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1、四川安县工业园区生物质供热项目 项 目 建 议 书 四川新威能源投资有限公司 二一四年四月二十一日 目录 一、概述 . 1 二、项目背景、名称 2 三、项目建设单位基本概况 3 四、项目建设的必要性和有利条件 6 五、建设地点及服务范围 9 六、建设规模 . 10 七、项目投资情况与经济效益预期 . 10 八、主要技术和资源利用情况 . 11 九、燃料耗量 . 14 十、工程工艺设想 . 16 十一、环保措施 . 30 十二、消防、劳动安全及工业卫生 . 34 十三、项目建设时间 . 38 十四、结论 . 38 一、概述 当前,我国能源供应过分依赖煤炭等一次能源,煤电占全国电 力的70% 以上
2、,但我国煤炭资源储备人均占有量低,煤炭资源人均 相对匮缺,且我国产能、储能地域与主要用能地域之间距离过远, 造成运力(输能)负担过重和损耗增加,煤炭供应紧缺,能源利用 率较低。另外,大量以终端直接燃烧方式消耗煤炭,是造成大气环 境污染的主要原因,目前,全国约90% 的二氧化硫和氮氧化物排放 及 70% 的烟尘都是燃煤造成的,大气污染不仅造成土壤酸化、粮食 减产和植被破坏,而且引发大量呼吸道等疾病。 现在各地的工业园区大都提倡使用清洁能源- 天然气,但天然 气的资源供应十分紧张,特别是随着城市化的发展,民用天然气的 用量大幅增加,更加剧了资源短缺的局面,到用气高峰季节,为保 民生,不得不限制工业
3、用气,给工业生产带来很大的影响。 因而,充分利用风能、太阳能、水能、生物质能等可再生能源, 对改善我国能源结构、保护环境、实现经济社会的可持续发展和保 障能源安全都有着重要意义。 为了促进安县工业园区企业节能降耗,保证稳定可靠的用热需 求,提高企业产品竞争能力。同时随着新城镇化建设的深入开展, 农民生活水平提高和能源利用方式的转变,农作物秸秆、食用菌包 渣、木梢等农村废弃物给农村带来的环境问题也越来越突出。废弃 的秸秆、食用菌包渣、木梢等严重影响村容村貌,造成环境污染。 直接焚烧带来的大气污染和消防隐患危害更大。在园区建生物质锅 炉供热项目不仅能增加当地清洁能源比重,大大改善城乡环境,实 现资
4、源综合利用和循环经济的发展战略,实现城乡经济社会的协调 发展,进而形成循环经济,保护环境及可持续性发展的经济产业结 构,促进农民就业,增加农民收入具有重大的社会和经济效益。 四川新威能源投资有限公司在安县工业园区内建设生物质锅炉 集中供热项目,采用生物质燃料燃烧后产生蒸汽供热,既能满足工 业园区热用户的用汽需求,为园区提供良好的招商引资环境,而且 燃用生物质农林秸杆、菌苞渣、枝丫条、木梢等可再生能源节约能 源,提高能源利用率,同时减少烟尘和二氧化硫的排放,又能解决 当地环保问题,符合国家能源产业政策,是一项一举多得的能源项 目。 二、项目背景、名称 (一)项目背景 安县工业园区始建于1999
5、年,是为安县新县城配套的产业园 区,近期规划面积8 平方公里, 远期规划则为15 平方公里。 主要布 局有汽车及零部件产业、电子技术产业和医药食品产业三大主导产 业。园区采取“一区多园”发展模式,除核心区和4 平方公里拓展 区之外,正在规划建设凯江工业集中发展区、材料产业园区、物流 产业园区等。 目前,园区已完成开发5.5 平方公里,形成道路30 余公里, 园区共入驻工业企业152 个,其中汽车配件企业37 个、电子信息企 业 25 个,医药食品企业28 个,配套及其他62 户。已基本形成了电 子、制药、机械、印刷、包装、食品六大产业,工业经济保持了高 速发展的良好势头。 因此,在园区内建立集
6、中供热站,增强园区的基础设施配套能 力,有利于园区招商引资,项目采用生物质燃料锅炉供热且清洁环 保,技术先进成熟,国家倡导,有利于解决环保,园区企业用汽成 本问题,园区用热企业不会受天然气的供应制约,生产不会因为天 然气影响产能,为园区企业提供可靠的用汽保障。 (二)项目名称 安县工业园区生物质锅炉集中供热工程项目 三、项目建设单位基本概况 四川新威能源投资有限公司是由拥有二十多年专业从事热电项 目总承包经历的四川中能电站设备制造有限公司和的子公司,是专 业进行能源投资与管理的经济实体。公司位于中国西部经济、文化、 交通中心四川省成都市。 公司经营方针:致力于专业为工业园区用户提供热能节约化利
7、 用的综合解决方案。公司充分利用中能电站和特力热能在行业中的 优势(公司成立20 余年时间内已经完成上佰台套热电项目的EPC 总承包工程、近仟台套工业锅炉及热能工程项目,在燃煤、油、气、 生物质等燃料及高、中、低等不同压力等级的电站锅炉、工业锅炉 总承包方面拥有丰富经验), 参照西方发达国家先进的能源管理模式 并结合我国经济发展情况,在继续大力发展公司原有锅炉、热能工 程、热电项目EPC总承包及 BT模式业务前提下, 希望能走出一条全 新的能源投资与管理道路;通过改变企业在能源管理方面小而全、 效率低、综合利用不高的现状而达到安全、环保、节能、经济、合 理的利用能源的目的。 随着我国经济发展,
8、节能降耗、低碳减排愈来愈必要和紧迫。 但是现在众多能源使用单位仍采用传统模式的自己投资、自己建设、 自己组织运行、自己管理维修的小而全模式,这样导致重复投资严 重、管理水平低下、运行成本普遍偏高、维护保养困难、土地占用 量大、环保问题突出、经济指标不高等诸多问题,也给企业自身带 来诸多负担。随着工业化加速,这种粗放的经营模式越来越不能适 应市场的发展。特别是近二十年我国经济的高速发展、企业在生产 过程中能源消耗成本不断增加,加上城市化发展加速和环保要求越 来越高,生产企业均要求集中进入工业园区,这样为能源的集中、 经济、高效供应提供了必要条件。我公司学习国外先进经验,在满 足环保要求和国家经济
9、发展的大方针前提下,总结、完善和创新了 一整套先进的能源集中管理模式。针对不同地区条件、不同园区特 点、不同燃料结构、不同用户工艺需要等具体情况下建立了完善的 能源投资和管理方案,在与各园区管委会和用热单位的合作中成功 创造了多种经营合作模式。在眉山市甘眉工业园、金象化工园、眉 山经济技术开发区、成眉石化工业园、邛崃市临邛工业园、广元市 经济技术开发区等工业园区投资建设了集中供热、供电项目,这些 模式的成功运用,为园区提供能源保障、企业节省初期建设投资、 降低生产成本以及为国家节能减排等诸多方面均起到了很好的示范 作用。从国内外经济发展过程看来,在具备条件的工业园区配套能 源集中供应项目已经是
10、从粗放发展模式到节约化发展模式的必然。 公司在长期的经营过程中建立了一个拥有大批优秀的项目规 划、设计、投资、建设、运行、管理和经营团队,能最大限度的在 满足不同环保要求和不同工艺要求前提下做到投资最省、建设速度 最快、运行成本最低、从而得到能源投资与管理的最佳方案,也为 园区能源稳定保障、企业安全经济用热和我公司经营效益最大化提 供了有力条件。通过多年经营,公司已经成功完成了联邦制药、达 钢集团、新希望集团、通威集团、太极集团等一大批热电连产项目 的 EPC 、BT 工程和众多工业锅炉总包工程,同时也进行多项合同能 源管理 EMC 、BOT投资项目 , 燃料涉及煤、油、气、生物质等多种燃 料
11、。公司还与国内很多著名高等院校、科研设计单位进行了广泛的 技术合作,与众多知名锅炉(如川锅、太锅、常锅、四方等)及相 关设备制造厂家保持着长期良好的合作关系。 公司目前投资、建设、经营的集中能源管理项目有: 1、眉山甘眉工业园三台75 吨/ 时、压力 5.3MPa 的以煤和生物 质混烧的供热中心四川新威能源投资有限公司。解决了以瑞能 多晶硅为主的整个园区不同压力蒸汽需求的用热,部分蒸汽用于发 电。 2、 邛崃临邛工业园的生物质集中供热项目成都新威能源有 限公司。该项目投资建设三台60 吨/ 时生物质锅炉,充分利用当地 的酒糟、药渣资源,并辅以农作物秸秆、菌包渣、建筑废弃物、树 木枝条、糠壳等多
12、种可燃生物质为燃料燃烧生产蒸汽向园区内的升 和药业、神威药业、康弘药业、伊利乳业、通威食品、达能集团等 数十家企业提供商品蒸汽。 3、 眉山金象化工园和眉山经济开发区热电联产项目眉山新 威能源有限公司。该项目投资建设两台75 吨/ 时壹台 90 吨/ 时、 压力 3.82MPa 的燃煤锅炉,为两个开发区及成眉石化园区内的金象 化工、新都化工、奥新能源、科创药业等全部用汽用户提供不同压 力、不同温度的蒸汽并部分发电。 4、2013 年我公司签约国家级广元经济技术开发区生物质燃料 集中供热项目,规划投资1.5 亿元建设以生物质和煤为燃料采用循 环流化床锅炉解决园区内医药工业园和食品工业园的威尔生物
13、、中 方制药、科伦药业、娃哈哈等企业的热能供应问题。现在广元新威 能源开发有限公司已经注册、项目已实施,设计,设备订货按计划 推进。 四、项目建设的必要性和有利条件 (一)项目建设的必要性 工业集中发展、 走集约化发展之路,既有利于节约土地和资源, 保护环境,又利于相关产业之间形成相互支撑和互补,无论对社会 还是对企业都有诸多裨益,是今后大工业发展的大势所趋。这也是 很多企业纷纷进入工业园区的主要原因。 但由于我国是一个“富煤、少油、缺气”的国家,天然气资源 先天不足。统计数据显示,全球探明的剩余可采天然气资源为185 万亿立方米,而我国天然气探明剩余可采储量只有2.46万亿立方 米,仅占全球
14、资源量的1.3%。人均天然气资源量同样少得可怜,我 国只相当于世界平均水平的1/7 。近十年来,我国天然气消费量明 显上升,天然气消费每年以15% 以上的速度递增,尤其是近五年来 随着城市化进程的加快,民用天然气用量大幅增加,天然气消费每 年以20% 以上的速度递增,从而更加剧了资源短缺程度。加之近年 气候波动异常, 每当遇到诸如2008、2010 年冬季这样低温天气的时 候,出现了全国性的 “气慌”,此时政府为了保民生,维护社会稳定, 往往会采取断然手段限制工业用气,由此导致不少企业被迫减产甚 至停产,所造成的直接和间接损失非常巨大。 此外,由于天然气属于不可再生的一次性能源,随着需求量的
15、不断加大和储量逐渐减少,其价格上涨是不可逆转的趋势。因此使 用天然气做燃料产生蒸汽满足生产需求的企业,还将不得不面对因 天然气价格上涨带来的生产成本不断增加的巨大压力。 另投资建设锅炉房,不仅是一笔巨大的非生产性投入,而且由 于锅炉操作属于特种行业,这对一般的企业来说将面临建设过程中 的很多困难、建成后运行管理过程中的长期问题和持续费用。 “做自己擅长的, 其余外包”,这是目前现代企业经营管理的基 本法则。因此,从节约投资,降低生产成本,保证用汽稳定的角度 出发,我们建议在工业园扩能项目中所需要的蒸汽,不用自行建设 锅炉房,而采用由我公司在园区投资建设的蒸汽站集中供热的方案 予以解决。 根据安
16、县工业园区地理位置,环境要求高、严禁燃煤的要求, 我公司在园区投资建设的供汽站所使用的锅炉全部采用生物质燃料 - 可再生清洁能源,清洁环保,完全能达到环保排放要求。 (二)项目建设的有利条件 1、来自政府的大力支持 生物质燃料是清洁、可再生能源,属于国家大力鼓励、优先发 展的行业。 据悉,在用气日趋紧张、天然气资源又被垄断企业控制的大背 景下,为了给入园企业争取到天然气用气指标,政府有关部门的工 作人员可谓煞费苦心、历尽艰辛地与垄断企业打交道,结果还往往 不能尽如人意。因此当我公司提出利用生物质做燃料建立供汽站、 为园区企业集中提供蒸汽时,园区表示将不遗余力地予以大力支持。 其次,近年来,随着
17、农村经济发展和农民生活水平的提高,农 民再也不愿意采用农作物秸秆做燃料,为了图省事,大量的秸秆在 田间地头被付之一炬,由此带来了严重的空气污染。因此,每当收 割季节,政府各级部门为了禁止农民燃烧秸秆,与农民上演了多年 的“猫捉老鼠”的游戏,疲于奔命但禁烧效果始终不佳,究其原因 在于目前没有比较科学、有效的秸秆利用方法和途径。 生物质锅炉供热项目建成后不仅能消化大量的秸秆,减轻政府 秸秆禁烧压力,还能增加当地可再生清洁能源比重,大大改善城乡 环境,实现资源综合利用和循环经济的发展战略,实现城乡经济社 会的协调发展,进而形成循环经济,保护环境及可持续性发展的经 济产业结构,促进农民就业,增加农民收
18、入,具有重大的社会和经 济效益。因此这是一项利国利民、一举多得、各方受益的清洁能源 项目,政府当然热烈响应、大力支持。 2、投资建设方的专业性 前面已经介绍了我公司在热电行业所取得的巨大业绩和实力, 此不再赘述。由此可见我们不仅仅是一个单纯的投资方,而是一个 拥有丰富行业经验、强大运用管理团队的专业公司,这是其他简单 的工程商或投资者所无法比拟的。 五、建设地点及服务范围 (一)项目建设地点 集中供热站建设厂址接受园区规划,拟建在园区热负荷中心合 适位置,具体位置与园区协商确定,既要满足园区总体规划,又要 满足供热工艺需求。 (二)项目布局 安县市工业园区生物质燃料锅炉供热工程建设项目建在产业
19、 园区内,项目规划用地30 亩。 (三)服务范围 为园区内各用汽企业提供稳定可靠的热源,自身所产生的灰渣 副产物提供给附近化肥厂生产企业。 六、建设规模 我公司拟在安县工业区建设生物质集中供热工程项目,锅炉装 机方案按 230t/h生物质锅炉建设。 锅炉参数按低温低压设计:压 力 1.25 MPa 、温度 192。 根据园区发展情况和用汽单位使用情况,后期可考虑扩建一台 天然气锅炉, 作为生物质锅炉在燃料紧张或短缺时的应急调剂使用, 锅炉蒸发量根据园区用汽需要量确定。 七、项目投资情况与经济效益预期 (一)项目投资总额 项目投资总额 1、安县工业园区工程计划总投资为7000 万元。 其中: 1
20、)建筑工程费:1500 万元; 2)锅炉岛设备购置费用:2800 万元; 3)环保工程费:800 万元; 4)工程安装费:600 万元; 5)生产准备费:300 万元; 6)热力管网费:600 万元; 7)其他费用: 400万元 (二)资金来源 本项目资金来源:40% 来自企业自筹,60% 拟向银行申请贷款解 决。 (三)经济效益 供热项目工程配置二台30t/h的专设生物质燃料锅炉,供汽参 数压力: 1.25Mpa ,温度 192的蒸汽。 供热蒸汽量 ( 蒸汽参数 P=1.25Mpa t=192 ) 序号项目单 位设计 1 每小时量t/h 60 2 每日量t/h 1440 3 每年量万 t/h
21、 48 注: 日量按每日24 小时计算。年量按每年 8000 小时计算 。 供热项目建成投产后, 预计年供汽约48 万吨,可实现年销售收入约 10560 万元,实现年上缴税收约400 万元。 八、主要技术和资源利用情况 8.1 主要设计原则 本项目指导思想是,认真贯彻执行国家的技术经济政策和有 关设计规范、规程、规定,降低工程造价,节约用地、节约用水、 节约材料、节约能源,符合环保和水土保持要求,采用成熟的先进 技术,保证机组安全、稳定运行,以取得工程建设的最大综合经济 效益和良好的社会效益。 本期生物质工程按新建2 台 30t/h生物质锅炉配置,并考虑 扩建天然气锅炉的要求进行布置。 灰渣以
22、综合利用为主,可采用公路运输,并在厂内设置临时 灰库和堆渣库。 燃料以菌苞渣、秸秆和树枝木梢等为主,以秸秆成型为添加 燃料,通过公路直接运至锅炉岛燃料棚。 新建化学水处理系统。 锅炉岛用电电源从园区电网接入。 锅炉岛烟气、噪音、污水达标排放。 消防设施按规范设计,本期工程消防设计贯彻“预防为主、 防消结合”的原则,严格按规范要求执行。 8.2 主设备选型原则 锅炉选型 本期生物质工程锅炉以质量份额50% 的秸秆、20% 的菌苞渣、 30% 的树枝木梢质量份额为设计燃料,需充分考虑锅炉在异种生物质掺 混比例发生变化条件下的燃料适应性。 作为生物质原料,无论是软质秸秆还是硬质枝条,在燃烧利用 的过
23、程中都会表现出一些共有的性质,例如高挥发份、高氧含量、 低灰分、低能量密度等,在燃烧装置的设计中需要充分考虑这些性 质;除此之外,特定品种的生物质燃料还有自身的特点,特别是以 稻秸、麦秆为主体的软质秸秆由于碱金属钾含量很高,且富含氯, 往往会在燃烧利用中引发各种问题,突出体现在碱金属和氯引发的 高温腐蚀方面。由于秸秆锅炉中钾浓度很高,秸秆燃烧后产生的灰 渣熔点很低,在燃烧中容易在受热面上生成难以去除的融渣,增加 传热阻力并可能造成烟气流通截面堵塞。 基于上述几方面因素,本期生物质锅炉选用技术成熟有可靠稳 定运行案例的100% 燃用生物质燃料的30t/h纯烧生物质锅炉, 主要 厂家江西江联锅炉厂
24、、郑州锅炉厂、四川锅炉厂、华西能源锅炉等 国内知名品牌锅炉。 该锅炉采用流态化燃烧技术,流态化燃烧技术是目前在燃烧异 种燃料中灵活性最高的一种,为燃用多种燃料设计的锅炉可以不经 任何改动顺利改用新的燃料,这种独特的优点是在同时需要燃用两 种或多种燃料场合中最关键的能力。根据流态化燃烧理论设计的锅 炉可以顺利燃用各种固体、半固体乃至液体燃料,唯一的要求是燃 料的热值能够加热燃料本身和空气并蒸发出燃料中的水分。这种特 性在燃用通常具有较高水分,较低热值且物理特性多变的生物质燃 料时显得尤为可贵。另外,流态化燃烧是一种低温燃烧方式,这种 低温燃烧方式不但有利于减少常规烟气中的气体污染物排放水平, 对
25、于缓解生物质燃烧过程中碱金属造成的结渣和烟气对受热面的高 温腐蚀也有一定的作用。不但如此,流态化燃烧可以提供一个非常 独特且优良的气- 固或固 - 固反应场所和条件,这对于利用化学方法 控制和缓解有害元素的特定转化迁徙途径有非常积极的意义。 本项目锅炉是为燃烧生物燃料专门设计的一种炉型,该炉结合 了国内外生物质燃料燃烧先进技术,采用了独特的内循环流化燃烧 方式,是一种新型的清洁燃烧技术;它继承了沸腾炉及室燃炉原理, 另外,具有高热强度的床料在主燃烧室内进行回旋流动,对投入的 燃料具有强烈的播散效果,能够迅速烘干燃烧各种含水量高的低热 值燃料,保持稳定运行。 生物质燃料锅炉的主要参数 名称单位数
26、值 额定蒸发量t/h 30 主蒸汽温度192 主蒸汽压力MPa 1.25 给水温度105 冷风温度20 排烟温度150 锅炉排污率% 2 汽包额定工作压力MPa 1.4 锅炉额定给水压力MPa 1.6 锅炉计算效率% 88 入炉燃料规格mm 30 入炉燃料名义水分% 25 入炉燃料名义热值kJ/ 10465 九、燃料耗量 1、锅炉燃料耗量 生物质燃料主要由菌苞渣、秸秆、树枝木梢组成混合燃料,生物 质的预处理干燥、粉碎、成型由供货商处理,集中供热站只考虑接 受和输送到锅炉入口。生物质燃料平均发热量按2500kcal/kg,水 分 25% ,硫含量 0.08%,挥发份 55% ,固定碳 12% ,
27、灰分 7% 计算。 燃料消耗量表 序 号 项目单 位 130t/h 230t/h 设计设计 1 每小时量t/h 8.4 16.8 2 每日量t/h 201.6 403.2 3 每年量万 t/h 6.72 13.44 注:日按 24 小时计算,年按8000 小时计算。 2、生物质燃料保障 生物质燃料来源广泛,包括木材( 木屑,木材等 ) ,农作物,林 业和农业废弃物以及其他生产加工业的废弃物( 如药渣、 磨竽渣) 等 等,有的需要专用设备经过粉碎、压块而成,有的可直接用于锅炉 燃烧。就该项目而言,我们就近可以利用的生物质燃料有食用菌生 产后遗弃的菌包、农作物(小麦、玉米、油菜、稻谷等)秸秆、药
28、渣、磨竽渣,家具废弃木屑等,来源十分丰富。 在什邡市有关政府部门的大力支持下,我公司现已在该市湔氐 镇建立了一个生物质燃料加工厂,利用当地的废弃的菌包渣,通过 干燥、压缩等工序,加工成生物质颗粒燃料以便于储存、运输,这 可作为秸杆淡季时的燃料保证。 本项目将重点利用安县、北川县当地丰富的农林秸秆资源作为 本项目的锅炉的主要燃料,完全可以解决当地农民每年焚烧农作物 的环保问题,并可处理医药食品园区的药渣、磨竽渣及周围食用菌 生产后的菌苞渣等,彻底改善安县、 北川县境内的废弃物堆积状况, 大大减轻安县、北川县境内的环保压力,具有显著的社会效益、环 保效益和经济效益。 十、工程工艺设想 1、输料系统
29、 本工程生物质燃料为汽车运输。锅炉岛设置二座跨度为30m 、 柱距为 6m 、总长 120m的堆棚, 堆料高度按5 米设计, 可满足锅炉8 天的用量。在堆场中设置推煤机作为堆场的堆料、上料设备。 在堆 场中设置1 个地斗,地斗中设置电磁振动给料机作为输料系统的给 料设备。带式输送机系统由2 条 B=1000mm 的单路带式输送机组成, 将燃料输送到锅炉炉前料仓,再由料仓输送到炉前皮带,由炉前皮 带输送到螺旋给料机进入炉膛。根据目前国内已运行的循环流化床 锅炉电厂情况及经验:锅炉入炉煤粒度为30mm , #1 皮带机中部设 置 1 台盘式除铁器、 #1 皮带机头部设置1 台带式除铁器,采用两级
30、除铁方式除去燃料中的铁屑、铁件。在系统中设置电子皮带秤,在 输料系统设置冲洗系统,保证输料系统的清洁卫生。 设备明细 序 号 名称型号单位数量 1 振动给料机Q=100t/h P=2 0.55kW 台1 2 手动煤闸门800800 台1 3 带式除铁器P=2.2kW v=1.25m/s 台2 4 电子皮带称台1 5 1#皮带机 B=1000mm Q=100t/h 16 Lk=80 米 台1 6 2#皮带机 B=1000mm Q=100t/h 16Lk=80 米 台1 7 3#皮带机 B=1000mm Q=100t/h P=5.5kW 台1 8 犁式卸料器P=1.1kW 台2 9 炉前料仓器V=
31、100m 3 台2 10 炉前皮带 B=1000mm Q=100t/h Lk=10 米 台2 11 炉前给料螺旋输送量 10t/h 台4 12 收尘器及管路套1 13 冲洗系统套1 2、锅炉送风系统 锅炉为了满足其在高浓度下能较好的流动,所选用的鼓风机就 必须有足够的压头以满足其料层要求,同时使足够的细料带到炉膛 上部区域,进行换热。由于锅炉一次风风量占总风量60左右,因 此一次风机需要高压头、小风量风机。对引风机而言,由于飞灰份 额相对较大,飞灰粒径较粗,所以对引风机存在一定磨损,为保证 锅炉稳定运行和提高使用寿命,在选用引风机时应选用大型号、低 转速、板式叶片的引风机。锅炉送风系统包括:一
32、次风和二次风系 统。 一次风系统、二次风系统为独立的两个系统,系统中设置一台 容量为 100% 的一次风机、 一台容量为100% 的二次风机。 一次风通过 一次风机及管式空预器,热风道进入锅炉布风板下的一次水冷风室, 经风室、风帽进入炉膛。同时分支一路作为点火用风(仅点火时采 用) ,另在空预器前抽出一股冷风作给料装置的播料风。二次风通过 二次风机及管式空预器,热风道进入燃烧室之上的不同高度上、下 二次风环形风道,通过二次风口喷入炉内作为调节燃烧用风。 3、烟气系统 烟气系统每台锅炉设置一台布袋除尘器,其除尘效率按99.97% 考虑,一台容量为110% 的引风机。烟囱为砼结构、出口直径2 米,
33、 高度 40 米。炉膛出口的高温烟气随烟气通过尾部受热面,烟气经布 袋除尘器除尘后由引风机送入烟道及烟囱排至大气。 为确保引风机运行周期,引风机叶片采用特殊的耐磨材料处理。 主要附属设备选型 A、一次风机: 数量: 1 台 P=14500Pa Q=24000m 3/h 配消音器 电机电压: 380V 电机功率: 160KW B、二次风机: 数量: 1 台 P=10882Pa Q=16500m 3/h 配消音器 电机电压: 380V 电机功率: 120KW D、引风机: 数量: 1 台 P=5000Pa Q=85000m 3/h 电机电压: 380V 电机功率: 180KW 4、点火系统 锅炉启
34、动采用天然气床下点火,系统采用两支天然气燃烧器, 每支燃烧器的燃烧能力为200Nm3/h,压力为 0.6MPa,每次点火前后 采用蒸汽或空气吹扫油燃烧器,吹灰介质压力为0.8-1.2MPa 。点火 装置布置于炉室后部,同时设有看火孔,便于观察点火枪的火焰着 火情况。在一次风道上布置放散阀,用于点火、压火过程中风室、 风道内积留的可燃气体的排放及检查,以防止积留的可燃物燃烧爆 炸。天然气枪所需助燃空气为一次风。如一次点火不成功,须关闭 点火枪阀门。开启引风机、一次风机进行吹扫,确保风道、风箱内 无残余可燃气体后方可重新启动。 锅炉点火时,应将底料铺好、扒平约400mm 厚,床料的粒度控 制在 0
35、3mm 范围内, 床料应始终在微流化床状态下进行,这时引燃 天然气加热底料,当温度上升至500550时,即可向床内少量进 燃料,随着床温的升高,进燃料量也相应增加,同时可逐渐减小点 火枪的量。当床温达800时,可停用点火枪,调整给料、鼓风、 引风使之稳定在正常运行工况。 在烟气发生器内设有高能点火器及火焰检测器,在输送管道上 设有调节阀、电磁快关阀及释放阀,设置必要的安全检查仪器。 5、热力系统 5.1 给水泵 锅炉给水泵选用电动多级给水泵,共选三台,正常运行二台, 一台备用,确保锅炉的安全上水。给水泵将除了氧的合格水,经给 水泵升压后送入锅炉给水系统,给水系统采用母管制给水。 电动给水泵参数
36、为:Q=35m3/h , H=2.0MPa 技术要求 1)泵的设计、 制造、 试验和检验、 发货准备等全过程按不低于 GB/T3215 等标准执行。 2) 泵驱动机及其辅助设备在指定的最高和最低环境温度下连 续运转周期应不低于8000 小时。 3) 泵应具有到关死点为止连续上升的无驼峰的扬程- 流量曲线, 且扬程上升量应是额定流量点扬程的10-25%,最大流量点至少达到 额定流量点的120% 。 4) 转子按 ISO1940 标准做动平衡试验。 5) 泵动静部分采取可靠的密封措施。 6) 所有水泵易损件便于更换,具有良好的互换性。 7) 泵承压件必须进行水压试验,水压试验压力至少为工作压力 的
37、 1.5 倍。 5.2 旋膜大气式除氧器 本工程配置一台大气式旋膜除氧器,出力为60t/h ,水箱容积 =20m 3。除氧器功能:除氧器是将给水经过雾化或喷淋和加热蒸汽进 行充分的混合,使水加热到除氧器运行压力下的饱和温度,除去给 水中的不溶解氧或其它不凝结气体,达到所要求的水质。 除氧塔由二级除氧组件组成: 一级除氧组件由筒体、旋膜管、双流连通管、入口混合管和管 组件焊接成为一体,分成水室和水膜裙室。 二级除氧组件由蓖组和网波填料二部分组成,起到深度除氧和 适应调整负荷的作用。除氧水箱内装有蒸汽导管、防旋板和各接管 座。 5.3 、排污系统 5.3.1连续排污 连续排污又叫表面排污,它是连续
38、不断地将汽包中水面附近含 高浓度盐分的炉水排出炉外。其主要作用是防止造成炉水中的含盐 量、 含硅量及细微的或悬浮的水渣含量过高及由此引起的不良后果。 连续排污量的大小,可根据炉水的分析结果来调整控制。排污扩容 器产生的二次蒸汽送入除氧器回收利用,排污水经排污井冷却后排 入地沟。 连续排污扩容器为LP-1.5 型。 5.3.2定期排污 定期排污又叫间断排污或底部排污,它是定期的从锅炉水循环 系统中的最低点(通常在水冷壁的下联箱)进行排放炉水。其主要 作用是为了排除水渣及其他沉积物。这些水渣由于重力作用往往沉 积在水循环系统的最低部位,故定期排污点应设置在上述系统中的 最低点。定期排污根据炉水化验
39、炉水水质进行排污控制。 定期排污器为DP-1.5 型 5.3.3汽水取样管道 本工程锅炉汽水取样分别设给水、炉水、饱和蒸汽取样,为便 于运行管理集中布置冷却器和管路,冷却水采用工业用水。 5.3.4疏水、放水,排汽系统 锅炉房内设疏水母管,锅炉疏水接入疏水母管,由疏水母管接 至疏水扩容器。管道放水接至疏水箱。锅炉紧急放水接入定期排污 母管。 锅炉启动点火排汽管、安全阀排汽管出口设置安装消音器并接 出锅炉房外。 5.3.5锅炉加药系统 锅炉加药系统设置加药装置,加药管路布置在炉前,从锅筒前 上方引入,利用加药管沿全长向锅筒水空间加入磷酸盐,维持锅水 碱度在允许的范围内,降低硅酸盐的分配系数,降低
40、蒸汽的溶解携 带。管路中串联设置1 只止回阀和1 只截止阀。 加药系统采用一箱三泵一体化装置。 6、除渣、除尘、除灰灰方案 本工程采用干除灰干除渣方案,分储分运,以适应综合利用需 要。 6.1 、除渣 由于生物质燃料灰分低,渣量很少,采用人工放渣,放出的渣 冷却后筛分后作为锅炉底料的补充。 6.2 、除尘、除灰系统 每台锅炉配置惯性除尘器和布袋除尘器各一台。将除尘器收集 的灰通过一套正压气力输送系统输送到灰仓。 6.2.1 布袋除尘器 基本参数: 处理烟气量:约 82000m 3/h 入口含尘浓度:50g/Nm 3 出口含尘浓度:10mg/Nm 3 收尘效率:99.97% 运行阻力:约 120
41、0-1500 Pa 烟气温度: 150 6.2.2正压气力输灰系统 每台 技术参数 系统设计出力: 2t/h 水平输送距离:约 80m 提升高度:约 22m 输送气源压力:峰值 0.58Mpa 仪用气源压力: 0.6MPa 系统简述如下:在除尘器每个灰斗下部配一台输送泵,输送泵 以压缩空气为动力,通过管道直接将飞灰输送到厂内灰库,不设任 何中间环节。正压浓相输送系统采用多泵制运行方式,大大减少输 送系统中耐磨出料阀的数量,使系统的运行检修工作量大大减少。 输灰管道可采用普通碳钢管,只有弯头部分采用耐磨材料。 6.3 灰库部分 灰库按钢结构容积100m 3 设计、灰库设有收尘器、库顶管箱、 真空
42、压力释放阀、高料位计、 气化系统 , 库底卸灰有干式散装机、加 湿搅拌机。 7、电气系统 7.1 、电气系统概述 7.1.1 系统概况 电源:本工程 10kV 电源按双电源设计,在园区 10kV 主母线 不同段引接,两回均采用电缆引接。电源电缆及该回路设备按二台 30t/h生物质燃料锅炉用电负荷选择设备。电源 380V从锅炉岛10KV 母线的不同段引低压变压器,220V 直流电源采用蓄电池。 7.1.2电气接线 总电源由园区用户变电站10kV 主母线不同段,引二回电源接 入#1,#2 炉变压器, 本工程设两台变压器、二段低压母线,#1,#2 炉各设一段低压 母线。 8、热工控制部分 8.1 、
43、热控系统范围 热控范围包括锅炉、给煤、除灰渣等工艺热控系统以及等辅助 工艺的热控系统。 8.2 、热工自动化水平和控制室布置 8.2.1 热工自动化水平 本热控系统根据锅炉的燃烧性质和运行特点,采用最低负荷以 上范围内的自动调节方案。 根据该工程运行方式,热控系统在DCS内设有与之相适应的调 控方案。 8.2.2 控制模式 热控系统采用DCS集散型控制系统,在现场总线上挂操作员站 和工程师站,可以将重要数据送入再上一级的全厂局域网。 其中除灰工艺部分直接采用PLC装置。各 PLC装置留有与DCS 系统的通信接口。 按照规范要求, 在主控室内设有工业电视和以及重要电动阀门、 泵的手动控制。 8.
44、2.3 主、辅盘的配置原则 DCS系统全部布置在运转层的主控制室及电子设备间内。其中 操作员站集中安置在一条形操作台上,与其平行设置后备紧急保护 及工业电视。 工程师站配有1 台工控机, 21LCD显示器, 2 台打印机; 该站 微机上配有全厂局域网网卡。 操作员站配21LCD显示器,一字排列,操作员站按工艺设备 划分如下:每炉一台,除氧给水系统一台。每炉设有工业电视站一 个。 8.2.4 控制室布置 锅炉集中控制室布置在主厂房运转层运料除氧间,标高 +7.00 m处。 8.3 、控制系统的总体结构 8.3.1 控制系统的总体构成 锅炉控制系统网络由三层组成。现场一次仪表直接进入DCS系 统,
45、 DCS系统的各 DPU划分为相对独立的集散单元,各DPU通过 A、 B 冗余网络实现各操作员站数据共享。通过操作员站和工程师站实 现人、机对话操作,其中工程师站可以将有关的数据送入全厂局域 网。 对于除尘器,除灰工艺,由现场PLC实现监控。 8.3.2 系统之间的通讯方式和数据共享范围 系统之间的通讯网络是以以太网为基础的局域网。它的主干网 络采用环形冗余以太网,I/O 卡件与 DPU通讯采用 1:1 冗余 10 M 以太网,智能远程PLC通讯采用工业以太网。 整套 DCS系统通过路由器与全厂局域网连接。采用TCP IP 通 讯协议,使DCS系统内的数据进入厂级 MIS 网。 DCS系统各级
46、数据享用权限由工程师站予以限制和管理。 8.3.3 机组保护连锁与控制逻辑的设置 锅炉的相关保护连锁与控制逻辑均由DCS系统实现。 8.3.4 后备监控设备的配置原则 按规程规定,后备监控设备如下配置: 当分散控制系统发生全局性或重大故障时,(例如分散控制系 统电源消失,通信中断,全部操作员站失去功能,重要控制站失去 控制和保护功能等) ,为确保机组紧急安全停机,设置独立于分散控 制系统的后备操作手段: 总燃料跳闸; 锅炉安全门; 汽包事故放水门; 设置下列光字牌报警信号: 最主要参数偏离正常值; 单元机组主要保护跳闸; 重要控制装置电源故障。 控制系统的可靠性 DCS系统按单元划分,各单元相
47、对独立,每一单元为一个DPU 组,每组 DPU均为冗余热备。I/O 卡件与 DPU的通讯采用1:1 冗余 10M以太网。 DCS的主干网络采用环形冗余以太网,上设 2 台操作员 站,其中任何一台均可授权实现系统操作。 按照设计规范要求,由DCS系统实现相关的事故紧急保护联锁 和系统投运停止联锁功能。 8.4 、热工自动化功能 8.4.1 检测和调节系统 工艺过程中的所有热工参量全部进入DCS系统,模拟量控制系 统 SCS和开关量控制系统DAS子系统通过操作员站的LCD实现所有 参量的数据显示。对于重要的工艺参数,采用二选一或三选一的数 据处理方式, 保证数据的准确性。对于检测参数的数据处理(
48、比如开 方、非线性转换、累积等) ,均由 DCS系统软件组态完成。 自动调节系统由DCS系统的 MCS 子系统完成,主要包括以下回 路: 主蒸汽压力调节系统( 即燃烧调节系统) 过热蒸汽温度自动调节系统 汽包水位自动调节系统 给水母管压力调节系统 8.4.2 辅机控制系统 辅机部分的控制系统主要是开关量的顺序控制,以满足辅机的 顺序启停以及事故和异常状态下的自动连锁控制,保证机组运行 安全。 84.3 锅炉辅机的控制项目 锅炉引风机与鼓风机和给煤电机在启停及事故跳闸时的顺序 控制。 鼓风机全部停运时, 燃烧系统和给煤系统停止运行的联锁控制。 各类泵与其出口管道电动阀门的联锁控制。 各联锁控制对
49、象均设计具有手动联锁二种操作功能。 8.4.4 锅炉运行保护 汽包水位保护。 主蒸汽压力超压保护。 主蒸汽温度的保护。 炉膛压力保护。 手动自动 ( 众多条件之一时) 紧急停炉保护。 手动紧急停机。 8.4.5 其他辅机的运行保护 对于辅机的相关保护,比如点火系统等均参照各辅机保护要求 进行配置。 8.4.6 热工报警信号 热工报警信号按外设仪表节点信号报警和DCS系统 LCD显示报 警二种方式设计,对于锅炉的工艺参数偏离正常值,主要辅机设备 运行故障,电源故障均由LCD进行明确报警显示,对于重要工艺参 数和设备故障报警则设计为独立的常规报警。 十一、环保措施 (一)环保措施 1. 环境影响评述 2. 设计中执行的环境保护标准 本期生物质燃烧供热工程的装机容量是230t/h锅炉机组。除 尘装置采用惯性除尘器+布袋除尘器,其除尘效率可达到99.97%以 上。 本工程空气污染物的排放执行火电厂大气污染物排放标准 (GB13223 2003) 中第 3 时段资源综合利用锅炉排放标准和地方制 定的环境保护标准中的污染物排放标准。 3锅炉岛污染及污染物排放估算 大气污染排放 锅炉岛排出的大气污染物主要是烟尘、二氧化硫及氮氧化物
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