【文章內容簡介】 程利用的生物質資源 序號 名稱 種植面積 萬畝 畝產(chǎn) 公斤） 總產(chǎn) 萬噸） 秸稈產(chǎn)量 萬噸 備 注 1 油菜籽 21 4 夏糧 2 玉米 400 秋糧 3 芝麻 180 秋糧 4 樹木枝條 5 實際產(chǎn)量為 5― 10 萬噸 8 合計 綜上，射陽縣每年除可用于生物質發(fā)電的 萬噸棉花秸稈外，還有 萬噸其它秸稈，并且是可被本工程利用的生物質資源?？紤]其 70％的可收集性，則可被本工程收集的其它秸稈資源量為 萬噸。這些生物質資源，可用于災害年份棉花秸稈資源的補充。因此，從生物質資源量上分析，這些資源為未來本工程的安全運行和燃料供應進一步提供了保障。 棉花秸稈的燃料特性 稈燃料特性 參照其它生物質發(fā)電工程燃料分析報告，棉花秸稈的工業(yè)分析數(shù)據(jù)見表 32。 表 32 棉花秸稈的工業(yè)分析數(shù)據(jù) 符 號 名 稱 數(shù) 值 全水份 Mar % 灰份 Aar % 揮發(fā)份 Var % 固定碳 FCar % 低 位 發(fā) 熱 量 17440kJ/kg 注：表面水份為 0%。 稈內在水份的季節(jié)性含量 棉花秸稈收取季節(jié)在 11 月份到第二年的 3 月份，農(nóng)戶根據(jù)勞力自行安排收取時間，大部分收取時間集中在 11 月份到 12 月份。 11 月份到 12 月份棉花秸稈內在水份含量在 30%40%，根部水份含量高于莖部水份含量。第二年 3 月份棉花秸稈內在水份含量在 10%左右。 因此，秸稈收購點收購到棉花秸稈后，可通過的自然通風存放和晾曬，使其秸稈內在水份含量控制在 10%左右。 影響棉花秸稈燃料量的增減因素 花秸稈量增加的因素 ，增加了棉花秸稈的保有量。根據(jù)射陽縣人民生活質量提高的實際情況，這種趨勢是必然的。 ，棉花秸稈將作為商品，會增加農(nóng)戶收集秸稈的積極性，棉稈的自然損失會減少，因此增加可收購棉花秸稈的數(shù)量。 1 萬畝，前期造地的灘涂，會逐步改造成棉田，因此將會擴大棉花種植面積 ，并將增加可收購的棉花秸稈的數(shù)量。 花秸稈量減少的因素 影響本地區(qū)棉花秸稈產(chǎn)量減少的主要因素有澇災、臺風、旱災、病蟲害。 ：澇災一般發(fā)生在 8 月份，澇災發(fā)生時如果和黃海天文大潮發(fā)生在同一時間，泄洪閘不能開啟，會發(fā)生洪澇災害，例如 2020年發(fā)生了 30 年一遇的洪澇災害。發(fā)生大的洪澇災害對棉花及棉花秸稈產(chǎn)量影響較大。 如果單純發(fā)生澇災，由于射陽水系發(fā)達，開啟泄洪閘會很快泄洪，不會發(fā)生大面積的洪澇災害。 ：一般發(fā)生在 9 月份，已到了棉花掛果期，對棉花產(chǎn)量影響較大，對棉花秸稈產(chǎn)量影響不大。 災： 5 月份有時發(fā)生春旱，由于射陽地表水充足，有條件及時澆灌，因此旱災不會對棉花及棉花秸稈產(chǎn)量造成影響。 ：主要指棉花掛果期發(fā)生的棉蛉蟲災害，由于現(xiàn)在有積極的防治手段，不會大面積發(fā)生病蟲害，即使發(fā)生也不會對棉花秸稈產(chǎn)量造成影響。 因此，澇災加黃海天文大潮的影響對棉花秸稈的產(chǎn)量影響是最大的?？紤]到 2020 年是 30年一遇的災害，該年度 萬噸的秸稈產(chǎn)量可作為最不利情況下的可收集的燃料量。 棉花秸稈的收集 稈收集的可能性 棉花采摘后，農(nóng)戶在棉田套種上越冬作物。棉花秸稈的收集可以到 第二年 3 月前，所以有充裕的時間進行，以前由于棉花秸稈不能有效利用，農(nóng)民把收集的秸稈或堆棄在河道地頭，或自然焚燒，對水利設施和環(huán)境都造成了不利影響。本工程建成后，秸稈將會作為商品，因此，有條件通過經(jīng)濟杠桿，鼓勵農(nóng)民將棉花秸稈集中堆放，曬干后向電廠燃料收購點集中出售。 發(fā)電廠收購棉花秸稈的可能性 經(jīng)調研，現(xiàn)在棉花秸稈在市場上沒有買賣行為，有些農(nóng)戶甚至雇工拔棉花秸稈，堆放的棉花秸稈一般經(jīng) 23 年才會腐爛。經(jīng)實地調研分析認為，本工程建成后，棉花秸稈作為商品進行收購，在棉花秸稈的收集、運輸、保管、破碎、銷售各環(huán)節(jié)上農(nóng) 民將會產(chǎn)生極大的熱情。 稈收購點 生物質發(fā)電廠自備貯料場按破碎后貯存棉花秸稈 8000噸設計，可保證電廠 15天燃料存貯量。根據(jù)本工程燃用的棉花秸稈量，考慮到棉花秸稈收集期較長，電廠有條件邊收購邊消耗，因此在廠內不設棉花秸稈破碎站。 射陽縣現(xiàn)有 20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、 3 個國營農(nóng)場，選取 10 個棉花秸稈產(chǎn)量高、交通方便、物流方向合理的鄉(xiāng)鎮(zhèn)建立 10 個棉花秸稈收購點，收購點盡量利用廢地、荒地、鹽堿地設置，每個收購點占地 67 畝，投資計劃為 萬元。 本工程設置的 10 個秸稈收購點，每個秸稈收購點棉花秸稈存貯能力按 萬 噸考慮，全部收購點棉花秸稈總存貯能力按 56 萬噸考慮。 根據(jù)對當?shù)氐氖袌稣{查，農(nóng)民向生物質發(fā)電廠秸稈收購點銷售棉花秸稈獲益的積極性很高，政府部門也承諾進行協(xié)調，因此，本項目初步擬定由電廠投資建設秸稈收購點。 花秸稈收購點的配置 、荒地、鹽堿地等場地 7畝，場地周圍不應有易燃易爆場所，并且有不少于10 米的防火隔離帶，在隔離帶內不應有建筑物。 150m2，做為職工辦公、休息場所以及車庫和倉庫。 2 臺，每臺破碎機破碎能力 ，破碎機建設防 雨設施。 2 噸裝卸機 2 臺，做為裝卸車和料場內搬運材料使用。 2 臺。 。 。 6名，其它雇用臨時人員，分 2班進行生產(chǎn)。其中秸稈收購點的人員不計入電廠總人數(shù)，通過與電廠的關聯(lián)交易實現(xiàn)財務上的獨立核算。 稈收購點功能 ，并保證棉花秸稈質量； ，設置相應的防雨設施，并做好防火、防霉變工作； 破碎工作，破碎后的棉花秸稈主枝干長度小于 50mm； ，破碎后的棉花秸稈要及時裝運，縮短破碎后的棉花秸稈場內存放時間。 棉花秸稈燃料的調度 電廠投產(chǎn)后，應對收購點的貯存量建立檔案，向每個收購點下達調入計劃，收購點每天向電廠反饋收購及存貯信息，遇到特殊情況，電廠提前一天向收購點或收購點提前一天向電廠提出變更計劃要求，以便對供料計劃及時進行調整。 棉花秸稈的運輸 射陽縣交通便利，路網(wǎng)發(fā)達，運輸車船很多。電廠建成后，將會通過經(jīng)濟杠桿驅動運輸戶將運輸 車輛改制成廂式車或用小型船舶進行運輸，利用農(nóng)村經(jīng)紀人或合約方式，相對固定運力，保障電廠有可靠的棉花秸稈的供給能力。經(jīng)調研分析，租用農(nóng)用車、船保證秸稈的運輸是可行的。 棉花秸稈成本分析 根據(jù)調查，目前棉花秸稈未作為商品，未來電廠收購時無其它收購方作為競爭者。經(jīng)詳細測算，考慮到電廠投產(chǎn)后秸稈價格上漲因素，棉花秸稈收購價格可控制為 80 元 /噸；棉花秸稈的破碎費用 40 元 /噸；貯存、裝車費用 30 元 /噸；場地租賃費 元 /噸年，設施配套費 元 /噸年，流動資金 1000萬元，稅金、利潤和不可預見費用 40 元 /噸， 采用農(nóng)用車輛運輸運費 ～ 元 /噸公里，采用小型船舶運輸運費按 ～ 元 /噸公里考慮，由于棉花秸稈收購時間不同，長期存貯所造成的棉花秸稈熱值降低及數(shù)量減少等損失，按 20%計算，最終電廠收購的棉花秸稈綜合價格與當?shù)貥藴拭旱膬r格基本相同。4 裝機方案和機、爐選型 本工程是以燃燒生物質燃料為主的可再生能源發(fā)電項目，由于地處射陽縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)西區(qū)，因此兼供區(qū)內工業(yè)用熱。鍋爐設備的選擇將以第 3部分―燃料供應的分析結論為依據(jù)，汽輪發(fā)電機組選型將在鍋爐容量確定的前提下充分考慮對外供熱的可能性。下面簡要介紹本工 程熱負荷。 熱負荷 本工程廠址位于射陽縣省級開發(fā)區(qū)西區(qū)的腹地，根據(jù)開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃，該區(qū)主要引進紡織項目、重大項目和高科技項目 1 設計熱負荷 供汽壓力 （ MPa） 供汽溫度 ℃ 數(shù) 值 t/h 夏 季 冬 季 最大 平均 最大 平均 280 25 20 30 25 本報告其后的工藝系統(tǒng)方案均考慮了供熱的可能性，但由于采用的熱負荷均為意向性熱負荷，因此在進行電廠技術經(jīng)濟指標測算時將按照供熱工況及純凝汽工況兩種運行方式進行。 裝機方案 本期工程裝機方案為：建設 1 臺 130t/h燃用棉花秸稈的高溫高壓鍋爐，配 1 臺 25MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機組，兼顧對外供熱。 ，原則上鍋爐容量宜大不宜??；同時，應考慮使用功能情況。該地主要農(nóng)作物秸稈為棉花秸稈，根據(jù)生物質燃料報告，可靠的可收集的生物質燃料量能夠保證 2 臺 130t/h 鍋爐運行的需求，但由于生物質發(fā)電廠運行經(jīng)驗較少，為保證本工程的順利投產(chǎn)運行，本期工程先建設 1 臺 130t/h鍋爐，待機組運行平穩(wěn)、可靠，燃料供應環(huán)節(jié)發(fā)展成熟，可考慮擴建 1 臺 130t/h鍋爐。 ，而且開發(fā)區(qū)企業(yè)班制不同，日熱負荷波動較大，不宜采用背壓汽輪發(fā)電機組，因此，選擇抽汽凝汽式供熱機組。為節(jié)約能源，提高經(jīng)濟性，選擇高溫高壓機組。 3．根據(jù)熱負荷性質，考慮機組運行靈活性和供熱可靠性，選擇 1 臺 汽式供熱機組，對熱負荷變化的適應性好，在鍋爐額定出力 130t/h 工況下，供熱機組的發(fā)電功率為 25MW，扣除補充水加熱用汽量后，對外供汽量約為 30t/h，可滿足熱用戶需要。 4．因本期工程僅建設 1 臺 130t/h鍋爐，其供汽可靠性較差，當鍋爐 事故停運或檢修時，為保證熱用戶的用汽，設置 2 臺 10t/h供熱備用鍋爐，鍋爐燃用棉花秸稈。同時該鍋爐可作為機組的啟動汽源和工程施工用汽汽源。 機、爐選型 型 目前，國內尚無專用的生物質燃料鍋爐，丹麥 BWE 公司在生物質燃料鍋爐的設計、制造方面有成熟的經(jīng)驗，爐型主要有振動爐排鍋爐和室燃爐，但造價很高，為適應生物質發(fā)電的需要，國內正在引進技術生產(chǎn)或聯(lián)合生產(chǎn) 75t/h容量和 130t/h容量的生物質燃料鍋爐，隨著國產(chǎn)化進程的加快，鍋爐造價可望不斷降低。 根據(jù)國內目前的實際情況，參照類似工程，推薦本工程采用丹麥 BWE公司 130t/h振動爐排鍋爐。鍋爐的設計燃料為棉花秸稈，燃料品種單一，對鍋爐燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有利，將來可通過運行實踐，探索摻燒部分其它秸稈的可能性。 棉花秸稈由供應單位在廠外切碎成小于 50mm 長的散料，運至電廠貯料場，由帶式輸送機送至爐前的給料系統(tǒng)分配到各進料口進入爐內燃燒。 此外，由于棉花秸稈中含有氯元素（ %），灰渣中含堿金屬氧化物（ %），要注意腐蝕和結焦問題。 電機的選型 汽輪發(fā)電機與鍋爐一對一配套，采用成熟的國產(chǎn)設備。汽輪機為 ，高溫高壓抽汽凝汽式，通流 部分由一個調速級和 17 個壓力級組成，回熱系統(tǒng)由 2 級高壓加熱器、 1級高壓除氧器和 3 級低壓加熱器組成。當配套鍋爐在額定出力 130t/h 工況下運行時，機組發(fā)電功率為 25MW，對外供汽量約為 30t/h。機組事故停運或正常檢修時，為保證向熱用戶供汽，需設置備用減壓減溫器。 發(fā)電機為空氣冷卻，無刷勵磁，額定功率 25MW，額定電壓 。 主設備技術參數(shù) 鍋爐型式：高溫高壓、全鋼結構、自然循環(huán)汽包鍋爐。 額定蒸發(fā)量： 130t/h 過熱蒸汽壓力： 過熱蒸汽溫度： 540℃ 給水溫度： 210℃ 鍋爐效率： 90% 鍋爐排煙溫度： 130℃ 鍋爐排污率： 2% 型式： 、高壓抽汽凝汽式 額定功率： 25MW 主汽門前蒸汽壓力： 主汽門前蒸汽溫度： 535℃ 額定進汽量： 152t/h 額定抽汽量： 56t/h（扣除補充水加熱用汽后的外供汽量） 額定抽汽壓力： 抽汽溫度： 280℃ 最大進汽量： 190t/h 最大抽汽量： 70t/h（扣除補充水加熱用汽后的外供汽量） 冷卻水設計溫度： 20℃ 額定轉速： 3000r/min 型式： 空氣冷卻式 額定功率： 25MW 額定電壓： 功率因數(shù)： 額定轉速： 3000r/min 頻率： 50Hz 汽量平衡和主要熱經(jīng)濟指標 裝機方案的原則性熱力系統(tǒng)及熱平衡圖見附圖 GDDS06004k07。汽量平衡和熱經(jīng)濟 指標計算結果見表 42 和表 43。 表 42 汽量平衡（ 1 130t/h+1 25MW） 項 目 單位 供熱工況 純凝汽工況 夏 季 冬 季 冷卻水溫度 20℃ 冷卻水溫度 27℃ 最大 平均 最大 平均 熱負荷 t/h 25 20 30 25 ―― 鍋爐過熱蒸汽流量 t/h 管道損失（ 2%） t/h