【正文】 廠房布置的主要原則 原電廠為16 MW+115 MW汽輪發(fā)電機組。當汽機事故或停機檢修時，鍋爐新蒸汽將通過1臺60t/h減溫減壓器直接進入供熱蒸汽母管。從汽輪機調(diào)整抽汽口抽出的蒸汽接入供熱蒸汽母管，由蒸汽母管供熱用戶。 供熱系統(tǒng)本項目熱負荷為采暖熱負荷和工業(yè)熱負荷，其中采暖供熱為低真空運行,熱網(wǎng)供回水溫度為65/50℃。 工業(yè)水系統(tǒng)工業(yè)水系統(tǒng)分別向送風機、引風機、電動給水泵、空壓機等設(shè)備提供軸承冷卻水。 開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)開式循環(huán)水系統(tǒng)采用單元制，供水取自凝汽器進口循環(huán)水管，主要向汽機房的設(shè)備，如：發(fā)電機空氣冷卻器、汽輪機冷油器等提供冷卻水。高加疏水疏向除氧器，在高加故障時，事故疏水引入地溝。凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有1臺低壓加熱器、1臺軸封加熱器和3臺大氣式除氧器。 凝結(jié)水系統(tǒng)2機組設(shè)置2臺容量為設(shè)計熱負荷工況下凝結(jié)水量110%的電動凝結(jié)水泵，1臺運行，1臺備用。 凝汽器抽真空系統(tǒng)凝汽器采用射水抽汽器抽真空。除氧器有關(guān)汽水管道，均為母管分段制系統(tǒng)。高壓加熱器設(shè)有電動旁路，當高壓加熱器發(fā)生故障時，高加旁路自動開啟，系統(tǒng)經(jīng)由高加旁路直接向省煤器供水。系統(tǒng)配置6臺電動給水泵，根據(jù)鍋爐負荷調(diào)整給水泵運行的臺數(shù)。 主給水系統(tǒng)主給水采用單母管分段制系統(tǒng)。為確保供熱的可靠性，主蒸汽母管的一端通過減溫減壓器向熱網(wǎng)加熱器供汽。本期工程4臺鍋爐的主蒸汽管道，從鍋爐過熱器出口集箱接出，經(jīng)電動閘閥至主蒸汽母管。1）可提取高純度的SiO2；2）聯(lián)產(chǎn)水玻璃和活性炭；3）水泥混凝土。（2）保持合適的一次風量，合理送入二次風，從而增加生物質(zhì)燃料在爐內(nèi)的停留時間。生物質(zhì)燃料的灰中含有大量的SiO2,對鍋爐尾部受熱面的磨損影響很大，在設(shè)備本身采取最有效的辦法是加裝防磨瓦。3）焦油是生物質(zhì)在氣化過程中不可避免的副產(chǎn)物。鍋爐易結(jié)焦的部位是對流過熱器、高溫省煤器，在實際工作中可以通過以下辦法防止結(jié)焦；1）通過在生物質(zhì)中摻配一定比例的CaO，來控制灰熔點，可按比值（SiO2+Al2O3）/CaO來判定，～。焦油在低溫下凝結(jié)成液體，容易和水、炭粒等結(jié)合在一起，堵塞輸氣管道，卡住閥門、抽風機轉(zhuǎn)子，腐蝕金屬。生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的焦油的數(shù)量與反應溫度、加熱速率和氣化過程的滯留期長短有關(guān)，通常反應溫度在500℃時焦油產(chǎn)量最高，滯留期長，焦油因裂解充分，其數(shù)量也隨之減少?？梢苑治龀龅某煞钟?00多種，主要成分不少于20種，其中含量大于5%的有7種，它們是：苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚。但是影響燃料灰的熔點不是各種成分的熔點平均值，黑龍江歲寶熱電有限公司金京熱電分公司生物質(zhì)摻燒試驗過程，燃用的是混合燃料，經(jīng)化驗其灰熔點如下：生物質(zhì)摻配比例變形溫度t1軟化溫度t2熔融溫度t3生物質(zhì)顆粒稻殼原煤1420℃1480℃1500℃1410℃1470℃1500℃1400℃1460℃1500℃1）焦油的特點； 在固定床熱分解層，溫度在200℃以上，生物質(zhì)的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素開始熱分解，生成焦炭、焦油、木醋液及其他氣體。 關(guān)于結(jié)焦與積灰、焦油的防治下表是生物質(zhì)燃料的灰熔點：變形溫度t1軟化溫度t2熔融溫度t3生物質(zhì)顆粒1040℃1060℃1110℃稻殼1220℃1260℃1280℃當鍋爐的爐膛溫度低于灰的軟化溫度t2 100℃以上時，受熱面不易結(jié)焦，鍋爐運行是安全的。7）灰熔點低，增加結(jié)焦和積灰的可能性。5）含碳量低，熱值低，生物質(zhì)燃盡時間短，當揮發(fā)分燒完，秸稈碳結(jié)構(gòu)為松散骨架，過量氣流運動可能使其解體。 4）生物質(zhì)揮發(fā)分含量高,著火點溫度低,330～400℃時揮發(fā)分大量分解逸出。1）爐膛溫度顯著提高，達到950℃ 以上；燃用生物質(zhì)燃料后，溫度提高了100℃以上，表現(xiàn)為火焰充滿度好，提高了煤及稻殼的燃燼度；2）負荷加減速度迅速，對外界負荷的變化反應比較快，這充分體現(xiàn)了稻殼在爐內(nèi)燃燒的作用，在一定程度上改善了鏈條爐的負荷變化惰性；3）根據(jù)黑龍江歲寶熱電有限公司金京熱電分公司摻燒試驗結(jié)果表明：爐渣和飛灰的可燃物明顯降低，爐渣的含碳量有9～10%%；飛灰的含量由20%%，這個數(shù)值在沒摻燒稻殼之前是很難達到的。高密度的壓縮成型生物質(zhì)燃料，由于它壓縮密實，限制了揮發(fā)分逸出速度，加之空氣流動通有一定的通道而比較均勻，燃燒過程相對較穩(wěn)定，可以改善需氧量大起大落的波動。從上述分析看出，生物質(zhì)燃料在直接燃燒時存在揮發(fā)分逸出過快、空氣供給量供給方式在第一階段有所不同等問題。在循環(huán)流化床中，由于二級破碎的因素，可以很好地解決此問題。揮發(fā)分逐漸析出和燃燒后，燃料的剩余物為疏松的焦碳，氣流運動會將一部分炭粒裹入煙道，形成黑絮，所以通風過強會降低燃燒效率。可以看到，揮發(fā)分析出時間較短，若空氣供應不當，有機揮發(fā)物容易不被燃燼而排出，排煙位黑色，嚴重時為濃黃色煙。以上三個階段是連續(xù)無界限的，同時也是相互交錯進行的。當爐內(nèi)溫度很高、氧氣供應充足而又與煤粉混合強烈和均勻時，燃燒速度就快；反之，則燃燒速度主慢。首先是揮發(fā)分著火燃燒，并放出大量熱對焦炭直接加熱，使焦炭也迅速燃燒起來。燃燒過程產(chǎn)生的熱量使周圍溫度升高，又促使傳質(zhì)過程加快，它是使熱量產(chǎn)生得更快的一種連鎖反應過程，可以分作：燃燒的準備階段（揮發(fā)分析出）、焦炭（固定碳）燃燒階段、燃盡階段。除燃料的存在外，發(fā)生燃燒必須有足夠的熱量供給和適當?shù)目諝夤? 由于生物質(zhì)燃料從結(jié)構(gòu)組成上有以上這些特點，所以在直接燃燒時，為了提高燃燒效率，在空氣供給、及燃料添加口等方面也相應地有所不同。4）密度小生物質(zhì)燃料的密度明顯地較煤炭低，質(zhì)地比較疏松，特別是農(nóng)作物秸稈。所以，生物質(zhì)燃料易被引燃，燃燒初期，析出量較大，在空氣和溫度不足的情況下易產(chǎn)生鑲黑邊的火焰。因此，生物質(zhì)燃料不抗燒，需要頻繁添加燃料，同時它的熱值也較低。 生物質(zhì)燃料和煤炭在結(jié)構(gòu)特性上的主要差別燃料種類C/%O/%H/%灰分/%揮發(fā)分/%密度/（t/m3）生物質(zhì)燃料38～5030～445～64～1465～70～（木材）煤炭22～903～203～55～257～38～ 中看出，生物質(zhì)燃料和煤炭相比有以下一些主要差別：1）含碳量較少，含固定碳少 生物質(zhì)燃料中含碳量最高也僅50%左右，相當于生成年代較少的煤的含碳量。 根據(jù)項目實際情況，考慮到建設(shè)方的初投資能力，燃燒系統(tǒng)除鍋爐本體以外輔助設(shè)備盡量利用原有。3）在棧橋內(nèi)，設(shè)立噴淋滅火系統(tǒng)及自動報警裝置。1）生物質(zhì)儲料場、稻殼倉、輸料棧橋均為全封閉結(jié)構(gòu)。碳棒破碎機型號為QJ800700，單臺生產(chǎn)能力為60t/h。生物質(zhì)顆粒經(jīng)皮帶送入鍋爐生物質(zhì)倉中。粗料經(jīng)皮帶輸送機送入后級斗式提升機料斗，被提升至生物質(zhì)顆粒貯料斗。2）生物質(zhì)散料進入料斗，經(jīng)破碎機破碎后，由皮帶輸送機送入斗式提升機料斗，與此同時部分稻殼經(jīng)由細料儲斗進入斗式提升機料斗，形成混料，混料經(jīng)由斗式提升機送入固定篩。比較稻殼的兩種上料方式，我們認為后一種上料方式比較經(jīng)濟、可靠，推薦機械運輸方式?？晒╁仩t運行43小時?？蓛Φ練?80噸。2）稻殼經(jīng)斗提機出料口進入兩臺鋼制儲料倉。棚內(nèi)裝載機將稻殼推進地面下電磁震動給料機進料槽中，轉(zhuǎn)卸入斗提機進料口中。主要設(shè)備有：羅茨風機2臺，功率=45kw2 輸送母管Φ273mm，長度 120m主要缺點為：輸送管道磨損較重，需經(jīng)常更換部件 冬季輸送含水量大結(jié)塊料時易堵塞電廠生物質(zhì)燃料氣力輸送系統(tǒng)尚處試驗運行中，技術(shù)有待改進。稻殼的氣力輸送，為目前糧食加工企業(yè)已采用多年的輸料方法。稻殼的輸送方式，有以下兩種方式可選：即氣力輸送和機械輸送。每天運輸?shù)練ち考s為160噸，運輸時間按8小時計，若每車運10噸則需16車/天，即白天每小時進場2～3車次。燃料的運輸以公路運輸為主，阿城區(qū)交通便捷，四通八達，已形成以城區(qū)為中樞，以干線公路為骨架，以鄉(xiāng)村公路為輻射的公路網(wǎng)。廠區(qū)標高：；，該區(qū)域較低洼。由于改造后鍋爐蒸發(fā)量沒有改變，故改建后仍利用原有煙囪。5）電氣區(qū)域66kV屋內(nèi)配電裝置室和一臺主變壓器，布置在主廠房北側(cè)約80m處。3）冷卻塔區(qū)：本次改造后仍然采用機力通風冷卻塔，布置在主廠房的北側(cè)約80m處。新建生物質(zhì)散料儲存廠房位于原輸煤棧橋及擴建煤場之間。2）燃料區(qū)域：燃料區(qū)與主廠房隔鐵路專用線，在主廠房的西側(cè)，燃料區(qū)分為兩個部分，貯煤場以及生物質(zhì)造粒車間，其中煤場面積為8000平方米，原煤的運輸采用火車運輸，人工卸煤，裝載機負責輸送燃料，經(jīng)地下煤斗、碎煤機室、輸煤棧橋、跨過鐵路專用線至主廠房煤倉間，生物質(zhì)燃料造粒之后采用汽車運輸，人工卸料，經(jīng)過輸送帶、斗式提升機運輸至原有輸煤棧橋進入爐內(nèi)。 熱網(wǎng)出線本次改造不涉及熱力網(wǎng)管道部分，改造后原有熱力網(wǎng)管道不動，在廠內(nèi)不設(shè)新的熱網(wǎng)管線。金京熱電分廠現(xiàn)有水源為地表水源（阿什河水源）和地下水源兩部分，阿什河水源現(xiàn)安裝有3臺10SH9離心泵（Q=380m3/h H=38m），地下水源為2眼深井，深井泵為250QJ10084/6型（Q=100m3/h H=48m)，在供暖初期阿什河封凍前和供暖末期阿什河解凍時，因阿什河水濁度較高，此時，由地下水源供給電廠用水，其他時間由地表水源供給?！?，即有線可滿足本次改建要求，燃料運輸采用貨物交接方式。 廠址自然條件水文氣象條件年平均最高氣溫℃年平均最低氣溫℃極端最高氣溫℃極端最低氣溫℃年平均氣溫℃年平均最小相對濕度3%年平均降水量一日最大降水量最大積雪深度20cm最大凍土深度185cm年平均風速最大風速年最多風向s（南）地震烈度6度馬家溝百年一遇的洪水水位標高 交通運輸 電廠鐵路專用線為原糖廠專用線，該專用線由阿城站接軌，廠內(nèi)卸車線為2條。阿城區(qū)地理座標為：、海拔標高為150米，本次改建廠址所在區(qū)域為原阿城糖廠廠區(qū)內(nèi)，東臨糖廠的生產(chǎn)車間，西面是阿城區(qū)人工湖并為城市中心區(qū)，西北和北面是阿城工業(yè)區(qū)。 主機參數(shù) 鍋 爐 2臺型 式： 循環(huán)流化床鍋爐額定出力： 75t/h過熱蒸汽壓力： 過熱蒸汽溫度： 450℃給水溫度： 150℃排煙溫度： 144℃鍋爐效率： 83%鍋 爐 2臺型 式： 鏈條鍋爐額定出力： 35t/h過熱蒸汽壓力： 過熱蒸汽溫度： 450℃給水溫度： 104℃排煙溫度： 164℃鍋爐效率： 80% 汽輪發(fā)電機組 1汽輪發(fā)電機組產(chǎn)品型號產(chǎn)品型式背壓式額定功率kW6000額定轉(zhuǎn)速r/min3000主汽壓力Mpa（絕對）主汽溫度℃435最大進汽量t/h 2汽輪發(fā)電機組產(chǎn)品代號D855產(chǎn)品型號CC12—額定功率MW12最大功率MW15額定轉(zhuǎn)速r/min3000額定進汽壓力及變化范圍MPa+（絕對）額定進汽溫度及變化范圍℃435額定進汽量/最大進汽量t/h（）/127裝機方案熱經(jīng)濟指標計算結(jié)果比較表(改造前)序號項目單位115MW+16MW1汽輪機進汽量t/h 178 2汽輪機對外供汽量t/h153汽輪機抽汽供熱量GJ/h4汽輪機凝汽供熱量GJ/h5汽輪機對外供熱量GJ/h6調(diào)峰鍋爐供熱量GJ/h07汽輪機凝汽量t/h8發(fā)電機功率MW219鍋爐蒸發(fā)量t/h18310發(fā)電年平均標準煤耗率kg/kWh11綜合廠用電率%12供單位熱量耗廠用電率kWh/GJ13發(fā)電廠用電率%14供電年平均標準煤耗率kg/kWh15供熱年平均標準煤耗率kg/GJ16年供熱量GJ/a149041717年發(fā)電量kWh/a10800000018年供電量kWh/a9306000019機組利用小時數(shù)h514320熱電廠年供暖面積104m221全年耗標煤量104t/a22年均全廠熱效率%23年均熱電比%38324供熱分攤比25發(fā)電分攤比26年供熱耗標煤量104t/a27年發(fā)電耗標煤量104t/a28年耗原煤量（發(fā)熱量4300kcal/kg）104t/a注：冬季采用“低真空”供熱運行方式，故發(fā)電煤耗率較低。6MW背壓式汽輪發(fā)電機組。35t/h鏈條式鍋爐配1180。5機組選型及供熱方案電廠裝機方案為：2180?？紤]到生物質(zhì)收集、運輸，倉儲的特點，特別是區(qū)域化定向集中的特點，電廠稻殼收購價暫定為160元/噸，生物質(zhì)顆粒收購價暫定為286元/噸。設(shè)計每個儲料場每年儲存生物質(zhì)燃料2萬噸左右，則可滿足電廠廠外儲料的要求。因此，擬將儲料場按規(guī)劃分散設(shè)在廠外。在以電廠為中心的30公里半徑內(nèi)，每年可產(chǎn)生生物質(zhì)40余萬噸，若其中的40%供應電廠，即可滿足鍋爐的燃料需求。因此，秋收后稻草和稻殼、枝條露天堆放，占地面積大，污染周邊環(huán)境，