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增加能源供應量等綜合經(jīng)濟效益(編輯修改稿)

2024-07-26 00:37 本頁面
 

【文章內容簡介】 密度% 8容積率 9場地利用系數(shù)%  10綠化率% 包括預留用地煙囪圖22 項目總平面圖 勞動定員及制度項目年生產(chǎn)日為365天,每天生產(chǎn)班次采用三班制,每班8h,員工總數(shù)為150人,在廠內食宿。 給排水系統(tǒng) 給水系統(tǒng)本項目的生產(chǎn)、生活及消防用水水源全部由懷集縣自來水公司供給。生產(chǎn)水系統(tǒng)考慮循環(huán)供水系統(tǒng),主要設施有冷卻塔、冷熱集水池、循環(huán)水泵房、旁濾設施及加藥系統(tǒng)等。生活用水由自來水直接供給。 排水系統(tǒng)廠區(qū)排水采用分流制,雨水單獨排入雨水管網(wǎng)。在排水方面,項目選址具有環(huán)保制約性,主要因素為項目附近水體為馬寧水,按《廣東省地表水環(huán)境功能區(qū)劃(試行)》(府函[1999]553號文),馬寧水(廣西省界~懷集懷高村段)河段為綜合用水功能,無飲用功能,水環(huán)境質量目標為《地表水環(huán)境質量標準》(GB38382002)Ⅱ類標準。根據(jù)《水污染物排放限值》(DB44/262001),Ⅱ類水體禁止新設排污口,已有排污口需削減污染物排放總量。為解決項目排水問題,制定三個排水方案:表22 各排水方案比選序號方案內容優(yōu)點缺點方案一廠區(qū)自建廢水處理站處理達到一級標準后排入三級水塘,出水達到Ⅲ類水標準后回用于廠區(qū)綠化、道路澆灑等,雨季則溢流到馬寧水不設排污口,廢水可回用廠區(qū)綠化和道路澆灑等,節(jié)約用水;水塘凈化水質,運行成本低占地大,約需300m2,一次性投資大,投資資金約35萬方案二自建廢水處理設施,處理達到一級標準(或更嚴標準)后由自建的污水管網(wǎng),引至冷坑水排放設置排污口,廢水處理可穩(wěn)定達標自建不低于1km的排污管網(wǎng),長距離輸送污水,自設泵站,運行成本高方案三委托處理廠區(qū)不設污水處理設施和排污口,由其它企業(yè)或懷集縣污水處理廠處理周轉量大,運輸頻繁,環(huán)保主管部門難以監(jiān)管方案一:廠區(qū)自建廢水處理站,廠區(qū)生活污水和生產(chǎn)廢水經(jīng)處理達到《水污染物排放限值》(DB44/262001)第二時段一級標準后,排入三級水塘深度處理,水塘為氧化塘處理系統(tǒng),出水可達到《地表水環(huán)境質量標準》(GB38382002)Ⅲ類標準,經(jīng)有效處理后的廢水回用于廠區(qū)綠化和道路澆灑,在雨季,則溢流至馬寧水。該方案優(yōu)點是不在馬寧水新設排污口,符合環(huán)保規(guī)定,運行成本較低,缺點是占地大,約需占地300m2,一次性投資約需35萬,占地300畝,均可彌補兩方面不足之處。方案二:方案二是廠區(qū)廢水經(jīng)自建廢水處理站處理,達到《水污染物排放限值》(DB44/262001)第二時段一級標準(考慮下游水體為馬寧水,或采取更嚴的排放標準)后,由自行敷設的污水管網(wǎng)將廢水引至項目以北的冷坑水排放,冷坑水為Ⅲ類水體,可新設排污口,該方案的受三方面條件制約,一是污水運輸線路太長,到達水體的距離達1km,二是可行性視乎馬寧水的環(huán)境容量,冷坑水匯入的是馬寧水,馬寧水是Ⅱ類水體,必須確保一定的衰減距離方可保護馬寧水水質,三是選擇的排污口地勢相對馬寧水要高,項目需自設泵站排水,日常運行成本較高。方案三:該方案為污染轉移治理。委托廢水處理達標企業(yè)或懷集縣污水處理廠處理。該方案的優(yōu)點是廢水不在廠區(qū)治理,不設排污口,其缺點一是目前尚未落實接納污水的對象,二是運輸頻繁,三是主管部門無法實施有效的監(jiān)管。綜合以上分析,本環(huán)評推薦選擇方案一的排水方案,該方案具有其環(huán)保積極的一面,其缺點可由項目的投資和占地去彌補,可解決項目環(huán)保制約因素。 工藝比選及機組選型 生物質利用方式比選生物質能是一種巨大的資源,其利用技術也陸續(xù)被研究開發(fā)出來,從目前來看,主要技術種類分為直接燃燒技術、物化轉換技術和生化轉換技術。直接燃燒采用現(xiàn)代化的鍋爐技術,適用于大規(guī)模利用生物質,它的優(yōu)點是效率高,并且可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。主要缺點是投資高,而且不適用于分散的小規(guī)模利用,生物質必須相對比較集中才能采用該技術。物化轉換技術包括三方面:①是干餾技術;②是氣化制生物質燃氣;③是熱解制生物質油。干餾技術主要目的是同時生產(chǎn)物質碳和燃氣,它可以把能量密度低的生物質轉化為熱值較高的固定炭和燃氣,炭和燃氣可分別用于不同用途。優(yōu)點是設備簡單,可以生產(chǎn)炭和多種化工產(chǎn)品,缺點是利用效率低,而且適用性較小,一般只適用于木質生物質的特殊利用。生物質熱解氣化是把生物質轉化為可燃氣的技術,根據(jù)技術路線的不同,可以是低熱值氣,也可以是中熱值氣。它的主要優(yōu)點是生物質轉化為可燃氣后,利用效率高,而且用途廣泛,既可以用作生活煤氣,也可以用作燒鍋爐或直接發(fā)電。主要缺點是系統(tǒng)復雜,而且生成的燃氣不便于儲存和運輸,必須有專門的用戶或配套的利用設施。熱解制油是通過熱化學方法把生物質轉化為液體燃料的技術,它的主要優(yōu)點是可以把生物質制成油品燃料,作為石油產(chǎn)品的替代品,用途和附加值大大提高,主要缺點是技術復雜,目前的成本仍然太高。生物質生化轉換技術主要是以厭氧消化和特種酶技術為主。它包括小型的農(nóng)村沼氣技術和大型的厭氧處理污水工程。它的主要優(yōu)點是提供的能源形式為CH4,非常清潔,具有顯著的環(huán)保效益,主要缺點是能源產(chǎn)出低,投資大。綜上所述,本項目選用生物質氣化燃氣發(fā)電,與直接秸稈燃燒發(fā)電相比,具有利用率高,基本無大氣污染物產(chǎn)生等優(yōu)點。 氣化方式生物質氣化發(fā)電系統(tǒng)由于采用氣化技術和燃氣發(fā)電技術的不同,其系統(tǒng)構成和工藝過程有很大差別。從氣化形式上看,生物質氣化過程可以分為固定床和流化床兩大類,目前研究和應用最多的是循環(huán)流化床氣化發(fā)電技術。從燃氣發(fā)電過程上看,氣化發(fā)電可分為內燃機發(fā)電系統(tǒng)、燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)及燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。內燃機發(fā)電系統(tǒng)以簡單的燃氣內燃機組為主,可單獨燃用低熱值燃氣,也可以燃氣、油兩用,它的特點是設備緊湊,系統(tǒng)簡單,技術成熟、可靠。燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)采用低熱值燃氣輪機,燃氣需增壓,否則發(fā)電效率較低,由于燃氣輪機對燃氣的質量要求較高,并且需要較高的自動化控制水平和燃氣輪機改造技術,所以一般單獨采用燃氣輪機的生物質氣化發(fā)電系統(tǒng)較少。燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)是在內燃機、燃氣輪機發(fā)電的基礎上增加余熱蒸汽的聯(lián)合循環(huán),該種技術可以有效地提高發(fā)電效率。因此,本項目擬采用燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術。 設備選型(1)主要設備選型的原則應與選擇的項目建設規(guī)模、產(chǎn)品方案和工藝技術方案相適應,滿足項目的要求,可獲得最大效益。(2)適應產(chǎn)品品種和質量的要求。(3)提高連續(xù)化、大型化程序,降低勞動強度,提高勞動生產(chǎn)率。(4)降低原材料、水、電、汽單耗,滿足環(huán)境保護要求。(5)強調設備的可靠性、成熟性,保證生產(chǎn)和質量穩(wěn)定。不允許將不成熟或未經(jīng)生產(chǎn)考驗的設備用于建設方案設計。(6)符合政府或專門機構發(fā)布的技術標準要求。(7)在滿足機械功能和生產(chǎn)過程的條件下,力求經(jīng)濟合理(含用料、制造、操作和維護保養(yǎng))。盡可能立足于國內。(8)主要設備和輔助設備之間相互配套。本項目設備由物料預處理設備、氣化設備、凈化設備、換熱設備(余熱爐等)、燃氣輪機、蒸汽輪機發(fā)電設備組成。功率范圍在7KW~30MW,效率可達35%~90%。這種系統(tǒng)的特點是原料處理量大,自動化程度高,系統(tǒng)效率高,適合工業(yè)化生產(chǎn)。常壓下可達:輸出功率7KW~30MW,系統(tǒng)效率35%~60%,運行方式長期連續(xù)。本項目建設2等離子雙循環(huán)流化床氣化爐+44500kw燃氣內燃機和5+5500kw螺桿膨脹動力發(fā)電機組。表23 主要生產(chǎn)設備一覽表序號工序名稱數(shù)量型號、規(guī)格和參數(shù)1進料原料粉碎機6臺20t/h2氣化等離子雙循環(huán)流化床氣化爐2臺12MW,31200m3/h3除塵慣性除塵2套旋風除塵2套水浴凈化2套螺旋排渣系統(tǒng)1套180m3/min4凈化納米凈化系統(tǒng)2套10000m3/h5發(fā)電燃氣內燃發(fā)電機組44臺(1備)500GF108250、8氣缸螺桿膨脹動力發(fā)電機組5臺SEPG400500/6余熱利用余熱鍋爐5臺QCF19/7智能調控視頻顯示系統(tǒng)1套8輔助系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)1套200t/h羅茨風機2臺18000m3/min引風機2臺送風機4臺升壓變壓器6臺35~110KV真空循環(huán)泵4臺160m3/min空壓機2臺水泵6臺儀器、儀表系統(tǒng)1套 工藝流程分析 技術要求:有足夠的裂解區(qū)(爐膛)。有良好的保溫層。有穩(wěn)定的高溫裂解溫度源。有充足的裂解氣化量。由物料預處理設備、氣化設備、凈化設備、換熱設備(余熱爐等)、燃氣輪機、蒸汽輪機發(fā)電設備組成。功率范圍在7KW~30MW,效率可達35%~90%。氣化爐為等離子雙循環(huán)流化床,凈化方式采用納米凈化系統(tǒng)、焦油裂解爐及焦油水洗塔。這種系統(tǒng)的特點是原料處理量大,自動化程度高,系統(tǒng)效率高,適合工業(yè)化生產(chǎn)。常壓下可達:輸出功率7KW~30MW,系統(tǒng)效率35%~60%,運行方式長期連續(xù)。經(jīng)處理的(以符合不同氣化爐的要求)生物質原料,由進料系統(tǒng)送進氣化爐內。由于有限地提供氧氣,生物質在氣化爐內裂解,發(fā)生氣化反應,生成可燃氣體一氣化氣。氣化氣一般與物料進行熱交換以加熱生物質原料,然后經(jīng)過冷卻及凈化系統(tǒng)。在該過程中,灰分、固體顆料、焦油及冷凝物被除去,凈化后的氣體即可用于發(fā)電,通常采用蒸汽輪機、燃氣輪機及內燃機。 原料技術指標:(1)含水量不超過15%。只有當原料含水量低于15%時才可以打包、堆放。(2)原料粉碎長度1cm以下,不論是樹枝、木屑等其它作物秸稈。原料工藝路線:原料從儲存庫到粉碎機采用皮帶輸送,從粉碎機輸送到氣化爐采用管道輸送。電廠燃料秸稈打包后由載重汽車運輸進廠,直接進入卸料棚將秸稈卸車,通過皮帶輸送至氣化爐直接上料使用;也可進入秸稈儲倉卸車以供儲存使用。原料場要有良好的通風、排水、轉運通道、消防通道和安全通道,列為一級防火區(qū)域。 進料進料機構采用螺旋加料設備是電磁調速電機。螺旋加料器既便于連續(xù)均勻進料,又能有效地將氣化爐同外部隔絕密封起來,使氣化所需空氣只由進風機控制進入氣化爐,電磁調速電機則可任意調節(jié)生物質進料量。 氣化爐生物質氣化是保證發(fā)電正常運行的關鍵。本工程采用循環(huán)流化床裂解氣化爐,高效率氣化裂解原料發(fā)電。氣化爐是生物質氣化的主要設備。在這里,生物質經(jīng)裂解、氣化轉化為可燃氣。氣化裝置采用循環(huán)流化床氣化爐,它主要由進風機,氣化爐和排渣螺旋等構成。生物質在氣化爐中經(jīng)高溫熱解氣化生成可燃氣體,氣化后剩余的灰份則由排渣螺旋及時排出爐外。本氣化爐裂解溫度保持750℃至1100℃,當溫度低于750℃要控制物料的供給。溫度源為雙循環(huán)等離子,所以要選用耐高溫、多晶體保溫材料。在氣化爐內,微負壓狀態(tài)下,能將90%的生物質氣化成可燃氣體。大分子焦油得到了充分裂解成為小分子焦油,在催化劑的作用下,實現(xiàn)分子重組,產(chǎn)生可燃氣體。大部分是碳氫化合物。生物質氣化都要通過氣化爐完成,其反應過程很復雜,目前這方面的研究尚不夠細致、充分。隨著氣化爐的類型、工藝流程、反應條件、氣化劑的種類、原料的性質和粉碎粒度等條件的不同,其反應過程也不相同。但不同條件下生物質氣化過程基本上包括下列反應:C + O2 = CO2CO2 + C =2CO2C + O2 = 2CO2CO + O2 = 2CO2H2O + C = CO + H22H2O + C = CO2 + 2H2H2O + CO = CO2 + H2C + 2H2 = CH4 余熱鍋爐余熱鍋爐是布置在氣化爐后,內燃機排放的過熱煙氣由余熱鍋爐回收熱量后再蒸汽發(fā)電,有效地增加了系統(tǒng)的熱效率,減少了熱損失,本身不需要燃料。 燃氣凈化裝置燃氣需經(jīng)凈化處理后才能用于發(fā)電,燃氣凈化包括除塵、除灰和除焦油等過程。本裝置采用三級除塵技術:第一級,慣性除塵器,除塵效率60%,第二級,旋風除塵器,除塵效率90%,第三級,文氏管除塵器,效率達98%,經(jīng)過三級除塵,燃氣中的固體顆粒和微細粉塵基本被清洗干凈,除塵效果較為徹底;燃氣中的焦油采用再裂解、吸附和水洗的辦法進行清除,主要設備是兩個串聯(lián)起來的噴淋洗氣塔。(1)慣性除塵器利用含塵氣流沖擊在擋板上,氣流方向發(fā)生急劇轉變,借助塵粒本身的慣性力作用,使之與氣流分離的裝置。慣性除塵器可用于高溫含塵氣體的除塵,可直接安裝在風道上。含塵氣體在沖擊或方向改變之后,速度越高(20~30m/s)方向轉變的曲率半徑越小,除塵效率越高。一般只能捕集10~20μm以上的粗粉塵,常應用來凈化密度和粒度較大的粉塵。(2)旋風除塵器利用塵粒隨煙氣流旋轉運動,借助于塵粒的離心力作用,塵粒沿著圓筒壁旋轉下降,而凈化氣體通過排氣管從筒體中心排出,從而把塵粒從煙氣流中分離出來。一般捕集粒徑在幾十微米以下。(3)文氏管除塵器文氏管除塵器由文氏管凝聚器和除霧器兩部分組成。文氏管凝聚器又由收縮管、喉管和擴散管組成。煙氣進入收縮管時流速逐漸增加,進入喉管時流速達到最大值,同時在喉管處加入壓力水。由于水在高速氣流下迅速霧化,煙氣中的塵粒被強制濕潤和凝聚。在擴散管凝聚過程繼續(xù)進行。最后,含塵的水在除霧器被分離出來,從而實現(xiàn)除塵的全過程?;以饕獊碜詺饣癄t及旋風分離器,氣化爐底部渣采用排渣螺旋機械排出爐處后,采用干式出渣方式進行出渣,經(jīng)1m3倉泵送到廠處的干灰?guī)?。干灰?guī)熘械母苫铱山?jīng)其下設置的放灰口放入粉料罐中外送深度加工制作農(nóng)田復合肥,實現(xiàn)綜合利用。 氣體凈化生物質氣的凈化也是重要環(huán)節(jié)。如果凈化不良,焦油含量超標,導致燃氣發(fā)動機不能正常工作,所發(fā)出的電就不穩(wěn)定,功率也不能正常發(fā)揮。所以凈化工藝配置要合理,盡量采用高新材料,技術裝備要考慮降低成本。 燃氣發(fā)電采用燃氣發(fā)電機組,由于目前國內燃氣內燃機的最大功率只有500kW,故24MW發(fā)電機組由44臺500kW的發(fā)電機并聯(lián)加5臺500kW的螺桿膨脹動力發(fā)電機而組成。凈化后的氣體進入內燃機發(fā)電,同時內燃機排放出的過熱氣體由余熱回收系統(tǒng)
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