秸杆直燃技术改造工程初步设计说明书

检 索 号XD-F0122C-01XX环保热电有限公司秸杆直燃技术改造工程初步设计说明书上海XX电力工程有限公司工程设计证书甲级 证书编号：2007年1月 上海批 准： 审 核：校 核: 编 写：目 录1总的部分11.1概述11.2主要设计原则32总图运输32.1厂区总平面布置32.2交通运输43锅炉部分（3号炉）53.1锅炉型式及主要参数53.2燃料的来源和特性53.3锅炉燃烧系统及辅机设备选择73.4热力系统103.5主厂房布置114燃料（秸秆）输送134.1锅炉耗秸秆量134.2 厂外运输方式及储料场134.3 厂内运输系统135除灰渣部分145.1除灰145.2除渣156电厂化学156.1水源及水质156.2锅炉补给水处理176.3冷却水处理196.4电厂油务管理206.5给水、炉水校正处理及汽水取样207电力系统207.1电厂主接线及厂用电接线207.23号炉厂用电设计218热工自动化228.1热工自动化现状228.2续建3号锅炉238.3控制系统总体结构238.4电源249建筑结构和暖气通风259.1建筑结构259.2地基与基础289.3主厂房建筑结构设计299.4暖气通风3410电厂供、排水3510.1电厂现状3510.2设计要点3510.3供水水源3510.4水利规划和主管部门对电厂用水的意见3610.5循环冷却水需水量 (详见表10-5-1、2、3)。3610.6全厂废水的回收及利用3810.7给、排水计量控制措施3811消防3811.1主要设计原则3811.2消防给水系统3911.3消防给水设备选择4011.4消防给水管网4111.5火灾报警及控制系统4111.6消防供电4111.7采暖通风与空气调节设施的防火4211.8电厂各系统的消防措施4212环境保护和水土保持4212.1环境保护4212.2水土保持5413劳动安全与工业卫生5713.1主要危险及危害因素分析5713.2设计采用的安全卫生法规和标准5913.3劳动安全与工业卫生的防护措施5914节约及合理利用能源的措施6214.1优化系统和辅机6214.2提高和完善全厂的计量及监测仪表6214.3采用先进的控制系统6214.4保温节能措施6214.5节约用水措施6214.6节约原材料措施6215劳动定员（略）6216主要技术指标表（略）6217提高本工程技术水平和设计质量措施6217.1本工程设计质量目标6217.2制订设计计划6317.3设计过程控制和验证6317.4质量信息反馈6317.5质量检查6318存在问题及建议6319附图641 总的部分1.1 概述1.1.1 设计合同（1）XX环保生物质热电有限公司关于对秸杆直燃技术改造项目工程，进行初步设计及施工图设计的委托函（2）XX环保生物质热电有限公司秸杆直燃技术改造工程初步设计、施工图设计合同1.1.2 批准文件江苏省经贸委文件苏经贸电力【2006】667号文关于XX环保生物质热电有限公司秸杆直燃锅炉技术改造项目核准的批复1.1.3 初设依据（1）XX环保生物质热电有限公司所作的“宝应地区秸秆资源可供性调研报告”（2）XX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（3）XX环保生物质热电有限公司向上海XX电力工程有限公司提交的开展初步设计的基础资料（包括水文、气象、地质、测量、水电、燃料、总平面图等资料）。（4）火力发电厂初步设计文件内容深度规定(DLGJ9-92)（5）国家、电力行业颁发的有关规程、规范、技术标准目录（6）锅炉厂提供的秸秆直燃锅炉资料（7）锅炉厂提供的燃煤循环流化床锅炉改为秸秆混燃锅炉的初步资料1.1.4 工程概况XX环保热电工程是由江苏XX能源环保有限公司和XX环保热电有限公司合资兴建的环保型供热式电厂，主要为了向宝应经济开发区提供工业生产蒸汽和电力。工程规划总容量为475t/h循环流化床锅炉配315MW汽轮发电机组，设计规模为375t/h循环流化床锅炉配215MW抽凝式汽轮发电机组，燃料以煤为主，掺烧农作物秸秆。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 6月 4 日全部并网运行。按设备利用小时数5500小时计算，年上网电量1.65108kWh，年耗原煤量11.41104t/h。原设计预留部分燃烧秸秆生物质的场地。1.1.5 设计范围本项目设计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。输料系统包括将已投运的一台（2号炉）燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃炉的秸秆量。不包括厂外中心库房及收购点的设计和厂外燃料的运输。1.1.6 原始资料厂址位于整个县城的东北侧，西邻京杭大运河，北距宝应二桥及省级干道淮江公路不到200米。地理位置十分优越。厂址区域地形较平坦、开阔，自然标高在3.83m左右（黄海高程）。 整个厂区东西长约390m，南北宽约320m，围墙内面积约9.3314ha，地势平坦。工程地质概况、厂址区域地质稳定性评价及工程地质条件详见地质勘测报告等资料。厂址区域地震烈度6度。厂址区域属亚热带季风气候，气候温暖湿润，夏季酷热而冬季寒冷。历史最高洪水位：9.74m（黄海高程，下同）历史最低枯水位：4.11m（1985年）运河设计防洪水位：9.063m内涝水位：3.61m气象条件年平均气温14.5年极端最高气温38.1年极端最低气温-12.4年平均风速3.7米/秒全年主导风向ESE 夏季历年主导风向ESE冬季历年主导风向NNE1.2 主要设计原则（1）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，原设计蒸汽参数为次高温次高压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。（2）本期将已批准但尚未实施的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，在输送燃料的系统中应包括已投运的一台（2号炉）燃煤循环流化床锅炉改造为秸秆混燃炉的秸秆量。（3）新建的3号炉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。（4）燃料秸秆采用厂区外部破碎打包（4508501000）后运输进厂，厂内输料系统中只考虑散包，不设置破碎设备。（5）炉前设置中转料仓（200m3），达到匀速、计量和少量的仓储作用。（6）厂区内设置备用破碎设备。2 总图运输2.1 厂区总平面布置本期续建一台秸秆直燃的3号炉在满足全厂总体规划原则的前提下,根据工艺流程的要求和现有厂区内实际预留和闲置的场地,对全厂进行规划布置，以达到工艺流程合理，功能分区明确，生产运行管理方便，满足防火、安全、环保要求。全厂原建、构筑物布局按功能划分为厂前区，水净化区，主厂房区，及输煤系统区。主厂房位于厂区中间，汽机房朝南，固定端朝西，出线方向向南。目前运行的二套15MW燃煤机组的燃煤采用水路运输，船型为500t级航船，专用卸煤码头位于厂区西侧，京杭大运河边。码头与厂区之间隔有淮江公路及运河总渠，煤通过卸煤码头经高架输煤栈桥跨越公路及干渠后运至厂区煤场或直接送至除氧煤仓间。净水系统与化水系统位于固定端西侧，生产工艺流程顺向，管线短捷。厂区入口大门设置2处，主入口及次入口均与开发区干道齐心路相接。厂区主干道按城市型标准，宽6m，混凝土双坡路面，次要干道路宽4m，混凝土单坡路面。3号的续建燃料是农作物(秸秆)，其收购、存储、破碎、打包、运输等厂外作业部分另案处理。厂内部分秸秆燃料的存储运送是在原有场地的东北端预留场地上布置了生物质堆场,栈桥,转运站等,燃料经待位平台,拆包然后通过栈桥经转运站最后送入煤仓间。厂区的最东侧增设生物质堆场入口及地磅，以满足燃料的运输要求。为了保证燃料的供应，在原场地的西北侧及主厂房区的东北侧另设秸秆露天堆场两座。厂区场地一期工程已经平整,场地平整标高设计为4.1m左右。室内外地坪高差按0.20 m计。本期工程建（构）筑物基础开挖可获土方量约6155方，填方大约6458方，缺方300方，缺土由购土来平衡。2.2 交通运输2.2.1 厂外交通条件宝应是苏中地区重要的物资集散地，公路交通四通八达。淮江公路穿越全境，盐金国防公路横贯东西。境内县乡公路循环联网。厂址北距省干道淮江公路仅100多米，南侧有45米宽的县干道齐心路与厂区相连，西距二级航道京杭大运河200米，可通航2000吨级顶推驳船。交通运输十分便捷。施工期间的建筑材料和大重型起重机械设备均可顺利进场，道路完全可满足施工、安装阶段运输的要求。2.2.2 厂区道路布置厂区内各功能分区之间都设有道路，且多为环形道，既满足消防要求又方便交通运输。路宽多采用6m宽双车道，个别采用4m宽单行道，均为城市型混凝土路面。厂区主入口与灰渣出口均与厂外齐心路相接。本次改造增设生物质堆场入口，与厂外现有道路相接。跨越道路上空的栈桥，管道等，按规定要求满足4.5m净空高度。厂区绿化及生活福利设施厂区绿化根据现行政策和厂区总体规划,依据实际情况加以完善;生活福利设施已建成3号炉续建无需增加。3 锅炉部分（3号炉）3.1 锅炉型式及主要参数本工程主要是将已批准建设的一台（#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。锅炉采用无锡锅炉厂生产的秸秆直燃锅炉。锅炉为单锅筒、集中下降管、自然循环、四回程布置的燃秸秆炉。炉膛采用膜式水冷壁，炉底布置水冷振动炉排。在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温和低温过热器。尾部采用光管式省煤器及管式空气预热器。炉膛、冷却室和过热器室四周全为膜式水冷壁，为悬吊结构；尾部竖井烟道四周为护板，采用钢架支承结构。锅炉为半露天布置，全钢结构。锅炉基本尺寸：炉膛宽度（两侧水冷壁中心线距离） 6130mm炉膛深度（前后水冷壁中心线距离） 5800mm锅筒中心线标高 32000mm锅炉宽度（两侧柱Z1、Z1间中心距离） 7600mm锅炉深度（柱Z1与柱Z4之间中心距离） 17760mm锅炉设计参数：锅炉型式：UG-75/5.3-J锅炉生产厂家：无锡华光锅炉股份有限公司额定蒸发量 75t/h额定蒸汽压力（表压） 5.3 MPa 额定蒸汽温度 485给水温度 150排污率 2%锅炉热效率 89% 数量： 一台3.2 燃料的来源和特性3.2.1 燃料来源秸秆(稻秆、麦秆、玉米秆、棉花秆、稻壳等)是农业生产的废弃物，任其在田间焚烧不但浪费了宝贵的资源，还污染大气环境。秸秆是一种生物质燃料，是可再生能源，充分利用秸秆焚烧发电，具有节约能源、防止环境污染的社会效益，也有很好的经济效益。3.2.2 燃料特性设计燃料：稻草100%校核燃料：1. 稻壳70%，树皮30%2. 稻壳100%3. 麦秆100%秸秆分析结果如下：项 目符号单位麦秸秆稻壳稻草树皮全水分Mar%7.89.411.6019.8空气干燥基水分Mad%2.792.321.990.76收到基灰分Aar%5.7113. 3214.105.16干燥无灰基挥发分Vdaf%79.9179.2880.0877.89收到基碳Car%41.0938.1835.7837.92收到基氢Har%5.134.694.664.39收到基氮Nar%0.440.470.940.78收到基氧Oar%39.6333.8632.7831.87全硫St，ar%0.210.070.140.08收到基低位发热量Qnet，arMJ/kg15.4114.5813.1213.31固定碳FCar%17.3816.0114.816.59真密度TRD氟FPPM氯Cl%1.0430.1890.5810.026灰熔点DT94011809901500ST101013401100FT118014101250二氧化硅SiO2%55.3960.8866.927.66三氧化二铝Al2O3%1.540.500.931.80三氧化二铁Fe2O3%1.320.240.480.89氧化钙CaO%6.521.353.9065.94氧化镁MgO%3.420.542.263.78氧化钠Na2O%0.390.240.180.46氧化钾K2O%20.465.1813.789.26二氧化钛TiO2%0.100.100.030.14三氧化硫SO3%3.620.681.282.51五氧化二磷P2O5%1.220.821.972.343.2.3 燃料粒度要求秸秆入炉前必须破碎，破碎后的秸秆粒度要求为：稻草、麦草：长度90mm。玉米秆、棉花秆：长度90mm，厚度5mm。3.2.4 秸秆水分要求为确保锅炉经济、安全地运行，秸秆的水分宜控制在020%范围内，当秸秆的水分超过25%时，建议不要送入锅炉燃烧。秸秆内不能含有石块、泥土物，不能含有铁器，不能含有燃烧时对产生锅炉腐蚀的物质。3.2.5 点火方式采用0号轻柴油点火，由高能点火器点燃油枪，再点燃秸秆。锅炉也可以采用人工火把点火，即在炉排面上秸秆中浇上适量的轻柴油，用火把直接点燃秸秆。3.3 锅炉燃烧系统及辅机设备选择3.3.1 燃烧系统3.3.1.1 给料系统锅炉满负荷时燃料消耗量为17.7t/h。秸秆给料采取机械给料方式，锅炉炉前设有一个255m3钢制秸秆料仓，可满足锅炉额定负荷运行40分钟左右。经破碎后并达料度要求的秸秆进入炉前料仓，料仓下设有一套螺旋给料装置，每套螺旋给料装置由10个单螺旋给料机组成。螺旋给料装置下方设有三条称重式皮带给料机，每台皮带给料机对应一台双螺旋给料机，皮带给料机将料输送给3台双螺旋给料机， 最后由双螺旋给料机向锅炉供应燃料。双螺旋给料机头部有水冷装置，给料通道上有防回火挡板。螺旋给料机采用变频调速，以控制锅炉负荷。料仓位置一期已建成的原煤斗拆除。3.3.1.2 烟风系统烟风系统按单元制考虑，每台炉配备1台一次风机、1台热二次风机和1台引风机。由于秸秆挥发份很高，为完全燃烧，考虑过量空气系数1.41.5，一、二次风量比1:1。由于锅炉采用的是单级卧式管式空气预热器，故一次风机按全风量设置，将锅炉燃烧所需的全部风量送入空气预热器后，风温度可达到133左右，从空预器出来的热风按1：1分成两路，一路作为锅炉的一次风从二侧墙炉排下各分四个风管送入风室，再经过炉排上的小孔进入炉膛与秸秆混合燃烧。风室中有隔板分隔成四个独立的风室，进风管上设有调节挡板，可根据燃料和燃烧情况进行调节。另一路作为锅炉的二次风，通过热二次风机加压后送往锅炉二次风管。二次风管布置在前、后墙炉拱处，在炉排上方形成回流气团使得挥发份完全燃烧。在炉排的上方，前墙布置了二层二次风，后墙布置了二层二次风。二次风管上装有调风门。高温烟气在炉膛与水冷壁辐射传热后，依次与高温过热器、低温过热器、中温过热器、省煤器和空气预热器进行对流换热后，温度降至130左右，进入除尘器。3.3.1.3 除尘系统为满足日益严格的环境保护要求，本项目的烟气除尘采用脉冲袋式除尘器，除尘效率可达99.9%，除尘器出口处烟尘排放浓度小于50mg/Nm3。根据本工程秸秆燃料燃烧产生的烟尘与燃煤产生的烟尘比较，烟尘对于除尘器具有以下不利点：1、粉尘细小，清灰易弥漫；2、易产生二次燃烧；3、粉尘易粘袋；4、粉尘中含有HCL、SO2等气体。针对秸秆燃烧的特点，除尘工艺布置作如下考虑：1、针对秸杆燃烧尾气粉尘中含有碳黑等粘滞性成分，易造成粘袋,设置喷粉系统，安放在旋风分离器与布袋除尘器之间的烟道上。2、粉尘微细，且易夹带未充分燃烧的细小杆状物或碳化物，易产生二次燃烧。在布袋除尘器前设置旋风分离器，作为燃烧沉降室，旋风分离器顶端布置雾化增湿装置，对烟气进行调质，通过温湿度控制仪控制雾化量，防止烟温过高损坏滤袋，由于有增湿雾化过程，有利于增加细粉的积聚能力，同时增加细小杆状物或碳化物的重度，以达到预除尘效果。3、布袋除尘器前因设置了喷粉系统，可以将未被旋风分离器去除的小颗粒粉尘进行包裹，利于清灰，避免弥漫现象的发生。除尘工艺如下图所示：锅炉旋风分离器除尘器喷粉系统风机烟囱旋风分离器雾化增湿装置气力输灰CaO雾化增湿装置H2OH2O除尘器技术参数及性能指标：序号名称单位数据备注1设备名称脉冲袋式除尘器2型 号3型 式外滤式，单进口单出口4数 量台15室 数个86排 数排27实际过滤面积m230108处理风量m3/h1532599过滤风速m/mim0.8310滤料规 格mm1656050数 量条960材 质PPS防水防油阻燃处理11设备阻力Pa150012处理烟气温度18013气体入口含尘浓度g/Nm31514气体出口含尘浓度mg/Nm35015漏 风 率%216除灰形式干式除灰由于秸秆的含硫量很低，烟气中的SO2浓度很低，因此不考虑设置脱硫设施。由于燃烧温度较低，只要合理设置一、二次风比，严格控制炉膛出口处烟气含氧量，烟气中NOx含量将会很低，因此不需设置专门的脱硝装置。现有烟囱可以满足本次改造后三台锅炉的排放要求。辅机设备选择序号设备名称型号及规范单位数量备注1一次风机Q=110347m3/h P=4680Pa台12热二次风机Q=70789m3/h P=4440Pa台13吸风机Q=171041m3/h P=4842Pa台14布袋除尘器出口浓度50mg/Nm3套15钢制秸秆料斗255 m3，带下部输送带个16称重式皮带给料机Q=15t/h台37双螺旋给料机Q=15t/h台38链斗输送机出力4.5t/h台13.4 热力系统本期工程锅炉参数与已先期建成的1、2锅炉及汽机参数匹配，故考虑改建后的3炉各单元热力系统均接入现有系统。3.4.1 主蒸汽系统由于现有主蒸汽系统采用单母管分段制，3号锅炉（水冷振动炉排锅炉）的蒸汽直接接入现有主蒸汽母管。3.4.2 凝结水系统由于现有除氧器容量已能满足三台75t/h锅炉的需要，本工程不再新增凝结水系统。3.4.3 低压给水系统：本工程不再新增低压给水系统3.4.4 高压给水系统现有二台除氧器和三台给水泵，需增设第四台给水泵。容量能满足三台75t/h锅炉的需要，现有高压给水系统采用分段母管制。3号炉从锅炉给水直接从已有高压给水热母管引出，经省煤器送至汽包。3.4.5 回热系统本工程无回热系统3.4.6 疏放水系统现有厂区疏放水系统采用母管制，已装设一套疏放水设备。本工程锅炉及管道疏水直接接入各级疏水母管，并设阀门分段。3.5 主厂房布置主厂房在前期已基本建成，仅锅炉房3号炉部分厂房未建。3.5.1 现有布置现有主厂房采用三列式布置，依次为汽机房、除氧煤仓间、锅炉房。炉后的布置顺序为电除尘器、引风机和烟囱。从主厂房A排柱至烟囱中心线距离为95.5m，三炉两机共用一个机、炉、电集中控制室，布置在除氧煤仓间48号柱间。运转层标高为7m。汽机房汽机房AB跨度为18m，柱距6m（共10个柱距），全长60m，汽机房行车轨顶标高为14m，屋架下弦标高为16.5m，两机之间留有检修场地。7m运转层：汽轮发电机组纵向顺列布置（岛式布置），其纵向中心线距A排柱轴线为9m，机头朝向扩建端，两台机凝汽器中心线分别位于34轴和89轴之间，其中一号机凝汽器中心线距4轴轴线2m, 二号机凝汽器中心线距9轴轴线也为2m。3.4m层：高、低压加热器及汽封加热器均布置在3.4m加热器平台上。0m层：四台给水泵布置于汽机房B排侧，四台凝结水泵分别布置在-1.1m的凝结水泵坑内，四台射水泵分别布置在靠近A排侧，交直流润滑油泵和高压电动油泵等设备也布置在汽机房0m层。合并的除氧、煤仓间除氧间BC跨度为10.5m，柱距6m(共10个柱距)。除氧煤仓间共有五层：底层（0m层）布置有厂用配电室，4.2m层为管道、电缆夹层，7m层为机、炉、电集中控制室，14m层布置有除氧器和连续排污扩容器，24m层布置有输煤皮带等设备。锅炉房锅炉房CD跨度为23m。已布置两台75t/h循环流化锅炉。7m运转层以下封闭，以上为半露天布置。炉顶防护采用钢结构炉顶小罩。底层：一次风机和二次风机分别布置在锅炉两侧，靠近C排处留有宽约4.5m的炉前通道。炉底布置有渣沟，渣沟内设有链斗式输送机，将经滚筒式冷渣机冷却后的炉渣输送到固定端渣斗处。疏水箱、疏水扩容器及疏水泵也布置在锅炉房底层。在锅炉房运转层固定端侧留有一些空房间可用作休息室、办公室、更衣间。3.5.2 续建新增布置在除氧煤仓间BC跨14m层（ 9和10柱间）增加布置一个秸秆料仓，在炉前（C跨与K1柱之间）设有11m、14m两层平台，11m平台上布置有3台双螺旋给料机，秸秆料仓下部的皮带给料机部分伸入炉前14m平台。除氧煤仓间24m层3号炉对应的范围新增布置有两条燃料输送皮带。在锅炉房增加布置一台75t/h秸秆直燃锅炉（3锅炉），一次风机和二次风机分别布置在3锅炉两侧，炉底布置有渣沟，渣沟内布置有链斗式输送机，将经滚筒式冷渣机冷却后的干炉渣输送到扩建端新建的渣斗处。锅炉房3炉厂房同时建成，并向炉后伸出4m，3号炉锅炉房跨度为27m。在锅炉房后依次布置布袋除尘器、引风机。在布袋除尘器扩建端侧新建有一个150m3的灰库。三台炉共用一个烟囱，烟囱高100m，出口直径3200mm，烟囱按三台炉容量设计并在前期已建成。4 燃料（秸秆）输送4.1锅炉耗秸秆量根据所提供的秸秆分析资料，计算两台锅炉在额定负荷下燃料消耗量如下表：小时燃料量（吨/时）日燃料量（吨/日）年燃料量（吨/年）2号炉（燃混合燃料）14.5031994250其中 燃秸秆量12.40272.880600燃煤量2.1046.2136503号炉（燃秸秆）17.70389.4115050两台炉燃秸秆量总计30.10662.2195650注：小时燃煤量按额定出力计，日利用小时数按22h计，年利用小时数按6500h计。其中2号炉小时燃料量按掺烧生物质85.5%（重量比）计。4.2 厂外运输方式及储料场考虑到秸秆供应的周期性因素，为保证全年的发电厂秸秆用量，新建5个2万平方米中心仓库，以供燃料收购、打包、储存用。中心仓库位置主要考虑秸秆收购便利按区域布置。秸秆运输至中心仓库后，进行晒干、破碎，制成供锅炉燃烧用原料。秸秆成品经陆路汽车运输，直接运至发电厂秸秆堆料场内。4.3 厂内运输系统厂内本次生物质输送系统与老厂上煤系统分开，新建一套，考虑2台锅炉耗量，现有两种方案。方案一：输送至厂内的生物质采用厂外破碎、打包，秸秆打成1000850450的秸秆包（约200公斤），整包输送至电厂。按5m3m的运输车计算，每辆车每次进场能够运送约5t的秸秆包，按打包场地距离电厂20km计算，每小时进场车辆须安排约8辆。全天进场车辆约180辆。 厂内设有30m142m秸秆堆料场一座，按堆高6.75m计算，整个堆料场大约可满足2台锅炉5.5天的燃烧量。同时厂内在干煤棚东侧和原有预留的#4炉位置新建两块秸秆临时堆料场地，按堆高8.1m计算，总共可以存放2台锅炉约9天的燃料量。临时堆场的秸秆包可通过二次搬运送往秸秆堆料场。按一台可升降叉车一次搬运6包打包秸秆，搬运一次需要10分钟来计算，场内需设57台叉车进行二次搬运。秸秆堆料场内设有两台行车，负责整理堆料和向待位平台输送秸秆包。按参考行车大车运行速度113m/min，小车起升速度40m/min，每次取6包计算，行车出力可达到72t/h。秸秆包通过待位平台送入拆包机中，经拆包机拆解后送到#1A/B皮带中，待位平台采用变频调节，可根据锅炉负荷调节给料量。#1A/B皮带输送出来的秸秆通过#2A/B皮带、#1转运站、#3A/B皮带送到锅炉的料仓中。#2A/B皮带头部设有三通，可分别向#3A/B皮带上给料，形成互为备用关系。在已建设的稻壳仓库新建地下料斗，下设两个出料口，通过振动式给料机分别向#4A/B皮带给料，稻壳可以通过#4A/B、#2A/B、#1转运站、#3A/B上到锅炉料仓中。输送系统中各条皮带的参数均为B=1200mm，V=1.25m/s 出力60t/h。待位平台B=2500mm,出力60t/h。拆包机出力60t/h方案二：秸秆在场外破碎，散料不打包运输进厂，散料堆在厂内的堆料场内，通过推料机推入地下料斗中，然后通过刮板机、皮带机送入锅炉料仓内。但是由于散料本身密度比较小，运输过程中存在飞扬的问题，按0.1t/m3的密度计算，一辆汽车约能运输2t，则每小时需进厂车辆18辆，每天需进厂约400辆，运输成本过高。而且散料在30m142m秸秆堆料场内只能堆积约1500t，只能存放约2天的量。故从而推荐方案一。5 除灰渣部分5.1 除灰XX环保生物质热电有限公司续建175t/h秸秆直燃锅炉，并预留改造#2锅炉的余地。本工程采用布袋除尘和机械除灰输送系统。每台炉配置布袋除尘器一台，每台除尘器设4个灰斗，第一排2个灰斗合配一台螺旋输送机，第二排2个灰斗合配一台螺旋输送机。另外旋风分离器2个灰斗也合配一台螺旋输送机。各灰斗存灰通过设在灰斗下的电动锁气器均匀送到螺旋输送机中，通过螺旋输送机的转运送到埋刮板输送机中，然后提升至灰库中。除灰系统参见除灰系统图。在电除尘附近设置一座150m3的锥底接收灰库，可存放两台炉约1天的灰量。内设QHC175900气化板8条；每座设置一个卸灰口，采用双侧库底卸料器，一个口接散装机，进行干灰装车。另一个口接双轴搅拌机，调湿后装车。在灰库的库顶设置一台脉冲除尘器用于灰库除尘，并设置压力真空释放阀和高高料位计、高料位计。气化板气化供气设置气化风机2台，并通过加热器进行加温。除灰系统控制采用PLC控制。5.2 除渣除渣系统采用干式除渣，锅炉排渣口排渣送入滚筒冷渣器中。冷渣器由锅炉厂成套供应，冷渣器出口渣温小于80，冷渣器出渣通过链斗输送机送往渣仓。渣仓容积50m3，可存放大约1天的渣量。链斗输送机采用地下布置，以防止其阻碍锅炉房内通道。当冷渣器故障时，锅炉炉渣可通过设在炉底的事故排渣口排出。除渣系统参见除渣系统图。除渣系统采用PLC控制。6 电厂化学6.1 水源及水质6.1.1 现状电厂化学专业水处理部分(锅炉补给水处理系统、循环冷却水处理系统、汽水取样系统、给水炉水校正处理系统等)按三炉两机设计。现已投运两炉(275t/h)两机(215MW)。6.1.2 水源及水质资料化学的水源为经预处理的京杭大运河水。用户提供的生水水质报告如下（2004年2月2日提供的生水水质资料）物理化学性质分析透明度混浊嗅 味无其他项目项 目每升含量悬浮物48.8色 度/全硬度3.75 me/L离子分析非碳酸盐硬度0.46 me/L离 子每升含量碳酸盐硬度3.29 me/Lmgme/L负硬度/阳离子K+4.8甲基橙碱度3.29me/LNa+29.5酚酞碱度0.195me/LCa+47.5腐植酸盐补正/Mg+16.8酸度0Fe+0.0630.464PH值8.27Fe+游离CO2/Al+H2S/Ba+耗氧量（COD）2.29mg/LSr+全硅量（SiO2）/阴离子NH4+溶硅量（SiO2）8.09Cl -28.9铁铝氧化物R2O3/SO4=47.2全固形物/NO3-1.89溶解固形物292mg/LNO2-0灼烧减量/HCO3-183.9灼烧残量/CO3=8.12胶硅量（SiO2）/OH -0NH4/PO4-0.129总计6.1.3 热负荷汇总表最大平均最小设计热负荷(t/h)604015本工程各专业热用户均为直接用汽，工业热热负荷不考虑回收水。续建3号炉无新增热负荷。6.1.4 给水和蒸汽质量标准1台75t/h次高温次高压秸秆直燃锅炉，锅炉为次高温次高压参数。锅炉的给水、炉水等应符合火力发电厂及蒸汽动力设备水汽质量标准(GB/T12145-1999)。蒸汽质量标准：钠含量15g/kg电导率(25)0S/cm二氧化硅含量20g/kg铁含量20g/kg铜含量5g/kg给水质量标准：电导率(25)0S/cm硬度2.0mol/L溶解氧15g/L铁含量50g/L铜含量10g/kg钠含量0g/kg二氧化硅含量20g/kgpH值(25)：8.89.2油含量1.0mg/L凝结水质量标准：硬度2.0mol/L钠含量0g/kg溶解氧50g/L电导率(25)0S/cm6.1.5 化学实验室的主要仪器设备的配置电厂现状已按常规设置普通仪器设备，3号炉续建不需开列新设备(或仪表)。6.2 锅炉补给水处理6.2.1 电厂水汽平衡表本期工程无新增热负荷。汽水平衡见下表：单位最大平均最小对外供热t/h604015补给水加热(回收)t/h7.56.24.4厂内用汽t/h21.51.4锅炉排污损失t/h4.54.54.5正常汽水损失t/h11.2511.2511.25正常补水t/h85.2563.4536.55锅炉启动事故损失t/h7.57.57.5最大补水t/h92.7570.9544.05原“XX生物质环保热电工程”锅炉补给水处理系统现有处理能力能够满足#3炉建成后三炉两机运行。6.2.2 水处理系统(1)工艺流程：原水经混凝澄清预处理纤维过滤器双室活性炭过滤器强酸阳离子交换器除二氧化碳器双室固定床阴离子交换器混合离子交换器除盐水箱主厂房(2)处理后水质硬度：0mol/LSiO2：20g/L电导率：0.3S/cm(3)水处理系统连接及操作方式各设备均采用手动阀门操作。系统中装设必要的监督仪表。(4)水处理系统综合数据项目名称阳床阴床混床备注设备规范及数量2DN22002DN22002DN1600填料种类及数量0017/11.782017/11.78工作交换容量8502801000/300mol/m3.R再生周期（h）19.3816.7994.25比耗(g/mol)HCl:55NaOH:65150/25030HCl/NaOH一次再生耗量（kg）1840714785/785出力(m3/h)901209012090150运行流速(m/h)20.3720.3731.83按100t/h计(5)辅助酸碱系统除盐设备再生用的酸碱按汽车运输方式设计，设卸酸、碱泵各一台，酸碱贮存槽按高位布置，自流入酸碱计量箱，再用喷射器输送至阳阴离子交换器、混合离子交换器进行树脂再生。(6)水处理室布置水处理车间为一独立建筑物，水处理车间为36m18m厂房。酸碱计量间、水泵间、空压机室、运行分析室及控制室为36m6m的毗屋。水处理车间西北侧为21m18m的化学楼。布置现场化验间、水分析室、化学药品仓库、测硫室、量热室、天平室、高温炉室、油分析室等。水处理车间内布置纤维过滤器、双室活性炭过滤器、离子交换器，设备分两排面对面布置。除碳器、中间水箱等布置于水处理室外。(7)压缩空气系统化学水处理室内设有无油润滑压缩空气机，压缩空气贮气罐设在室外。压缩空气用于过滤器反冲洗、离子交换器树脂混脂。酸碱废水中和池搅拌用空气由罗茨风机提供。压缩空气品质：残油浓度1m 颗粒度0.1mg/m3(8)废液排放及处理化验室的排水及除盐间阳阴离子交换器的酸碱再生废液排至中和池中和后，pH值为6-9达标排放。6.3 冷却水处理6.3.1 二氧化氯处理为抑制细菌、微生物及藻类滋生采用加杀菌剂处理。设计推荐采用二氧化氯处理系统。6.3.2 循环水处理采用加水质稳定剂处理和移动式凝汽器硫酸亚铁涂膜系统。本期工程无新增循环冷却水水量，原“XX生物质环保热电工程”冷却水处理系统现有处理能力能够满足#3炉建成后三炉两机运行。6.4 电厂油务管理变压器油处理和透平油处理各设有1台离心式油水分离器。原“XX生物质环保热电工程”已设置移动式滤油机，本期工程不再新增油处理设备。6.5 给水、炉水校正处理及汽水取样6.5.1 给水、炉水校正处理给水采用加氨处理防止氧腐蚀，炉内采用加磷酸盐处理防止炉内结垢。设置一套全自动加氨装置(二箱三泵)和一套全自动加磷酸盐装置(二箱四泵)。布置在主厂房7.00层内。6.5.2 汽水取样系统为了监督机组热力系统的水汽品质并便于集中取样和分析，本工程设有集中型的汽水取样系统，将钠表、导电度表、阳离子导电度表、pH计、磷酸根表等集中布置在取样架上，取样系统采用除盐水作为冷却水。设备布置在主厂房7.00m层内。原“XX生物质环保热电工程”给水、炉水校正处理及汽水取样处理能力能够满足#3炉建成后三炉两机运行。7 电力系统7.1 电厂主接线及厂用电接线7.1.1 电气主接线XX环保生物质热电工程，一期工程按3炉2机设计，配套2X18MW机组和3台75t/h循环硫化床。2套机组分别通过容量25MVA的双卷变压器接入110kV系统。110kV系统为单母线分段接线，出线共计2回。发电机与主变压器之间设有断路器，#1、#2厂用电抗器分别从#1、#2发电机出口引接，#1电抗器型号为XKK-6-400-4%，供6kV I段，#2电抗器型号为XKK-6-600-6%，供6kV II段和6kV III段。高压启动/备用电源采用110kV电压等级，从110kV配电装置引接。主变压器、高压启动/备用变压器布置于110kV升压站内，主变压器110kV侧至110kV配电装置的进线采用软导线，110kV线路采用架空出线。7.1.2 厂用电接线高压厂用电系统采用6kV中性点不接地系统，高压厂用电源引自发电机出口， 6kV母线按炉分段，共3段。低压厂用电系统采用400V中性点直接接地系统，每机炉设一台低压厂用工作变，共三台，容量均为630kVA，接至相应的400V I、II、III段，每段为单母线，供本机炉的低压负荷。全厂设两台综合变，容量为800kVA，供全厂重要中央水泵房、输煤系统、二氧化氯发生器室、循环水处理室、燃油泵房的负荷用电。全厂设一台化水变，容量为500kVA，供化水车间、综合水泵房、综合检修楼、雨水泵房的负荷用电。另设一台低压备用变作为低压厂用工作变、低压化水变和#1综合变、#2综合变的备用电源，容量为800kVA。高低压备用电源均采用备自投。以上设备均于一期工程建成。7.2 3号炉厂用电设计7.2.1 厂用电接线及布置 工程原设计按照3炉2机考虑， 为3炉供电的6kV III段、400V III段已于1期工程中建成。由于新上3锅炉为秸秆直燃炉，而非原先预期的循环硫化床锅炉，因而用电负荷有相应的变动。根据机务专业提供的新用电负荷清单，其6kV负荷中引风机、一次风机功率大小有所改变，引风机要求调速，给水泵保持不变，同时新增了秸秆破碎机。380V用电负荷有所变动：#3电除尘改用布袋除尘；3炉给煤系统用螺旋输送机、皮带输送机和双螺旋输送机替代；新增了秸秆物料破碎和输送系统、除灰和除渣装置。根据用电负荷的实际变化情况对原设计作以下调整:1. 6kV III段原设计为8面柜，其中实用7面柜，1面为备用。本期6kV引风机、一次风机配电回路功率大小根据新提资作调整，新增2台6kV秸秆破碎机，实需2面柜，如不考虑设置备用柜，6kV配电装置需扩建1面盘柜。2. 400V厂用III段配电装置无扩建地方，除充分利用原备用回路外，尚需设就地MCC来满足3炉供电。3. 新建秸秆物料破碎和输送配电间，供秸秆物料破碎和输送系统、除灰和除渣装置负荷用电，电源取自400V厂用III段上原3电除尘电源间隔；秸秆物料破碎和输送、除灰和除渣系统用的PLC程控柜也布置在配电间。7.2.2 控制方式1. 新增锅炉辅机纳入DCS（分散控制系统）进行控制，秸秆物料破碎和输送系统、除灰和除渣装置设置1套独立的PLC程控装置。 DCS、PLC实现对电气系统的远方监控/监测，其监测范围包括以下方面：断路器状态、切换开关位置、保护动作、保护异常运行、电机测量电流等信号。2. 所有电机均采用交流控制回路。7.2.3 继电保护和自动装置6kV电机采用综合测控保护装置，布置在相应的开关柜上。低压厂用电动机采用空气开关自身的智能型脱扣器保护。7.2.4 照明及检修锅炉本体设置工作及事故照明箱，其工作照明电源取自原1、2机炉照明系统，事故照明电源由1期直流屏备用回路引接；布袋除尘本体照明由厂家设计并配套照明器具；新建秸秆物料破碎和输送配电间照明取电自就地MCC配电柜。照明灯源选用三防灯、荧光灯等灯具。锅炉本体、秸秆物料破碎和输送配电间设置检修箱。7.2.5 电缆及电缆设施动力电缆和控制电缆采用阻燃型电缆，动力、控制电缆一般选用多芯铜导体电缆，6kV动力电缆选用交联聚乙烯绝缘电缆，低压动力电缆选用聚氯乙烯绝缘电缆。新增配电间采用电缆沟敷设电缆。8 热工自动化8.1 热工自动化现状按照三台锅炉、两台汽轮机及其辅助系统、电气部分采用集中控制室控制方式设计，输煤部分纳入DCS在输煤控制室进行控制，化学水部份纳入DCS监视其操作员站设在化学控制室内。预留DCS系统14站作为扩建3炉的DCS控制站，但现场14站内I/O卡件已被部分占用，故续建3号锅炉需要增设1套锅炉分散控制系统（DCS）控制站的扩展柜。8.2 续建3号锅炉8.2.1 热工自动化设计范围主厂房内锅炉及辅机热工检测及控制系统8.2.2 热工自动化水平及集控室布置8.2.2.1 热工自动化水平1）本期工程设1套锅炉分散控制系统（DCS）控制站的扩展柜，并接入老厂DCS系统#14站。在3号操作员站以彩色 LCD 、专用键盘、鼠标为主要监视和控制手段。同时在DCS操作台上配置了锅炉的硬接线紧急停止等按钮，以保证锅炉在紧急情况下安全停机。2）炉前给料系统的控制及吹灰控制纳入分散控制系统。3）本期工程厂用电系统纳入分散控制系统。4）辅助车间（布袋除尘与物料输送系统）采用PLC控制，并预留与DCS系统通讯接口。8.2.2.2 控制方式及集控室布置3号锅炉操作员站布置在集控室内3号锅炉操作员台上，三炉二机共用一个集中控制室。3号锅炉DCS控制站的扩展柜布置在电子设备间内预留的备用盘位上。3号锅炉现场仪控设备电缆经由本次设计的电缆主通道接入电缆夹层桥架，与监控系统连接。8.3 控制系统总体结构8.3.1 监控系统DCS是机组的主要监视和控制设备，包括集中控制室内的操作员站和电子设备间控制机柜；它与作为后备和补充的常规控制仪表（主要包括安装在操作台上的锅炉紧急停机按钮、汽包水位监视电视、炉膛火焰电视等）、就地控制仪表（主要包括就地仪表以及主设备制造厂配套供货的独立的就地控制设备等）、有机结合构成了整体的控制系统，从而实现了对锅炉、电气的统一的集中监视和控制。8.3.2 机组的分散控制系统（DCS）DCS 作为锅炉的主要监视和控制设备，按其主要功能由以下子系统组成：数据采集系统（DAS）；模拟量控制系统（MCS）；锅炉的辅机顺序控制系统SCS（B）；厂用电源系统的顺序控制系统SCS（A）；锅炉炉膛安全监视系统（FSSS）；8.3.3 常规仪表监视设备1）当分散控制系统发生全局性或重大故障时，为确保机组紧急安全停机，设置下列独立于DCS的紧急事故操作手段：总燃料跳闸（MFT）；汽包事故放水门；2）在集中控制室内将安装汽包水位监视电视和炉膛火焰电视等常规监视系统。8.3.4 就地仪表控制设备及系统就地仪表控制设备主要包括：1）执行机构；2）就地仪表；3）锅炉就地点火装置；4）锅炉吹灰系统；5）炉膛火焰检测及冷却系统；6）炉膛烟温监控系统；8.4 电源本期工程设热控电源柜(380/220 VAC)一面，由电气专业提供2路不同厂用段电源供电。9 建筑结构和暖气通风9.1 建筑结构9.1.1 厂址自然条件及设计主要技术数据9.1.1.1 水文气象资料历史最高洪水位：9.74m（黄海高程，下同）历史最低枯水位：4.11m（1985年）运河设计防洪水位：9.063m内涝水位： 3.61m 年平均气温14.5年极端最高气温38.1年极端最低气温-12.4年平均气压1016.5hPa一日最大降水量133.6mm年最长连续降雨量601.4mm年最大积雪深度20cm年平均雷暴日数33.1天历年最长连续降雨天数14天历年平均相对湿度79历年最小相对湿度8年平均风速3.7m/s全年主导风向ESE 夏季历年主导风向ESE冬季历年主导风向NNE9.1.2 工程地质和水文地质资料（据前期工程地勘报告）9.1.2.1 工程地质该场区勘察深度内主要地层分布及其承载力如下所述：层素填土（耕植土）：黄灰色，松软，以粘性土为主，夹植物根茎。层厚0.51.0m。-1层粘土：黄灰色，硬塑，见铁锰质浸染，青灰斑块，欠均质。层厚一般1.03.0m，建议fak130kPa。-2层粉质粘土：灰黄色，硬塑，见铁锰质浸染等，含青灰斑块，局部富集。层厚一般2.03.5m，建议fak180kPa。-3层粉土夹粉质粘土：灰黄色，湿，中密密实，见铁锰质浸染，局部夹粉质粘土，欠均质。层厚一般1.04.0m，建议fak160kPa。-3A层粉土夹粉质粘土互层：灰黄色，很湿，稍中密，见铁锰质浸染，层理发育，局部分布。层厚一般约1.0m，建议fak130kPa。-4层粉质粘土夹粉土：黄灰灰黄色，可塑，见铁锰质浸染，层理发育，局部夹钙质结核，欠均质。层厚一般1.34.5m，建议fak160kPa。-5层粉质粘土：灰黄黄褐色，硬塑，见铁锰质浸染，见青灰斑块，局部夹钙质结核，欠均质。层厚一般2.06.0m，建议fak230kPa。-6层粉土：灰黄色，湿，中密密实，见铁锰质浸染，层理发育，欠均质。层厚一般2.55.0m，建议fak200kPa。-7层粉质粘土夹粉土：黄灰色，可塑，局部软塑，见铁锰质浸染，青灰斑块，欠均质。层厚一般1.55.5m，建议fa