【文章內容簡介】 約為30km，每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)都有柏油公路與縣城相連，運輸便利。全縣共計12個收儲站，每個收儲站儲秸稈量2104t，年吞吐量共計24104t，加之電廠自建的倉儲庫，可滿足電廠全年所需秸稈量。5. 秸稈打捆與收購：由秸稈儲運公司統(tǒng)一購置打捆設備，采用流動秸稈打捆機在田間打捆，打捆后可放在田邊或運至鄉(xiāng)鎮(zhèn)收儲站，打捆后稱重即可向農民支付秸稈費。農民也可自己運至收儲站自行銷售。6. 秸稈運輸：秸稈從農民家中到收購站之間的運輸由農戶自行解決，從農田至鄉(xiāng)鎮(zhèn)收儲站由板車運輸，板車可由拖拉機拖運，也可由汽車改裝而成。收購站給農民收購價中包含運輸費用。秸稈從收購站到電廠之間的運輸由當?shù)卣畢f(xié)調組織專門的運輸公司承擔。最遠的收購站距本電廠距離約為30公里，最近的收購站距本電廠距離為3公里，平均運輸距離約為14公里。每車運輸15捆，運輸量為10噸，一輛平板車一天運輸10車，需要配備10輛平板車。每天可以運輸1000噸秸稈到電廠。7. 秸稈調運：由鄉(xiāng)鎮(zhèn)收儲站運至熱電廠的秸稈，按公司統(tǒng)一調度，調度預先編制時間運輸計劃，計劃按照鄉(xiāng)鎮(zhèn)輪流供應，近遠結合，道路運輸平衡，夏、秋兩季儲存適當?shù)仍瓌t編制。8. 秸稈收購價格的確定：秸稈收購價格的影響因素有以下三類：其一是按照發(fā)熱量與煤價比較：目前當?shù)貥藴拭簝r為300380元/噸左右，考慮秸稈收集、運輸、倉儲的特點，理論上秸稈價格比煤價高，其價格宜不低于300元/噸。綜合考慮各種因素本電廠秸稈價定為350元/噸（到廠含稅價）。其二是與秸稈作其它用料的價格比較：主要看秸稈可作為造紙、造纖維板、作為菌種培養(yǎng)等用料的收購價與需求量。由于當?shù)匦枨罅枯^少，對秸稈收購價影響較小。其三是按品種：按質論價（質的標準主要有水分和摻雜情況）。9. 秸稈到廠價的確定：秸稈到廠價含收購價、運輸價、倉儲價，并應按不同秸稈進行定價，每年確定價格一次向全縣公布，這對促進秸稈收購，影響周邊縣的秸稈供應都有促進作用。10. 獎勵政策：(1) 可以采用返回灰渣作肥料的政策進行鼓勵。(2) 可以采用鄉(xiāng)鎮(zhèn)定時標準多供獎勵辦法。(3) 其它獎勵政策。 秸稈儲備方案本期電廠燃料主要為玉米秸稈和檸條。在秸稈主產區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)設收購點，由燃料公司負責秸稈的收集、儲存、運輸，并在收購點進行加工處理后，再運往電廠。目前縣政府亦依托各鄉(xiāng)(鎮(zhèn))原有的收購站及其他空閑建筑物及場地擬成立12個秸稈收購站，用于秸稈的收購、儲存及加工。每個收購站配備磅稱、叉車、打捆機、測水儀等設備。收購站員工由各鄉(xiāng)自行配備。秸稈燃料由于其堆積密度小，加之各秸稈收購季節(jié)集中在秋冬兩季，為保證秸桿電廠全年運行要求，因此，燃料儲存需要時間長、面積大；以備在秸稈非收購季節(jié)期間，解決電廠燃用之需。從資料看，本工程外部存放條件較好。各收購點都有一定面積的堆放場地，各收購站總共可供燃料存放24萬噸，相當于電廠一年的燃料用量。因此，在下階段燃料公司成立后，將對秸稈收購站的數(shù)量、位置進行優(yōu)化，以確定收購站的合理布點和數(shù)量。第4章 秸稈焚燒鍋爐及其選擇 秸稈的燃燒特點秸稈燃燒過程主要分為揮發(fā)份的析出、燃燒和殘余焦炭的燃燒、燃燼兩個獨立階段，其燃燒過程的特點是：(1)秸稈水分含量較多，燃燒需要較高的干燥溫度和較長的干燥時間，產生的煙氣體積較大，排煙熱損失較高；(2)秸稈燃料的密度小，結構比較松散，迎風面積大，容易被吹起，懸浮燃燒的比例較大；(3)由于秸稈發(fā)熱量低，爐內溫度場偏低，組織穩(wěn)定的燃燒比較困難；(4)由于秸稈揮發(fā)份含量高，燃料著火溫度較低，一般在 250℃~350℃溫度下?lián)]發(fā)份就大量析出并開始劇烈燃燒，此時若空氣供應量不足，將會增大燃料的化學不完全燃燒損失；(5)揮發(fā)份析出燃燼后，受到灰燼包裹和空氣滲透困難的影響，焦炭顆粒燃燒速度緩慢、燃燼困難，如不采取適當?shù)谋匾胧?，將會導致灰燼中殘留較多的余碳，增大機械不完全燃燒損失。 秸稈焚燒鍋爐簡介隨著《中華人民共和國可再生能源法》和《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》的實施，全國各地興起了生物質特別是秸稈發(fā)電的熱潮。秸稈發(fā)電的關鍵設備是秸稈燃燒鍋爐。為了降低發(fā)電設備投資成本，提高投資效益，開發(fā)符合我國國情的低成本的秸稈燃燒鍋爐是我國秸稈發(fā)電的必由之路。秸稈燃燒爐國內外應用現(xiàn)狀：秸稈燃燒通常分為直接燃燒和與其它燃料混燒兩種類型。秸稈直接燃燒通常有層燃和流化床兩種方式。層燃技術包括固定爐排、移動爐排、旋轉爐排和振動爐排等，可適用于含水率較高、顆粒尺寸變化較大及灰分含量較高的秸稈，具有操作簡便的特點。水冷移動爐排可以保證燃燒的燃料在爐排表面分布均勻，以保障一次配風的均勻分布?？諝夥植疾痪鶗斐山Y渣、飛灰損失增加、過量空氣系數(shù)增加等問題。燃料在爐排上傳輸必須盡可能地保證平滑和均勻。為了實現(xiàn)上述目標，可采用連續(xù)移動爐排、紅外線高度控制系統(tǒng)以及合理的配風系統(tǒng)。這種形式的層燃爐在歐洲國家廣泛采用。丹麥BWE公司秸稈直接燃燒技術的鍋爐采用振動水冷爐排，自然循環(huán)的汽包鍋爐，過熱器分兩級布置在煙道中，煙道尾部布置省煤器和空氣預熱器，如下圖。由于秸稈中氯和堿金屬的含量相對較高，煙氣在高溫時(450℃以上)具有較高的腐蝕性，飛灰的熔點較低，易產生結渣的問題。如果灰分變成固體和半流體，運行中就很難清除，就會阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴重時甚至會完全堵塞煙氣通道，將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問題，因此，專門設計了耐高溫腐蝕的過熱器系統(tǒng)，已經用在最新的發(fā)電廠中。以下為部分BWE公司設計建造的發(fā)電廠：名稱國家年份燃料類型燃料消耗量發(fā)電容量備注Masned丹麥1996秸稈和木屑Ensted丹麥1997秸稈和木屑20t/h37MWMaribo丹麥1999秸稈和木屑Elyan英國2000秸稈38MWSanguesa西班牙2003秸稈19t/h25MW位于加拿大威廉斯湖的生物質電廠以當?shù)氐膹U木料為燃料，燃料處理系統(tǒng)設計有接納和處理大小超過預定規(guī)格木塊的重型多刀碎木機和格柵棚塔。在輸送帶傳送過程中，,轉送到一個75t/,鍋爐進料系統(tǒng)設有分送帶,向7個計量式燃料倉輸送燃料,每個燃料倉都裝有可調節(jié)的速度控制器,根據(jù)鍋爐工作需要的燃料量調節(jié)供給。鍋爐采用設有BW“燃燒控制區(qū)”的雙拱形設計，從而使爐排上面射入的空氣可以受到有效的控制,即使燃料的含濕量高達55%，,同時也有效地降低了煙氣的顆粒物排放量。為適應高含濕量的木質燃料，鍋爐選用了底特律爐排廠生產的DSH水冷振動爐排,保證了溫度超過260℃的預熱空氣被用于此類燃料的充分燃燒。燃料進入爐膛后,除部分在振動爐排上燃燒外,其余均在前壁和尾壁下以高度渾濁的半懸浮狀態(tài)燃燒,這種混濁狀態(tài)是通過特定設置在爐膛前壁下部和尾部的過熱空氣噴嘴噴入空氣而形成的。同時,還在爐膛頂部引入熱空氣，從而在燃燒物向上運動后被再次誘入渾濁狀態(tài)，使固體顆粒充分燃燒，提高熱效率，減少附帶物及煙氣排放量。威廉斯湖生物質電廠的運行表明,其操作比設計預期的還要簡單，而煙氣排放量則遠低于設計要求，工作效率也比預期的要高。流化床技術以德國KARLBAY公司的低倍率差速床循環(huán)流化床生物質燃燒鍋爐為代表。該鍋爐的特點主要體現(xiàn)在燃燒技術上。高低差速燃燒技術的要點是改變現(xiàn)有常規(guī)流化床的單一床面，而采用不同流化風速的多層床“差速流化床結構”，這種結構將流化床分成高速床和低速床，在高速床內不布置受熱面，在低速床內均布置埋管受熱面，由于其床面的高低差異及不同的流化速度，使物料在爐內形成有序大循環(huán)，跟一般流化床相比有以下特點：（1）磨損小，安全可靠性高：普通循環(huán)流化床的易磨損部分是密相區(qū)的埋管受熱面，而磨損主要與煙速、顆粒直徑和埋管材料有關，高低差速床燃燒技術可以很完善地解決這一問題，可使床內物料按不同粒徑自動分離，粗的顆粒集中在低層的主床上，細的部分趨于上副床內，由于分離后的副床上床料平均粒徑比給料的平均粒徑小，因此副床的流化風速可比主床小很多，細的床料和低的流化風速使設置在此處的埋管受熱面磨損程度顯著減輕，壽命由一般的3000小時增加到30000小時以上，很好地解決了中小容量和低倍率鍋爐的安全可靠性的問題。（2）燃燒效率和脫硫效率高：高、低床之間的不同流化風速，形成了床料的有序內循環(huán)，強化了床物料橫向混合，延長了給料和脫硫劑在床內的停留時間，提高了鍋爐的燃燒效率和脫硫效率。試驗表明，%，%。（3）負荷調節(jié)性能好：多床面的結構，使鍋爐具有良好的負荷調節(jié)性能，特別是改善了單一流化床低負荷時因流化風速低，結焦和過剩空氣較高的不足，使之可在40%負荷下經濟可靠運行。高低差速流化床鍋爐其高、低流化床燃燒時是獨立配風，因此負荷調節(jié)范圍較大，一般在30%～115%。（4）環(huán)保性能好：①SO2：流化床鍋爐的低溫燃燒技術——爐膛溫度控制在900℃左右，是爐內噴鈣脫硫的最佳溫度，可以采用添加石灰石這一簡單的方法達到脫硫目的，當鈣硫比為Ca/S=2時，脫硫效率便可達到90%。②NOX：高低差速循環(huán)流化床的低溫燃燒和分段供風兩大特點，可以顯著地降低NOX排放量。（5）合理巧妙的雙層給料結構：鍋爐容量增大時，布風板面積和給料量也隨之增加，如果采用傳統(tǒng)的一層給料，很難保證給料的均勻性，而采用分層給料，不但能確保給料均勻，而且能提高燃燒效率。所謂分層給料，就是將傳統(tǒng)的一層給料現(xiàn)分成兩層或多層給料，根據(jù)重力關系，在同一布風板上給料口越高，它所能把料拋的越遠，所以在距布風板高度不同的地方設置給料口，這樣料可以拋到整個布風板上，所以不但能確保給料均勻，而且使落料面積增大，故能使料和料層充分接觸，提高燃燒效率。瑞典也有以樹枝、樹葉等作為大型流化床鍋爐的燃料加以利用的實例。國內江西鍋爐廠、南通鍋爐廠、泰安鍋爐廠、濟南鍋爐廠等都有燃用生物質的流化床鍋爐。 鍋爐選型純燒秸稈的鍋爐主要有機械爐排爐和循環(huán)流化床爐，現(xiàn)將它們的部分性能對比如下：（1）應用情況：機械爐排爐在國外有成熟的長期運行經驗，使用數(shù)量最多，已有許多定型產品，近來國內也有較多的使用。從目前使用情況來看，國外爐排爐目前普遍認可的是丹麥BWE公司的振動水冷爐排爐；而循環(huán)流化床秸稈燃燒爐以德國KARLBAY公司的差速床技術為代表。（2）爐型尺寸：由于燃料在爐排爐內的攪拌程度、氣體分布、整體反應速度不及流化床爐速度，使得秸稈在爐排爐內停留時間比流化床焚燒爐長，斷面熱負荷小于流化床，造成爐排爐占地面積大，而流化床瘦而高。（3）適用燃料對象：爐排爐要求燃料熱值保持相對穩(wěn)定；而流化床密相區(qū)有大量的高溫物料，床層的熱容量大，燃料適應性強。（4）二次污染控制：由于循環(huán)流化床采用低溫（850～950℃）、分級燃燒，限制了熱力型氮氧化物的形成，同時床中加入合適的吸附劑（如石灰石），可以大大降低SO2和HCl的排放。而爐排爐燃燒溫度高，煙氣中污染物濃度高。因此，從燃燒過程中控制二次污染來看，流化床爐要優(yōu)于爐排爐。（5）燃料預處理：爐排爐一般只設簡單的預處理系統(tǒng)；而循環(huán)流化床燃燒爐對燃料預處理要求較高，對燃料粒徑具有較嚴格要求，需要將秸稈進行一系列破碎、篩分等處理，使其尺寸、性況均一化，入爐秸稈尺寸一般要求為150～200mm，該部分投資費用較高。（6）高溫腐蝕情況：秸稈燃料中含有較高的氯和鉀，燃燒過程中會形成HCl和堿金屬低共融化合物，會發(fā)生高溫腐蝕。爐排爐通?？坎捎酶邷啬透g材料做過熱器，價格較高，而循環(huán)流化床鍋爐通過爐內脫氯和設置外置式換熱器可有效減輕高溫腐蝕。（7）磨損情況：爐排爐中，由于秸稈燃燒過程均發(fā)生在爐排面上，爐排相對較長，爐型較大，磨損相對較輕；循環(huán)流化床爐的布風板、周圍水冷壁及余熱鍋爐后面受熱面和爐墻的磨損比爐排爐明顯。（8）投資費用：目前國內還沒有完全掌握秸稈燃燒爐爐排設計與制造技術，一般依賴進口，而進口層燃爐爐排造價很高。流化床布風裝置與燃煤循環(huán)流化床鍋爐類似，是成熟技術，與層燃爐爐排相比成本較低。綜上所述，爐排爐和流化床鍋爐各有特色，現(xiàn)歸納總結如下表：爐排爐循環(huán)流化床爐優(yōu)點a. 秸稈只需進行簡單預處理就可入爐；b. 磨損相對較輕；c. 煙氣含塵濃度較低。a. 燃料的適應范圍廣；b. NOx排放濃度較低；c. 床內蓄熱量大，避免了爐內急冷急熱現(xiàn)象，燃燒運行穩(wěn)定；d. 爐內沒有機械運動部件，使用壽命長；e. 可設置外置式換熱器，避免高溫腐蝕；f. 鍋爐體積小、投資省。缺點a. 燃料適應范圍窄；b. 過熱器處于高溫腐蝕環(huán)境中，需采用高溫耐腐蝕合金材料；c. NOx排放濃度高；d. 國產爐排尚不過關，進口爐排價格高；e. 占地面積大。a. 燃料預處理要求較高；b. 受熱面磨損較重；c. 煙氣含塵濃度相對較高。綜上所述，爐排爐和流化床鍋爐各有特色，但循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)勢比較明顯，特別是新建鍋爐將主要以秸稈為燃料，采用循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)勢更明顯，所以建議采用循環(huán)流化床鍋爐作為秸稈焚燒鍋爐。第5章 項目選址與建設條件 項目選址概況 縣自然環(huán)境概況大同市為山西省轄地級市，位于山西省東北部，地理座標為東經112176。35′～114176。33′，北緯39176。03′～40176。44′，東與河北省相連，北以外長城為界與內蒙古自治區(qū)毗鄰，南、西南與朔州市、忻州市接壤?？h隸屬于大同市，位于山西省東北部，地處晉冀蒙三省（區(qū)）交界處，是通往河北、內蒙古的“咽喉”之地。地理坐標為北緯39176。49′～40176。31′，東經113176。28′～114176。06′之間。北與內蒙古豐鎮(zhèn)、興和縣交界，南與渾源、廣靈兩縣相連，東與天鎮(zhèn)縣、河北省陽原縣接壤，西與大同市郊區(qū)、大同縣毗鄰。南北長76km，東西寬39km，總面積為1726km2。縣城西距大同市52公里，東經張家口去首都北京320公里。 廠址位置本工程擬建地點位于縣龍泉工業(yè)園區(qū)，園區(qū)距縣城8公里?，F(xiàn)為山西省循環(huán)經濟試點園區(qū)，園區(qū)規(guī)劃面積36平方公里，區(qū)內地勢平坦開闊。 廠址水文氣象條件 廠