向爐內(nèi)添加添加劑的方式解決堿金屬腐蝕問題，可以通過合理布置受熱面解決高溫腐蝕問題。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％ 連云港協(xié)鑫環(huán)保生物質(zhì)熱電有限公司 秸桿直燃（二臺(tái)爐）技術(shù)改造工程 可行性研究報(bào)告 上海協(xié)鑫電力工程有限公司 22 燃料 鍋爐按混燒生物燃料進(jìn)行改造。經(jīng)過制造廠核算，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，這可通過用部分一次風(fēng)作二次風(fēng)來解決，因此，改造后原有一、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)均可不作變動(dòng)，不增加改造成本。由于燃燒溫度較低，只要合理設(shè)置一、二次風(fēng)比，嚴(yán)格控制爐膛出口處煙氣含氧量，煙氣中 NOx 含量將會(huì)很低，因此不需設(shè)置專門的脫硝裝置。 生產(chǎn)區(qū)布置于廠區(qū)中部，由北向南 依次布置高壓開關(guān)室、主廠房、除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙道及煙囪，主廠房固定端朝東，擴(kuò)建端朝西，主廠房西側(cè)留有擴(kuò)建余地。化水間設(shè)在鍋爐房的東面，檢修車間和材料庫(kù)布置在南面。 廠區(qū)內(nèi)主廠房等主要生產(chǎn)建筑周圍布置有環(huán)行道路，廠區(qū)主干道為路面寬 6m的城市型道路，次要道路為 4m 寬。主廠房場(chǎng)地局部 填高，使室內(nèi)標(biāo)高高于該水位 以上，即主廠房室內(nèi)標(biāo)高定為，室內(nèi)外地坪高差按 m 計(jì)，室外場(chǎng)地標(biāo)高定為 。 延秸稈堆場(chǎng)道路設(shè)置消防水管及消防設(shè)施，用以滿足防火要求；設(shè)置獨(dú)立避雷針以防止因雷擊產(chǎn)生火災(zāi)。 原設(shè)計(jì) 3 號(hào)爐及配套的電除塵器、引風(fēng)機(jī)及煙 道處新布置 3 號(hào)鍋爐、布袋除連云港協(xié)鑫環(huán)保生物質(zhì)熱電有限公司 秸桿直燃（二臺(tái)爐）技術(shù)改造工程 可行性研究報(bào)告 上海協(xié)鑫電力工程有限公司 25 塵器、引風(fēng)機(jī)及煙道。 運(yùn)輸方式及儲(chǔ)料場(chǎng) 考慮到秸稈供應(yīng)的周期性因素，為保證全年的發(fā)電廠秸稈用量，新建 3～ 5 個(gè)2～ 3 萬平方米中心倉(cāng)庫(kù)，以供燃料收購(gòu)、打包、儲(chǔ)存用中心倉(cāng)庫(kù)位置主要考慮秸稈收購(gòu)便利按區(qū)域布置。露天堆場(chǎng)內(nèi)設(shè) 2 臺(tái)汽車吊機(jī)。按跨度 30m，堆高 6m 計(jì)算，同時(shí)考慮破碎空間，則倉(cāng)庫(kù)面積取 1200m2，車間總長(zhǎng) 40m。另外配置 五 臺(tái)叉車作為輔助作業(yè)機(jī)械。 方案 1：系統(tǒng)集約化考慮，按單路布置。 料倉(cāng)上小下大以保證燃料不搭橋 ,在頂部 ,料倉(cāng)有格柵板和一個(gè)厚的橡皮墊圈以防止灰塵的落入 。 方案 2：系統(tǒng)按單元制考慮，與鍋爐的進(jìn)料口一一