环保生物质热电公司秸杆直燃技术改造工程项目可行性研究报告(资金资金可行性研究报告).doc

检 索 号
XD-F0192K-02

环保生物质热电有限公司
秸杆直燃（二台炉）技术改造工程

可行性研究报告

****电力工程有限公司

目 录

1 概述 1
1.1 项目基本情况 1
1.2 项目建设单位情况 1
1.3 编制内容和编制依据 2
1.4 地区概况 4
1.5 工作简要过程 5
2 建设的必要性及主要技术原则 7
2.1 建设的必要性 7
2.2 主要技术设计原则 9
3 秸秆的供应 10
3.1 秸秆资源调查 10
3.2 秸秆收集机制 19
3.3 秸秆的性质及含水量 22
4 电力系统 24
4.1 电力系统概述 24
4.2 接入系统现状 25
4.3 主接线现状 25
5 厂址概况 25
5.1 厂址概述 25
5.2 交通运输 27
5.3 电厂水源 27
5.4 灰渣处理 28
6 主设备――锅炉 28
6.1 生物质秸秆类燃料燃烧特性分析 28
6.2 循环流化床锅炉燃用生物质秸秆类燃料存在的问题 29
6.3 3号炉改建 31
6.4 2号炉改造 34
7 工程改造设想 37
7.1 厂区总平面布置 37
7.2 燃料运输 40
7.3 燃烧系统 45
74 热力系统 51
7.5 主厂房布置 54
7.6 除灰系统 56
7.7 供排水系统 58
7.8 化学水处理系统 58
7.9 电气 59
7.10 热力控制的现状 59
8 环境保护 60
9 消防 63
10 工程实施条件和轮廓进度 64
10.1 工程实施条件 64
10.2 工程建设的轮廓进度 66
11 投资估算及经济评价 67
11.1 投资估算编制说明 67
11.2 经 济 评 价 74
12 结论和建议 78
12.1 主要结论 78
12.2 建议 79

1 概述
1.1 项目基本情况
1.1.1 项目名称
**环保生物质热电有限公司秸杆直燃技术改造工程
1.1.2 建设单位
****环保生物质热电有限公司
1.1.3 建设规模
2×75t/h秸秆直燃（混燃）次高温次高压锅炉（其中＃3炉为新建、＃2炉为改造），及相应辅助设施，秸秆年耗量约20～24万吨。
1.2 项目建设单位情况
****环保生物质热电有限公司由****（集团）公司与江苏天能集团共同投资建设，该工程是赣榆县县城规划的供热中心之一，主要负责赣榆县经济开发区及部分城区热用户的供热。工程规划总容量为4×75t/h循环流化床锅炉配3×15MW汽轮发电机组，设计规模为3×75t/h循环流化床锅炉配2×15MW抽凝式汽轮发电机组，燃料以煤为主，掺烧农作物秸秆。已建有2台75t/h次高温次高压循环流化床锅炉配2台15MW次高温次高压抽凝式汽轮发电机组，于2005年7月和9月相继并网运行。按设备利用小时数5500小时计算，年上网电量1.65×108kWh，年耗原煤量25.6×104t。原设计预留燃烧秸秆生物质的场地。
1.3 编制内容和编制依据
1.3.1 编制内容
本可研报告主要对已批准建设的一台（#3炉）75t/h燃煤循环流化床锅炉改建为水冷振动炉排秸秆直燃锅炉和将已投运的一台（＃2炉）75t/h燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃锅炉的必要性、原始条件、可行性等进行研究论证，并对生物质燃料供应和发电厂内的系统进行相应的技术改造和经济分析：
(1) 通过对秸秆直燃锅炉的选择、燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃炉的改造条件、厂区布置、工程实施以及对社会、环境的影响等方面的研究，评价项目实施的可行性。
(2) 依据****环保生物质热电有限公司所做的资源调查的结论,研究生物质直燃锅炉和燃煤循环流化床锅炉混燃秸秆的燃料品种。在充分调查论证的基础上，提出秸秆的采购、贮运的组织、经营、管理等运行机制和保障措施。
(3) 本可行性研究的工作范围包括锅炉选型、燃煤循环流化床锅炉改造的方案、建设条件、厂区布置、工程设想、环境保护、实施轮廓进度、投资估算和经济分析等内容。
(4) 本项目投资范围为在已投运的二台75t/h燃煤循环流化床锅炉和二台15MW次高温次高压抽凝式汽轮发电机组的基础上建设一台秸秆直燃锅炉(即3号炉)及辅助的生产设施，并将已投运的一台（2号炉）燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃炉及辅助的生产设施。本可研报告从工程设计相关专业的技术上及投资范围内主要设备的技术可靠性上进行科学的分析和论述，并对改建、改造工程进行方案论述。
(5) 进行投资估算和经济评价，分析该项目的经济性，对该项目的风险因素（技术风险、市场风险、项目实施和投资风险）进行风险分析，为项目可行性决策提供依据。
1.3.2 编制依据
本可行性研究报告根据下列文件和资料进行编制的：
(1)****环保生物质热电有限公司所作的“连云港地区秸秆资源可供性调研报告”
(2) 将于2006年1月1日实施的《中华人民共和国可再生能源法》
(3) 国家发展改革委发改价格〔2006〕7号文关于印发《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》的通知
(4) 江苏省人民政府办公厅苏政办发2005年72号文《省政府办公厅转发省物价局关于运用价格杠杆促进可持续发展的实施意见的通知》
(5) 江苏省物价局苏价工〔2005〕208号关于利用价格杠杆促进可再生能源电力建设的意见
(6) 《国务院关于全面推进农村税费改革试点工作的意见》（国发[2003]12号）
(7) 1998年1月1日起施行的《中华人民共和国节约能源法》
8) 锅炉厂提供的秸秆直燃锅炉资料和燃煤循环流化床锅炉改为秸秆混燃锅炉的资料
(9)锅炉厂提供的燃煤循环流化床锅炉改为秸秆混燃锅炉的资料
(10)****环保生物质热电有限公司编制可研报告的委托合同。
1.4 地区概况
1.4.1 赣榆县概况
赣榆县位于苏鲁两省交界处，地处黄海之滨，有“享山川之美，受渔盐之利”的美誉。地处于东径119°18′，北纬34°50′。自然条件属温带半湿润大陆海洋季风气候，年平均气温13.2℃，最高温度39℃，最低温度-19.5℃，年日照时间2631.4h，降水量976.4mm，无霜期213.9天。土壤结构以砾石土、岭砂土、砂壤土为主，土壤有机质含量在08%~1.8%之间，PH值6~7.0，气候适宜，雨水充沛，光照充足，适宜多种农作物及果林业的种植，生态环境优良。拥有石梁河水库、塔山水库两座江苏省内最大的天然水库。石梁河水库库容量6.2亿m3、塔山水库库容量2.5亿m3，另有中型八条路水库一座库容量1400万m3，全县水利设施配套，具有丰富的水资源。
赣榆县是全国首批沿海对外开放县，城区人口13万，陆路有穿越境内的同三高速公路、204国道、310国道，交通方便，境内还有港口11个，年吞吐量达110万t。现已形成 了水产品加工、服装、化工、食品、机械、建材工业，门类较为齐全的工业体系。县城南部，93年经省政府批准为省级经济开发区；县城东部海洋产业区为省政府批准的全省首家省级海洋经济开发区，该县拥有近海渔场7000km2。江苏重点渔业水产养殖中心，工厂化育苗厂现在80余家，总水体约10万m3。
全县海岸线60km，滩涂、浅海、近海层层开发、海产品总量达到20多万t，渔业产值16亿元，从业人员10万余人。以此资源为依托，全县兴起了海产品鱼苗业、加工业、海洋化工业、海洋医药业等产品、以海水、海藻、海盐、海产品为原料的工业产品畅销全国各地，出口到韩、日、美、欧等国家和地区。赣榆县已成为苏北鲁南地区水产品育苗、加工、海洋化工产品、海洋医药产品的生产基地、加工基地、出口基地。
1.4.2 赣榆县经济技术开发区概况
赣榆县经济技术开发区位于县城南部，是赣榆县对外开放的先行区和产业发展的聚集区，县委县政府按照工业立县的目标，举全县之力，推进开发区的经济发展，开发区的建设实现了大的突破，将成为全县经济发展的重要增长点，目前有榆嘉药业、瑞邦药业、中大海藻、英民电脑、高发玩具、聚脂薄膜、舜天服装等一批较大项目相继进入经济开发区落户。****环保生物质热电厂位于江苏省连云港市赣榆县经济开发区内。现有2台75t/h次高温次高压循环流化床锅炉配2台15MW次高温次高压抽凝式汽轮发电机组，于2005年全部并网运行。
1.5 工作简要过程
受****环保生物质热电有限公司委托，****电力工程有限公司编制工程可行性研究报告。
2006年4月提出了收资提纲并现场收资，2006年4月、5月多次组织技术人员进行现场踏勘和调研，业主根据当地规划、农业、交通等部门的意见进行了考察。并收集了当地的有关原始资料。
工作小组技术人员与上述单位进行了讨论和交流并对相关的内容进行了全面调查和了解。
根据对国外秸秆发电项目的考察报告文件以及对国内目前正在进行的秸秆发电的初步了解，同时学习了《中华人民共和国节约能源法》；《中华人民共和国可再生能源法》；《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》；《省政府办公厅转发省物价局关于运用价格杠杆促进可持续发展的实施意见的通知》等报告文件，基本了解了江苏省的可再生能源文件的精神。并就有关问题与发改委相关部门进行了汇报和请教。
另一方面，我们与国内相关的设备制造厂就我国的秸秆锅炉的改造和发电的技术问题进行了探讨和研究，并对国内的配套厂商进行了调研，对国内秸秆发电的锅炉设备及辅助上料系统和除尘系统的生产配套能力有了初步的了解。
于2006年8月25日完成了可行性研究报告的编制。
2 建设的必要性及主要技术原则
2.1 建设的必要性
在可再生能源中，除了风能、太阳能、地热能及海洋能等以外，还有一种可再生能源——生物质能。生物质能是指蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能在世界能源消费总量中约占14％，居于第四位，仅次于煤炭、石油和天然气的消费量，也是人类赖以生存的重要能源，在全球整个能源系统中占有重要地位。
生物质能通常包括木材工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物以及城市和工业有机废弃物等，其优点是容易燃烧，污染较小，但是生物质能的热值及热效率低，并且不易运输和储存。生物质能的利用方法包括热化学转换法，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法，以获得木炭、焦油和可燃气体等品质高的能源产品；生物化学转换法，是指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；利用油料植物所产生的生物油；以及把生物质压制成成型状燃料以便集中利用和提高热效率。
生物质能是唯一可以转换为清洁燃料的可再生能源。作为绿色能源，它是植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而贮存于生物质内的能量。由于生物质的生长是依赖吸收CO2和光合作用，从宏观上讲它的利用可以实现CO2的零排放，不会引起温室效应，故生物质能是一种环保型的可再生能源。不仅具有分布广泛，可再生，可储存等优点引人注目，而且蕴藏量和产量巨大。据统计，地球上每年经光合作用固定下来的生物质能约为目前全球能源消耗的10倍多，在全球能源结构中占有十分重要的地位，且其含硫量低，含氯量小，含灰量低，充分燃烧后有害气体排放极低，故为一种清洁燃料。一些发达国家如瑞典、丹麦、德国、美国等早已开展了相关研究与开发，有些国家对生物质能的利用在其总能源结构比例中达到约10%。而我国是农业大国，生物质能资源十分丰富，我国生物质废弃物的总量，约相当于我国煤炭年开采量的50%。生物质能的开发利用研究是我国可持续发展技术的重要内容之一，被列入我国21世纪发展议程。
建设部二○○五年六月二十三日建科[2005]98号文《关于建设领域资源节约今明两年重点工作的安排意见》中把“生物质能发电技术的研究与应用”列为认真贯彻落实《可再生能源法》，结合实际情况，建设领域可再生能源利用的六方面重点工作之一来抓。
因此，对****环保生物质热电有限公司的3号炉建设为生物质直燃锅炉和将已投运的＃2燃煤循环流化床炉改造为生物质混燃炉后按纯凝汽运行工况计算，每年少消耗原煤约10.26万吨，年减少S02排放约221吨，有效地降低环境污染；“变废为宝”的秸秆也给当地农民带来了实惠，年可增加收入约3240多万元，为连云港地区的农民增加了收入。并在条件成熟时将1号炉（75t/h燃煤循环流化床炉）也改造为生物质混燃炉，具有明显的环境效益、社会效益。有其广阔的应用前景，技术改造是极其紧迫的，是非常必要的。
2.2 主要技术设计原则
2.2.1 资源供应量的3倍原则
为使资源供应量在一定时间内保持相对稳定，必须保证秸秆资源可获得量至少是秸秆资源可供应量的3倍。对此公司对连云港及其周边地区秸秆资源作了细致的调查。
2.2.2 求稳的锅炉参数设计原则
目前，我国在秸秆直燃方面锅炉容量的选择方面尚无成熟经验。借鉴欧洲发达国家在生物质燃烧方面的类似经验。由于本工程原设计为次高温次高压燃煤循环流化床锅炉并且采用的是母管制因此3号锅炉必须选择蒸汽参数为次高温次高压，新建的3号炉和改造的2号炉都必须考虑到秸秆燃烧时的碱金属腐蚀和氯腐蚀，以及过热器的高温腐蚀。
2.2.3 工艺系统设计原则
由于原设计是按三台75t/h燃煤循环流化床锅炉，二台15MW次高温次高压抽凝机组一次完成的，并已建成二炉二机规模投产运行，本期将尚未实施的3号炉由一台75t/h燃煤循环流化床锅炉改建为一台75t/h次高温次高压水冷振动炉排秸秆直燃锅炉，并将已投运的2号炉由循环硫化床燃煤炉改造为秸秆混燃炉，因此相关的工艺系统设计均应与原工艺系统相匹配，并不堵死今后对1号炉改造的可能性。
3 秸秆的供应
3.1 秸秆资源调查
秸秆发电项目顾名思义其主要燃料是农作物秸秆，由于农作物秸秆具有分布范围广且分散与千家万户，体积蓬松且能量密度较低等特点，另外,它还具有随着农作物成熟与收获呈季节性产生等重要特点，秸秆的收购、储存、运输及价格是项目建设中一项十分重要的基础性工作。它是影响秸秆直燃发电项目正常运行和燃料成本的重要因素, 也是秸秆发电的最具风险的因素。因此，在项目的前期工作中，对秸秆资源的深入调查和分析，进行可供性研究是选定项目的关键环节之一。
赣榆县是全国首批沿海对外开放县，城区人口13万，陆路有穿越境内的同三高速公路、204国道、310国道，交通方便。现已形成 了水产品加工、服装、化工、食品、机械、建材工业，门类较为齐全的工业体系。县城南部，93年经省政府批准为省级经济技术开发区。赣榆县位于苏鲁两省交界处，地处黄海之滨，自然条件温带半湿润大陆海洋季风气候，年平均气温13.2℃，最高气温39℃，最低气温-19.5℃，年日照时间2631.4h，降水量976.4mm，无霜期213.9天，适于多种农作物及果林业的种植，生态环境优良。
连云港周边县区经济以农业为主，均为产粮大县，生物质资源丰富。****环保生物质热电有限公司为贯彻落实集团会议精神，指定专人负责，对赣榆县及周边地区的生物质秸杆如树枝、棉花秆、玉米秆、小麦秆、稻壳、花生壳等生物质进行大量的调研。实践告诉我们当地的生物质资源十分丰富。
3.1.1 秸秆资源调查原则
① 在政府政策性支持的前提下，按照商业化运作的原则；
② 谷草比等基础性参数均通过现场采样，计算实测值的原则；
③ 在各种秸秆资源量测算和预测时，采取尽可能保守的原则；
④ 充分考虑新生事物特点，有利于秸秆直燃发电一次成功的原则。
3.1.2 调查方法、调查样本和调查内容
调查本地的秸秆资源可供应量、收储运系统运营模式、秸秆收储运成本费用、秸秆到厂价格等相关问题。调查以****为中心50公里为收购半径内的秸秆资源可供性问题进行调研。调研乡镇、粮库、米厂、木材厂，与县、乡镇干部、农技管理人员、个体供应商进行访谈和问卷调查，收集一手资料。调查的主要内容为：如玉米杆、棉花秆、树枝、花生壳和稻壳等当地产量大的秸秆资源总量，秸秆资源的减量因素、减量系数和秸秆资源的可获得量，秸秆收储运模式，秸秆到厂价格的影响因素及变化趋势等。
连云港地区秸秆资源可供性调研对象分布
表3－1 灌云2005-2006秋春播布局调查表
制表统计：灌云县农业资源开发局 单位：万亩
乡镇
夏熟
秋熟
小麦
树枝、锯末
玉米秆
棉花秆
图河、穆圩、四队
60

罗阳、黑林、欢墩、陡沟沿河

15

石桥、柘汪、陡沟、南岗、龙咀

30

罗阳、东辛农场、图河乡、穆圩

35

1) 棉花秸秆：主要分布在斯队、鲁河、小伊、穆圩、东辛农场、五图河农场六个乡镇和两个国营农场。可在东辛农场、图河乡、穆圩乡设立三个收购点。
2) 树枝：陡沟等沿河线乡镇。
3) 麦秆：全县20多个乡镇都有。可在图河、穆圩、四队分设收购点。
4) 稻草：白蚬、东王集、下车、杨集四个乡镇。
5) 大麦草：东龙港等沿海地区。
6) 玉米秆：陡沟、南岗、龙苴三个乡镇。 可在陡沟乡设点收购。
就棉花秸秆、麦秸秆和玉米秸秆收购灌云县可以设立东辛农场、图河乡、穆圩乡、四队镇、陡沟乡五个收购点。树枝、稻草、大米草若要收购可以另行安排
3.1.3 调查结果
调查报告认为：
（1）根据现场调研和目前本地经济发展现状，初步估算秸秆等生物质燃料到厂平均价格为240元/吨左右。
（2）为使上述秸秆到厂价格在一定时间内保持相对稳定，必须保证秸秆在一定时间内处于供大于求的买方市场状态，即秸秆资源可获得量应达到秸秆资源可供应量的3倍，秸秆到厂价格稳定的目标才能够基本保证。以本项目50公里收购半径内的秸秆资源可供应量为四种秸秆资源可获得总量82.2万吨的1/3，约为27.6万吨，能满足二台75t/h生物质锅炉的需要量。其中棉花秸秆11.7万吨，树枝0.6万吨，麦秸秆4万吨，玉米秆6万吨，稻壳5万吨，花生壳0.3万吨。
（3）如突破50公里收购半径范围，生物质资源供应格局会有以下可能的变化：棉花杆、玉米杆、稻壳、锯木屑、树皮、树枝、杂木会有相当大的增量可能，甚至部分可以成倍增长。
（4）生物质资源压缩成型处理有相当大的发展空间，此种技术的开拓，将有利于就近加工处理，便于储存、运输及使用的优点，预测最终成本会比现在上升40~50元/吨，收购价（到厂价）将达到290元/吨左右。开始收价可能高于此价格，但最终价可能维持在此价格之下。
（5）生物质资源发电在我国尚属新生事物，开始政府应给予鼓励政策，如全过程储运、加工、使用予以免税，对终端进行补贴，限定就地处理、禁止外运、规定最高限价等。
（6）在运作和实施工程项目的过程中会同地方的有关部门把储运、加工场地、设备、加工机械等设施，作专题研究解决。要求电厂就近10公里范围内至少3～5个储存、加工中心，每个中心占地需2~3万平方米。投资建设总费用（含土地使用、土建、设备、电源、环保消防等）预测1000万元左右。本可研报告中按50％费用计列。
调查的主要内容
3.1.4 连云港市四种秸秆资源总量
调研只对当地种植的万亩以上4种主要农作物秸秆资源进行调查。
综合实际调查、测算数据和本地农业局提供的资料，2005年本地4种秸秆资源总量测算值见表3－2。
表3－2 本地主要秸秆资源总量测算表（2005度）
类别
棉花秆
树枝
小麦秆
玉米秆
合计
农作物种植面积
（万亩）
35
15
60
30
145
农作物总产量
（万吨）
70
3
30
30
133
实测谷草比系数（%）
1∶2
5∶1
2∶1
1∶1

秸秆资源总量
（万吨）
70
3
30
30
133

3.1.5 秸秆资源的减量因素、减量系数和本地秸秆资源的可获得量
（1）未来收购过程中减量因素的确认
在未来收购过程中的减量因素进行分析确认如下：
雨季损耗：因收获期遭遇梅雨或连阴雨天气在秸秆收集过程中造成的损失，或因未及时回收、出现淋融等现象使秸秆断裂破碎的损耗；
收运损失：在收割、运输和田间到农舍的倒垛过程中因秸秆打散、遗漏和抛撒造成的损失，因收割茬口高低造成的减量已在谷草比中考虑；
家用农用：家庭中用于燃料等用途的秸秆，以及农户自用或出售、用于下秧时秧苗覆盖、农用大棚覆盖和编织草绳草帘等草制品的用料；
堆放损耗：在堆放过程中因表层的霉变和底层的沤烂所造成的秸秆损失。
（2）未来收购过程中减量比率的确定
根据调查数据的统计汇总，同时参考本地统计局的家庭燃用统计数据，可得出本地区四种秸秆在收集、运输和存储全过程中的减量调查统计数据。提出未来收购过程中本地区四种秸秆的减量比率。具体数值详见表3－3：
表3－3 减量因素的调查统计数据和未来减量比率（%）
类 型
雨季损耗
收运损耗
家用/农用
堆放损耗
合 计
棉秆
统计数据
5~10
5~10
35
5
45~55
减量确定
5
5
35
5
50
树枝
统计数据
5
5
35
5
50
减量确定
5
5
25
5
40
麦秆
统计数据
10
10
30
10
60
减量确定
20
10
20
10
60
玉米秆
统计数据
5
5
35
5
50
减量确定
5
10
20

5
40
需要说明的是：
l 根据本地气象局提供的气象统计数据分析，在未来减量比率中：“雨季损耗”减量比率主要因大规模的收集行为不能确保秸秆被及时有效地的收储而造成,不能及时入库或库房有限；“收割损耗” 减量比率可能因收购行为的出现减少遗撒现象；“家用/农用” 减量比率均比往年规律递减；“堆放损耗”的减量比率也因大规模收集行为的出现和不能全部保障良好的存储条件而居高不下。
（3）本地四种主要秸秆的可获得量
棉花秸秆减量比率：50%
树枝秸秆减量比率：40%
小麦秸秆减量比率：60%
玉米秸秆减量比率：40%
按资源可获得量等于资源总量×(1-减量比率)计算，2005年本地主要四种秸秆资源的可获得量为82.2万吨（见表3－4）。
表3－4 2005年本地秸秆资源总量及可获得量（万吨）
品种
棉花秆
树枝
小麦秆
玉米秆
稻壳
花生壳
合计
秸秆资源总量
70
3
30
30

减量比率
50%
40%
60%
40%

秸秆资源
可获得量
35
1.2
18
12
15
1
82.2
（4）本地周边地区秸秆资源本公司可获得量
a.收集半径的确定：以该公司为中心，运距在50公里范围内。
b.以本地为中心， 50公里收集半径内四种主要秸秆的可获得量为82.2万吨。
（5）扣除市场因素本地50公里收购半径内的秸秆资源本公司确保可供应量为可获得量的三分之一，约为27.6万吨左右。
（6）连云港除秸秆资源外还有其它大量生物质资源
黄豆秸秆、稻草等忽略不计。
（7）该公司生物质能源可获得量及价格预测表（表3－5）
表3－5
品种
可供应量（万吨）
价格（元/吨）
棉花秆
11.7
290
树枝
0.6
250
小麦秆
4
160
玉米杆
6
140
稻壳
5
210
花生壳
0.3
160
合计
27.6
（平均）187
注：以上价格为生物质燃料运到电厂10公里范围中心库的价格，运到电厂内需加50元/吨的运费，生物质燃料到厂综合平均价格为240元/吨。（详见3.2.4条说明）
3.2 秸秆收集机制
3.2.1 收储系统运营模式
l 分散收集、集中打捆存储的运行模式—根据维持电厂正常发电所需秸秆原料供应量及安全仓储量30天发电（单炉）燃料需求量约一万吨的需求，由电厂投资、与本地投资人合资或完全由本地投资人投资成立若干个有仓储设施的秸秆收储公司，计划10~15家，形成一个秸秆收储网络。网络内各收储公司分别独立经营，并按电厂需求，平衡其秸秆收储量，有计划地运送符合要求的打捆秸秆至电厂附近的3～5个中心仓库（离厂区10公里内）。
l 分散收集—以农户和民间秸秆收购专业户为收集者，进行秸秆的收集、晾晒、储存、保管，达到质量要求后向秸秆收储公司交售秸秆。
l 集中打捆存储—以乡镇为中心，设立有仓储设施的秸秆收储公司。收储公司按照电厂统一质量标准，对农户和民间秸秆收集专业户交售的秸秆进行质检、称重、打捆（标准捆）、堆垛、保存；并按电厂使用计划及时、保质、保量组织运送秸秆到电厂中心仓库。
3.2.2 收储系统流程

发电厂中心仓库（3～5个）
秸秆收储公司打捆、仓储（10~15个）
秸秆
收购
专业户
农户交售秸秆

55555

3.2.3 收储系统各环节的责任
(1) 农户—农户负责秸秆自田间的收集、晾晒、自宅储存，保证防火安全。
(2) 秸秆收购专业户—秸秆收购专业户负责以市场价格从农户家收购合格秸秆，并自行将其交运至秸秆收储公司或直接交运至秸秆中心仓库。
(3) 秸秆收储公司—对农户及收购专业户按公示价收购秸秆，支付现金，进行质检称重，按标准打捆；控制收储量，保持足够库存，调运秸秆时确保按时、按量向电厂中心库交货，并负责与电厂按合同价结算。
(4) 运输商—按照市场运价及时、足量将秸秆运至电厂中心仓库或电厂现场库内。
(5) 电厂—合理调度进货量，对到货进行质检计重，按合同价结算，保证足量自备库存。
3.2.4 收储系统各环节的成本及秸秆到厂价格测算
(1) 农户及秸秆收购专业户—
设定在秸秆收储公司收购点的收购价格：麦秸160元/吨；玉米杆140元/吨；树枝250元/吨、棉花杆290元/吨。
(2) 秸秆收储公司—
设定出库价格-稻草、麦秸190元/吨；棉花秆320元/吨。
(3) 运输商—
设定运输价格：运输半径50公里（自收购打捆站或秸秆收储公司至电厂最远距离），50元/吨。
(4) 电厂中心仓库—
农作物秸秆至发电厂中心仓库的价格为：麦秸240元/吨，棉花杆370元/吨。
其它生物质燃料至发电厂中心仓库的价格为：稻壳290元/吨，树枝320元/吨。
以上加权平均后得到电厂中心仓库平均价为187元/吨，到电厂现场库增加运费50元/吨，到厂价约为240元/吨，考虑不定因素所以最终到厂价按290元/吨测算。（以上价格按现有情况估测，最终会随市场而定）。
3.3 秸秆的性质及含水量
3.3.1 秸秆的性质
参照中国科学院广州能源研究所对如东县六个月的棉花、小麦、水稻、油菜等秸杆样品在西班牙化验的结果，所得秸杆特性如表3-6所示：
表3-6
秸杆特性
单位
平均值
最低值
最高值
含水量
%
11.0
7.0
25.0
干物料成份
固定碳
%
18.7
16.5
21.5
挥发份
%
76.1
71.9
80.9
灰份
%
5.2
2.6
11.5
干基元素分析
C
%
45.4
41.5
47.8
H
%

6.1
5.7
6.7
N
%
0.60
0.40
0.96
S
%
0.08
0.05
0.148
O
%
41.16
36.77
43.36
Cl
%
0.41
0.07
1.19
挥发份
%
6.26
2.6
12.8
发热量
兆焦/千克
17.04
15.60
17.6
低位热值
兆焦/千克
(千卡/千克)
14.97
(3580)

该公司化验室对本地生物质原料的化验结果如表3-7所示
表3-7
类别
全水份
Mar(%)
灰份
Aar(%)
挥发份
Var(%)
固定碳
Fcar(%)
低位发热量
Qnet,ar
麦秸稻草
10.9
5.08
71.91
12.11
2500kcal/kg
棉花秸杆
9.5
4.2
74.1
12.2
3290 kcal/kg
花生壳
7.8
2.24
70.30
19.66
4025 kcal/kg
稻 壳
7.4
15.38
61.19
16.03
3000 kcal/kg

3.3.2 秸秆的含水量
实地检测露天存放当年稻草、麦秸含水量10.9为%，棉花秸秆含水量为9.5%。
4 电力系统
4.1 电力系统概述
赣榆县电网是连云港电网的组成部分，位于连云港电网的北端，全县境内无发电企业，县区所有工农业和民用电均从电网购得。本热电厂属赣榆县经济技术开发区内部热电联产电厂，在开发区朱稽河北侧，环城南路南侧，东关路西侧。开发区交通、供电、通讯等设施现已基本配套，沿开发区内主干道已架设有35kV和10kV线路各一回，电源均引自220/ 35/10.5kV申城变电站，供电距离约4km。另外距赣榆县经济技术开发区4.5km还有110/ 35/10.5kV赣榆变配电所一座。
4.2 接入系统现状
热电厂采用一回110kV线路接入110kV赣榆北郊变配电所的110kV母线。
4.3 主接线现状
热电厂设110kV和6kV两级电压母线，110kV母线为单母线分段，热电厂1#主变、2#主变高压侧及联络线接在不同一段110kV母线上，热电厂以一回110kV架空线路与外部电网并网。热电厂6kV母线采用单母线分段，1#发电机组及1#主变的6kV侧母线为I段，2#发电机组及2#主变的6kV侧6kV母线为II段。
5 厂址概况
5.1 厂址概述
5.1.1 厂址地理位置及自然条件
赣榆县是全国首批沿海对外开放县，位于江苏省东北部，处于苏鲁两省交界处，东临黄海，西接沂蒙，北通青岛，南襟新亚欧大陆桥头堡连云港，素有“享山川之美，受渔盐之利”的美誉，是江苏的北大门。中心地理坐标为东径119°18′，北纬34°50′。
****环保生物质热电厂位于城区南部的经济开发区内，位于朱稽河北岸，环城东路西侧，环城南路以南。
热电厂厂址符合秸秆发电厂的基本条件：
(1) 热电公司位于出产秸秆资源的运输中心位置，减少了运送秸秆的费用。并减少运输环节上给城市交通带来的影响。
(2) 具有良好的水源条件..
(3) 工程地质较好在考虑一般抗震措施后可避免地震的影响。
厂址不在低凹位置，不受洪水灾害。
5.1.2 自然条件
厂区所在地地震基本烈度为远震七度。
赣榆县位于江苏省南水北调工程——通榆河的最北端。年平均降水量931.6mm。丰水年供需有余；枯水年水量不足，主要靠江淮水补给。
朱稽河干流长29km，入海口处建有挡潮闸。厂址距离通榆运河2km.由于通榆河分别与新沭河、范河、朱稽河和青口河平交，水系沟通，可以相互调度补充。随着石梁河水库和小塔山水库除险加固工程逐步完工，水库蓄水量将逐步增加，本项目取用地表水更加有了保证。本地地表水水源不足时，可调引江淮水补给。
厂址地处海积平原区，岩性为亚粘土、含淤泥质亚粘土或黏土，下部为岩石层，单井涌水量10～20m3/h,可以作为补充水源。
区域属温带半湿润大陆海洋季风气候，气候温和湿润，四季分明。冬季受极地大陆气团的控制，降雨量少，温度较低，夏季受海洋气团的影响，雨量充沛，温度较高。
年平均气温13.2℃，最冷月平均气温+1.1℃， 最热月平均气温26.8 ℃，极端最低气温-11.9℃，极端最高气温38.5℃ 。
年平均降雨量931.6mm，年平均蒸发量2007.6mm。降雨量四季分配不均，7-9月较为集中，年变率较大，最高年降雨量1372.3mm，最小年降雨量572.3mm，最大日降雨量168.8mm，最长阴雨日数33d，最长连续缺雨日84d。梅雨季节一般6月初至7月底，最长21d 。
全年主导风向为东北东向。平均风速为6m/s，6-9月份受台风影响较为严重，台风时实测最大风速36m/s。
年日照时间为2631.4h。
5.2 交通运输
赣榆县经济开发区内已完成水、电、通讯及道路等的基本设施建设。与原有市政交通联接便利，与外部的联系非常快捷。
热电厂主要运输原料为煤和秸秆。热电厂年用煤量约10.5万t，秸秆年耗量约为20～24万t，煤源自徐州煤矿，秸秆和煤均由公路运输。
公路运输：从徐州煤矿由汽车经徐连高速和县级公路运至厂区储煤场地，全程210km。公路运输车辆依托社会运力，沿线公路全部形成，道路现状良好，满足热电用燃料的运输要求。
秸秆从农田收集起来由汽车运至厂区秸秆堆场。
5.3 电厂水源
赣榆县地貌属鲁东南低山丘陵与苏北黄淮平原交接地带，地下水水位埋深一般为1～4m。
朱嵇河与江苏省南水北调工程相通，遇干旱年份可调南水补给，河流水质为国家Ⅲ类水体。该河可以满足日取水8000t要求，满足热电厂用水量需要。
以朱嵇河水可作为电厂生产用水水源。自来水作为生活用水水源。
5.4 灰渣处理
灰、渣以水路及公路途径运出，综合利用。
6 主设备――锅炉
6.1 生物质秸秆类燃料燃烧特性分析
6.1.1 秸秆燃烧机理
(1) 预热：秸秆进入炉膛后被预热；
(2) 干燥：预热后析出水分；
(3) 挥发份析出并燃烧：热分解约在250℃挥发份开始析出，325℃开始十分活跃，350℃时已有80%挥发份析出，形成焦碳。挥发份被高温空气引燃；
(4) 焦碳(固定碳)燃烧：由于焦碳被挥发份包围，不易接触到氧气而燃烧，当挥发份快燃烧终了时，焦炭周围温度很高且氧气有可能接触到焦炭表面，从而开始燃烧并产生灰烬。
6.1.2 生物质秸秆类燃料的特点
l 热值约为煤的一半，热值较低。
l 挥发份很高，但阶段性含水量极高。
l 燃料灰份少。
l 含氯成分较高，对受热面有较强的腐蚀性。
l 灰熔点较低，易在燃烧过程中熔化并结焦。
6.2 循环流化床锅炉燃用生物质秸秆类燃料存在的问题
一、结焦问题
生物质燃料的灰熔点低，玉米秆灰熔点DT只有1080℃，麦秆灰熔点DT只有760℃，棉花秆灰熔点DT只有660℃，果木枝条灰熔点DT只有650℃，在燃烧时很容易引起炉膛内部结焦，解决结焦问题的关键是控制好温度，只有在不影响锅炉效率的情况下控制好锅炉各个部分的温度才能解决结焦问题。可通过以下几方面措施加以控制：
（1）准确地进行锅炉传热及密相区热平衡计算，确保沿炉膛断面以及沿炉膛高度方向上温度场的均匀性。采用水冷等压风室及合理的风帽结构，确保在运行过程中床层流化均匀；控制锅炉床温870～885℃左右，炉膛出口烟温850～890℃左右，确保炉膛和布风板不结焦。
（2）尽量采用大炉膛断面，降低烟气上升速度，增加炉内循环，确保细的燃料颗粒一次燃尽，减少旋风分离器中二次燃烧份额，从而控制旋风分离器中烟气温度，确保旋风分离器不结焦。
（3）尽量提高旋风分离器效率，降低飞灰含灰量，提高锅炉效率；并在返料器下部及立管上布置松动风，以防止形成局部死区，确保返料器不结焦。
二、腐蚀问题
生物质燃料中的CL元素容易造成高温腐蚀和低温腐蚀。其中高温腐蚀主要发生在水冷壁和过热器处，其发生的条件有两个：一是由烟气温度和介质温度确定的工作点在腐蚀区，二是受热面管子附件是还原区。低温腐蚀主要在下级省煤器和空预器处，其发生的条件是管壁温度低于酸露点温度。
针对高温粘结灰积灰腐蚀的情况，可从以下几方面措施加以控制：
（1）尽量控制受热面工作点在腐蚀区以下，同时不能在管子附近产生还原区。对此，可采取在炉膛下部可能产生还原区的地方布置二次风，使管壁附近为富氧区，以保证水冷壁不会发生腐蚀。
（2）为防止过热器高温腐蚀，过热器受热面布置需作特别的考虑，可沿烟气流向依次布置低温过热器、高温过热器，同时低温过热器尽量采用顺流布置，