生物能源畢業(yè)論文格式參考

1、目 錄前 言摘 要第 1 章 緒 論 . 1 1.1生物的能的概念 . 1 1.2生物質(zhì)能的分類 . 1 1.3生物質(zhì)能的特點 . 2第 2 章 生 物 質(zhì) 能 發(fā) 電 技 術(shù) 及 應(yīng) 用 . 3 2.1生物質(zhì)發(fā)電的主要工藝 . 3 2.2生 物質(zhì)能主 要發(fā)電 技術(shù) . 3 2.3發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電的幾點建議 . 5第 3章 典 型 生 物 質(zhì) 發(fā) 電 工 程 分 析 湖 北 當(dāng) 陽 市 生 物 質(zhì) 能 熱 電 廠 . . 7 3.1 基本 情況介紹 . 7 3.2 電廠布 置 . 7 3.3 生產(chǎn)系統(tǒng)及主要設(shè)備 . 7 3.4 燃料、水源 . 9 3.5 工程分析 . 9 3.6 比較分析 .

2、14 第 4 章 中國生物質(zhì)能源 開發(fā)利用現(xiàn)狀 . 16 3.1固體生物質(zhì)燃料的利用 . 16 3.2氣體物質(zhì)燃料的利用 . 16 3.3液體物質(zhì)燃料的利用 . 17第 5章 中 國 生 物 質(zhì) 能 源 未 來 的 發(fā) 展 特 點 和 趨 勢 . 19 5. 1中 國 生 物 質(zhì) 能 源 未 來 的 發(fā) 展 特 點 和 趨 勢 . 19 5.2結(jié)束語 . 20參考文 獻 . 21前 言編 者 2008 年 12 月摘 要一直以來,“能源、環(huán)境、發(fā)展”是人類所面臨的三大主題。這三者之中,能源 是基礎(chǔ)。 而所謂生物質(zhì)能 , 就是太陽能以化學(xué)能 形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式 , 它直接或間接 地來源

3、于綠色植物的光合作用, 可轉(zhuǎn)化為 常規(guī)的固態(tài)、 液態(tài)和氣態(tài) 燃料 ,取之不盡、用之 不竭,是一種可再生 資源,同時也是唯一 一種可再生的碳 源。生物質(zhì)能的原始 能量來源于太陽,所以從廣義上講,生物質(zhì) 能是太陽能的一 種表現(xiàn)形式。 目前,很多國家都在積極研究和 開發(fā)利用生物質(zhì)能。在 當(dāng)今煤 炭、石油 等非可 再生資 源日益 減少的情 況下, 如何合 理的開發(fā) 利用 生 物質(zhì)能源 ,在減 少環(huán)境 污染的同 時提高 能源利用 效率, 更好地為 發(fā)展我 國的經(jīng) 濟 服務(wù),是 擺在我 們面前 的一個重 要課題 。生物質(zhì) 能發(fā)電 是生物質(zhì) 能利用 的有效 途 徑之一, 目前, 利用生 物質(zhì)能發(fā) 電的主 要

4、技術(shù)有 :秸稈 發(fā)電、垃 圾發(fā)電 、沼氣 發(fā) 電等,這 些技術(shù) 有待于 我們?nèi)ミM 一步完 善和改進 ;盡管 我國對生 物質(zhì)能 源的開 發(fā) 利用還處 于初步 階段, 但我國資 源遼闊 ,隨著黨 和政府 在政策上 的大力 支持, 我國生物質(zhì)能 源的開發(fā)將會擁有廣闊而美好的 發(fā)展前景。因 此,本 文旨在熟 悉生物 質(zhì)能源 的有關(guān) 知識,了 解利用 生物質(zhì) 能源發(fā)電 的主 要技術(shù)、學(xué)會 分析典型生物質(zhì)發(fā)電工程、明了國 內(nèi)外 生物質(zhì)能源的開發(fā)利用現(xiàn)狀、面 臨的問題以及今后的發(fā)展方向, 從而讓我們能更好的認(rèn)識和了解生物質(zhì)能源, 為開發(fā)我 國的可再生能源,發(fā)展我國的經(jīng)濟做出更大的貢獻!關(guān)鍵詞 :生物質(zhì) ;

5、能源 ; 發(fā)電 ; 技術(shù)分析 ; 現(xiàn)狀 ; 趨勢第 1章 緒 論1.1 生物質(zhì)能 的概念生物質(zhì)是指通 過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物 。 而所謂生物質(zhì) 能(biomass energy ,就是太陽能以化學(xué)能 形式貯存在生物質(zhì)中 的能量形式, 即以生物質(zhì)為載體的能量。它直 接或間接地來源于綠色植物的 光合 作用,可轉(zhuǎn)化 為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料 ,取之不盡、用之不竭,是一 種可 再生資源,同 時也是唯一一種可再生的碳源。 生物質(zhì)能的原始能量來源于太 陽, 所以從廣義上 講,生物質(zhì)能是太陽能的一種表 現(xiàn)形式。目前,很多國家都在 積極 研究和開發(fā)利 用生物質(zhì)能。1.2 生

6、物質(zhì)能 的分類依據(jù)來源的不 同,可以將適合于 能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資 源、農(nóng)業(yè)資源 、 生活污水和工 業(yè)有機廢水、城市固體廢物和畜 禽糞便等五大類。林業(yè)資源:林 業(yè)生物質(zhì)資源是指森林生長和 林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物質(zhì)能源 , 包括薪炭林、在森林撫育 和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等 ; 木材采運和加 工過程中的枝丫、鋸末、木屑、 梢頭、板皮和截頭等;林業(yè)副 產(chǎn)品 的廢棄物,如 果殼和果核等。農(nóng)業(yè)資源 :農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源是指農(nóng)業(yè)作 物 (包括能源作 物 ;農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 過程 中的廢棄物, 如農(nóng)作物收獲時殘留在農(nóng)田內(nèi)的 農(nóng)作物秸稈(玉米秸、高粱秸 、麥 秸、稻草、豆 秸和棉稈等;農(nóng)業(yè)

7、加工業(yè)的廢 棄物,如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余 的稻 殼等。能源植 物泛指各種用以提供能源的植物 ,通常包括草本能源作物、油 料作 物、制取碳?xì)?化合物植物和水生植物等幾類。生活污水 和工業(yè)有機廢水:生活污水主要 由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務(wù) 業(yè)的 各種排水組成 ,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排 水、洗衣排水、廚房排水、糞 便污 水等。工業(yè)有 機廢水主要是酒精、釀酒、制糖 、食品、制藥、造紙及屠宰等 行業(yè) 生產(chǎn)過程中排 出的廢水等,其中都富含有機物 。城市固體 廢物:城市固體廢物主要是由城 鎮(zhèn)居民生活垃圾,商業(yè)、服務(wù) 業(yè)垃 圾和少量建筑 業(yè)垃圾等固體廢物構(gòu)成。其組成 成分比較復(fù)雜,受當(dāng)?shù)鼐用竦?平均 生活水

8、平、能 源消費結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)建設(shè)、自然條 件、傳統(tǒng)習(xí)慣以及季節(jié)變化等 因素 影響。畜禽糞便 :畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱 ,它是其他形態(tài)生物質(zhì)(主要 是糧 食、農(nóng)作物秸 稈和牧草等的轉(zhuǎn)化形式,包括 畜禽排出的糞便、尿及其與墊 草的 混合物。1.3生物質(zhì) 能的特點(1可再生性生物質(zhì)屬 可再生能源 , 生 物質(zhì)能由于通過植物的光合作用 可以再生 , 與風(fēng) 能、 太陽能等同屬 可再生能源 , 資 源豐富 , 可保證能 源的永續(xù)利用;(2低污染性生物質(zhì)的 硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的 SOX 、 NOX 較少;生物質(zhì)作為 燃料時,由于 它在生長時需要的二氧化碳相當(dāng) 于它排放的二氧化碳的量,因 而對

9、大氣的二氧化 碳凈排放量近似于零,可有效地 減輕溫室效應(yīng);(3廣泛分布性缺乏煤炭 的地域,可充分利用生物質(zhì)能;(4生物質(zhì)燃料總量十分 豐富。生物質(zhì)能是世 界第四大能源 , 僅次于煤炭、石油、和天然氣。根據(jù)生物學(xué)家估 算 , 地球陸地每年生產(chǎn) 10001250億噸生物質(zhì) ; 海洋年生 產(chǎn) 500億噸生物質(zhì)。生物 質(zhì)能源的年生 產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求 量 , 相當(dāng)于目前 世界總能耗的 10倍 。 我國可開發(fā)為 能源的生物質(zhì)資源到 2010年可達 3億噸。隨著 農(nóng)林業(yè)的發(fā)展 , 特別 是炭薪林的推 廣 , 生物質(zhì)資源 還將越來越多。第 2章 我國生物質(zhì)能發(fā)電主要技術(shù)及應(yīng)用2.1生物質(zhì)發(fā)電的主要

10、工藝直接燃燒發(fā)電是指把生物質(zhì)原料送入適合生物質(zhì)燃燒的特定蒸汽鍋爐中 , 生產(chǎn)蒸汽 , 驅(qū)動蒸汽輪機 , 帶動發(fā)電機發(fā)電?；旌先紵l(fā)電是指將生物質(zhì)原料應(yīng)用于燃煤電廠中 , 使用生物質(zhì)和煤兩種原料進行 發(fā)電 , 主要有兩種方式一種是將生物質(zhì)原料直接送入燃煤鍋爐 , 與煤共同燃燒 , 生產(chǎn)蒸 汽 , 帶動蒸汽輪機發(fā)電另一種是先將生物質(zhì)原料在氣化爐中氣化生成可燃?xì)怏w , 再通入 燃煤鍋爐 , 可燃?xì)怏w與煤共同燃燒生產(chǎn)蒸汽 , 帶動蒸汽輪機發(fā)電。我國首臺秸稈與煤混合燃燒發(fā)電機組于年月日在山東棗莊華電國際十里泉電廠投 產(chǎn)。熱解氣化發(fā)電是指在氣化爐中將生物質(zhì)原料氣化 , 生成可燃?xì)怏w , 經(jīng)過凈化 , 供給

11、內(nèi) 燃機或小型燃?xì)廨啓C , 帶動發(fā)電機發(fā)電。2.2 生物質(zhì)能主要發(fā)電技術(shù)秸稈發(fā)電是一種以秸稈為主要燃料的發(fā)電方式, 又分為秸稈燃燒發(fā)電和秸稈氣化發(fā) 電。秸稈燃燒發(fā)電是直接將秸稈送入鍋爐, 產(chǎn)生蒸汽帶動發(fā)電機發(fā)電。 這種發(fā)電方式與 火力發(fā)電的原理相似,采用這種技術(shù),秸稈處理量大,熱能利用效率高,主要設(shè)備有鍋 爐、汽輪機和環(huán)境保護系統(tǒng)。秸稈氣化發(fā)電是把秸稈木屑置于氣化爐內(nèi), 在缺氧狀態(tài)下加熱產(chǎn)生 CO 和 CH 4的可 燃?xì)怏w,供給內(nèi)燃機或燃?xì)廨啓C,帶動發(fā)電機發(fā)電。(1 秸稈氣化生產(chǎn)的燃?xì)庵档? 在穩(wěn)定運行的焦油清除、 氣體凈化等技術(shù)上需要提高。(2 缺乏秸稈直接燃燒供熱技術(shù)研究和設(shè)備開發(fā),不便于

12、多途徑能源利用。(3 在我國,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的分散性,給秸稈的收購帶來了一定困難。沼氣發(fā)電是指利用厭氧發(fā)酵技術(shù) , 將屠宰廠或其它有機廢水以及養(yǎng)殖場的畜禽便進 行發(fā)酵 , 生產(chǎn)沼氣 , 供給內(nèi)燃機或燃?xì)廨啓C , 帶動發(fā)電機發(fā)電 , 也有供給蒸汽鍋爐 , 生產(chǎn) 蒸汽 , 帶動蒸汽輪機發(fā)電。沼氣發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)主要是高效厭氧發(fā)酵技術(shù)、沼氣內(nèi)燃機 技術(shù)和沼氣燃?xì)廨啓C技術(shù)。沼氣發(fā)電主要方式有燃沼氣發(fā)電機發(fā)電,燃沼氣鍋爐發(fā)電, 燃料電池發(fā)電。(1 沼氣中的 CO2含量較高,燃燒速度較慢,發(fā)動機后燃嚴(yán)重,排氣溫度上升。(2 沼氣中的硫化氫對發(fā)動機產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。(3 目前沼氣發(fā)動機是由柴油機或汽油機組成,性能和質(zhì)量

13、都比較差。(4 沼氣一次性投資大,對管理,操作,和維修的技術(shù)要求高。(5 沼氣市場不規(guī)范,沒有建立完整的市場體系。(6 缺乏相應(yīng)的鼓勵和限制機制,不能有效吸引投資。(1焚燒發(fā)電焚燒發(fā)電有利于實現(xiàn)垃圾“無害化、資源化、減量化”的處理,特別是垃圾焚燒爐 中的高溫可以將垃圾中的病原菌徹底殺滅, 達到無害化處理。 常見的焚燒發(fā)電技術(shù)有氣 化焚燒發(fā)電,流化床焚燒發(fā)電,回轉(zhuǎn)窯焚燒發(fā)電,爐排行焚燒發(fā)電,垃圾低溫微燃焚燒 發(fā)電,固化垃圾燃料發(fā)電等方式。垃圾焚燒發(fā)電的主要設(shè)備包括焚燒鍋爐,煙氣處理系 統(tǒng),灰渣處理系統(tǒng)和余熱利用系統(tǒng)。(2垃圾填埋發(fā)電又稱生化法垃圾發(fā)電。通過垃圾填埋將生物轉(zhuǎn)化的過程中產(chǎn)生的大量可燃

14、氣體收集起來,可以用來發(fā)電。一般由填埋氣體收集系統(tǒng),氣體處理系統(tǒng),氣體發(fā)電系統(tǒng)等幾部 分組成。(3食品廢渣垃圾發(fā)電日本最近開發(fā)的兩種裝置, 可以先將來自食品廠或飯店的生活垃圾液化, 然后送至 氣化裝置中氣化,合成的燃料氣也可用于燃料電池發(fā)電。(1圾燃燒會產(chǎn)生制癌物質(zhì)和氮氧化物,對環(huán)境構(gòu)成二次污染。(2垃圾發(fā)電效率較低。(3高溫時,煙氣中的氯化物,硫化物等對受熱面腐蝕嚴(yán)重。(4垃圾發(fā)電一次性投資大,運行處理費用高,且自身收益不高。(5垃圾中可燃廢氣物的質(zhì)量和數(shù)量因季節(jié)的地區(qū)而異,所以波動量大,穩(wěn)定性差。 2.3 發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電的幾點建議通過對以上一些常見的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)的了解, 我總結(jié)了以下幾

15、點建議, 希望能 促進我國生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的進一步發(fā)展。盡管生物質(zhì)發(fā)電有許多優(yōu)勢,但在現(xiàn)今狀況下,發(fā)電成本似太高(比常規(guī)火電貴 1.52倍還有許多困難需要克服?？v觀國內(nèi)外的經(jīng)驗表明,需要政府扶持,特別是發(fā) 展初期更是如此。生物質(zhì)發(fā)電的優(yōu)點有益于環(huán)境,但環(huán)境效益往往得不到補償,市場調(diào) 節(jié)作用對它往往是失靈的,因而只有政府的支持,才能加快生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展。早期各國發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電都首先是發(fā)展技術(shù), 一旦技術(shù)成熟, 就轉(zhuǎn)向示范和千方百 計降低成本。 只有成本足夠低, 才有市場, 才能發(fā)展。 有了生物質(zhì)發(fā)電市場強制的立法, 就可以吸引民間資本, 提高生物質(zhì)發(fā)電投資商的信心。 我國在這方面已邁出了巨大的一

16、步, 中國可再生能源法及國家發(fā)改委的二個配套文件已經(jīng)出臺實施,但還有另外的10個配套法規(guī)在制定中。相關(guān)政策的出臺直接關(guān)系到再生能源利用行業(yè)的健康發(fā)展。要發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電,降低發(fā)電成本,最根本要依靠科技進步,不斷創(chuàng)新:提高技術(shù)水平,研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和設(shè)備。要提高轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換效率,降 低生產(chǎn)成本,改進系統(tǒng)的經(jīng)濟性、可靠性和穩(wěn)定性。建議國家應(yīng)增加科技投入和培養(yǎng)這 方面技術(shù)人才,研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù),提高可再生能源技術(shù)裝 備的國產(chǎn)化水平。生物質(zhì)發(fā)電目前正起步階段,應(yīng)先選點示范,取得經(jīng)驗后,逐步推廣。應(yīng)面對廣大 農(nóng)村,千家萬戶,涉及面龐大的社會系統(tǒng)工程,它會引起我國

17、農(nóng)村經(jīng)濟和能源環(huán)境巨大 變化,因此建議各級政府和發(fā)電企業(yè)應(yīng)創(chuàng)新思維、創(chuàng)新管理,創(chuàng)新技術(shù),確保安全、經(jīng) 濟生產(chǎn),使生物質(zhì)發(fā)電盡快地走向市場,參與竟價上網(wǎng)。政府綜合部門加強示范推廣工作, 確定并扶持一批可再生能源開發(fā)利用的示范點或 示范區(qū),取得經(jīng)驗后,逐步推廣。第 3章 典型生物質(zhì)發(fā)電工程分析湖北當(dāng)陽市生物質(zhì)能熱電廠3.1 基本情況介紹當(dāng)陽市位于湖北省西部, 是國家專用糧基地縣 (市 和湖北省糧油及柑桔優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。 全市現(xiàn)有耕地 626.50km2,主要農(nóng)作物有水稻、玉米、大小麥、雜糧、油菜、棉花等, 秸稈資源豐富,每年秸稈產(chǎn)量在 63×104t 以上。目前,秸稈僅部分用作牲畜飼料和炊 事

18、,大部分被作為廢棄物拋荒腐爛或在田間焚燒。收獲季節(jié),由于田間焚燒造成的空氣 污染和火患,對人居環(huán)境和生態(tài)安全,具有嚴(yán)重污染和危害。與此同時,隨著當(dāng)陽市城 市建設(shè)的迅速發(fā)展,工業(yè)、商業(yè)和城市居民用電負(fù)荷大幅增長,電力供應(yīng)緊張。在當(dāng)陽 市建設(shè)利用秸稈發(fā)電的生物質(zhì)發(fā)電工程, 不僅可以有效利用富余的秸稈資源, 減少環(huán)境 污染,同時可以提高電力供應(yīng)能力,改善能源結(jié)構(gòu),具有非常主要的意義。當(dāng)陽生物質(zhì)能熱電廠總體規(guī)模為 1×25MW 供電機組,配 2×75t/h 燃用秸稈中溫中 壓鍋爐,總投資 19911.91 萬元。3.2 電廠布置廠區(qū)按功能分區(qū)進行布置, 包括主廠房區(qū)、 原燃料供應(yīng)區(qū)

19、、 灰渣處理區(qū)、 水處理區(qū)。 主廠房區(qū):含煙囪、引風(fēng)機及除塵器,鍋爐跨、除氧跨、汽機跨及升壓站等。擬將 現(xiàn)有的 1#、 3#鍋爐及除塵設(shè)施拆除,利用其位置新建 2臺秸稈鍋爐及除塵器等,利用現(xiàn) 有除氧跨做為秸稈輸送跨。新建 25MW 汽機間與現(xiàn)有 3#汽機相距 12m ,布置在其西側(cè)。新 建升壓站位于汽機間南側(cè)。原燃料供應(yīng)區(qū):含秸稈棚、 秸稈堆場等, 布置在廠區(qū)西部。 灰渣處理區(qū):含灰渣庫、 事故灰渣堆場等,緊鄰主廠房除塵設(shè)備,位于主廠房區(qū)與原燃料供應(yīng)區(qū)之間的空地處。 水處理區(qū):含工業(yè)水泵房、吸水池、澄清池、清水池、循環(huán)水泵房、自然通風(fēng)冷卻 塔等。布置在廠區(qū)南部,緊鄰主廠房區(qū)?；瘜W(xué)水處理設(shè)施利用

20、原有化水系統(tǒng),不用擴建。本工程廠址自然地面標(biāo)高為100-131m 之間,擬分兩個臺階布置,兩個臺階平場標(biāo)高分別初定為 131m 和 125m 。3.3 生產(chǎn)系統(tǒng)及主要設(shè)備本工程采用秸稈直燃發(fā)電系統(tǒng),由燃料收集儲運加工系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)、給排水及水處理系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、熱工控制系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)等構(gòu)成。 其主要工藝流程為:秸稈收集站收集的秸稈通過專用車輛運輸至廠區(qū)儲料場, 由秸稈專 用吊車、叉車或液壓鏟運機倒運到秸稈破碎區(qū)后,通過喂料機上到料坑,再由料坑內(nèi)的 鏈板輸送機轉(zhuǎn)到破碎機, 破碎后通過皮帶運輸機輸送到爐前緩沖儲料倉, 再由雙螺旋輸 送機送入爐內(nèi)燃燒; 燃秸稈鍋爐將水轉(zhuǎn)化為

21、過熱蒸汽, 過熱蒸汽導(dǎo)入純凝汽式汽輪發(fā)電 機系統(tǒng)發(fā)電。型號 G-75/3.82 臺數(shù) 2臺 過熱蒸汽出口壓力 3.82MPa型式 中溫中壓, 自然循環(huán),半露天布置,全鋼架的燃秸稈爐過熱蒸汽出口溫度 450 給水溫度 150排煙溫度 130 額定蒸發(fā)量 75t/h 1 鍋爐鍋爐效率 89% 型 號 N25-3.43-型型 式 中壓、單缸、沖動 最大功率 30MW純凝式汽輪機額定功率 25MW 額定進汽壓力 3.43MPa額定進汽溫度 435 額定工況進汽量 105.5t/h額定工況排汽壓力 5.3kPa 額定 /最高冷卻水溫 20 /33給水回?zé)峒墧?shù) 共 3級(1高 +除氧 +1低 鍋爐給水溫度

22、 153額定工況汽機汽耗(計算值 4.2188kg/kW.h額定工況汽機熱耗(計算值 11205kJ/kW.h2 汽輪機額定轉(zhuǎn)速 3000r/min 型號 QFW-30-2型臺數(shù) 1臺 冷卻水溫(額定 /最高 20 /33額定功率 30MW 額定電壓 10.5kV功率因數(shù) 0.8 額定轉(zhuǎn)速 3000r/min極數(shù) 2 短路比 不低于 0.45效率 97% 相數(shù) 3冷卻方式 空冷式3 發(fā)電機勵磁方式 無刷勵磁1 汽輪機功率 25 MW 2 鍋爐蒸發(fā)量 108.74 t/h3 發(fā)電年利用小時數(shù) 6000 h. 4 全廠年發(fā)電量 1.5×108 kWh/a5 全廠年供電量 1305

23、5;108 kWh/a 6 綜合廠用電率 13%7 年燃料消耗量 736×104 t/a 14. 8 發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗 460.25 g/kWh9 供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗 529 g/kWh 10 全廠熱效率 24.02%11全年節(jié)約標(biāo)煤 6.9萬噸 /年 12 廠區(qū)占地面積 11.37 hm213 勞動定員 68 人 14 工程靜態(tài)投資 18118 萬15 工程總投資 19525 萬元 16 投資回收期(含建設(shè)期 7.79 年17 財務(wù)內(nèi)部收益率(全部投資 11.32% 18 施工期 24.0 月3.4 燃料、水源本電廠原料為生物質(zhì)秸稈, 來源為當(dāng)陽市所屬鎮(zhèn), 現(xiàn)有電廠生活用水取自漳河水庫, 生

24、產(chǎn)用水取自漳河。 秸稈發(fā)電廠水源擬利用現(xiàn)有電廠供水水源, 內(nèi)部采用循環(huán)冷卻供水 方式。3.5 工程分析本工程采用秸稈直燃 -蒸汽聯(lián)合發(fā)電技術(shù)。燃燒秸桿由載重汽車運輸進廠,稱重后 卸入儲存庫完成存料、破碎,然后由輸送機送入鍋爐爐前料倉,在鍋爐內(nèi)燃燒放熱,將 化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能使鍋爐水變成中溫中壓蒸汽后進入汽輪機, 推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā) 電,電經(jīng)配電裝置由輸電線路送出。鍋爐煙氣經(jīng)省煤器、空氣預(yù)熱器和布袋除塵器除塵 后, 通過煙囪排入大氣。 鍋爐底部排出的渣和除塵器捕集下來的灰經(jīng)輸送系統(tǒng)輸送至灰 渣倉暫存,運出廠后綜合利用。(1廠外秸稈收集及儲運根據(jù)當(dāng)陽市境內(nèi)秸稈的分布情況,擬在當(dāng)陽市所屬的玉陽辦事

25、處、壩陵辦事處、玉 泉辦事處、兩河鎮(zhèn)、河溶鎮(zhèn)、育溪鎮(zhèn)、廟前鎮(zhèn)、王店鎮(zhèn)、半月鎮(zhèn)、草埠湖鎮(zhèn)等鎮(zhèn)(辦事 處設(shè)立 10個秸稈集中收購站(具體位置尚未確定。每個收購站占地約 10400m2,分 為露天堆放區(qū)、大棚存儲區(qū)、打包作業(yè)區(qū)、車庫和值班室,各收購站均配有一臺自動秸 稈打包機、一臺磅秤和一臺叉車。每個秸稈收購站可儲存秸稈 4224t ,廠外收購站貯存 量可以滿足電廠 57天的消耗量。 電廠所在區(qū)域公路交通非常方便, 基本不需新修廠外秸 稈運輸公路。秸稈運輸擬利用社會運力,電廠不設(shè)運輸車輛。秸稈運輸車輛按 20t 平板 車滿載考慮,每天需進廠車次 50次,每小時進廠車輛 56臺(按每天運輸 9小時考慮

26、, 即第 810分鐘進廠 1個車次。(2廠內(nèi)秸稈的儲運及加工秸稈儲存除在上述收購點儲存外, 在電廠內(nèi)還設(shè)有露天秸稈堆場和秸稈棚, 占地面 積 60000m2,其中秸稈棚占地面積 3906m2(93×42m2,在秸稈棚的北端設(shè)置有秸稈破 碎區(qū),秸稈破碎區(qū)占地面積 882m2(21×42m2。露天秸稈堆場為備用堆場,在秸稈棚 存滿的情況下才啟用。秸稈運輸車開到秸稈棚內(nèi), 由秸稈專用吊車將秸稈卸下并堆垛。 當(dāng)秸稈棚內(nèi)容納不 下從外面送來的秸稈時, 運輸車將秸稈運送到堆場堆放, 由液壓輪胎疊臂式抓斗起重機 將車上的秸稈包卸下,堆場的秸稈共堆放 6層。當(dāng)秸稈棚內(nèi)需要補充燃料時,由廠區(qū)

27、的 普通卡車和叉車或液壓鏟運機將堆場的秸稈包運送到棚內(nèi)。在秸稈破碎區(qū)設(shè)有 4條破碎線。秸稈由秸稈專用吊車、叉車或液壓鏟運機倒運到秸稈破 碎區(qū)后,通過喂料機上到料坑,再由料坑內(nèi)的鏈板輸送機轉(zhuǎn)到破碎機,破碎后用皮帶輸 送機輸送到爐前的緩沖儲料倉, 再通過儲料倉底部的給料機送入鍋爐燃燒。 配置有喂料 機 Q=2025t/h, N=37kW, 2臺;破碎機 Q=2025t/h, N=134kW, 4臺;皮帶機 B=1200mm, L=20lm, N=37kW, 2臺。本工程采用 2臺 100%燒秸稈的 G-75/3.82型自然循環(huán)汽包爐、單爐膛、半露天布置、 全鋼架的燃秸稈鍋爐。秸稈在進入爐排后,逐漸

28、被加熱、著火、燃燒,產(chǎn)生的揮發(fā)份與二次風(fēng)強烈混合燃 燒。燃燒生成的高溫?zé)煔馔ㄟ^爐膛水冷壁、過熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器各受熱面放熱 冷卻后排入爐后煙氣處理系統(tǒng)。 煙氣經(jīng)除塵凈化后由引風(fēng)機升壓送至煙囪排出, 兩座燃 秸稈鍋爐共用一座鋼筋砼煙囪,高度 80m ,上口內(nèi)徑 2.5m 。鍋爐的額定蒸發(fā)量為 75t/h、 過熱蒸汽出口壓力為 3.82MPa 、 過熱蒸汽出口溫度為 450、 給水溫度為 150、排煙溫度為 130、鍋爐效率為 89%。每臺鍋爐配 2臺送風(fēng)機和 1臺引風(fēng)機, 單臺鍋爐煙氣產(chǎn)生量為 158000m3/h, 每臺鍋爐 配置 1臺布袋除塵器,除塵效率大于 99.7%。本系統(tǒng)包括主蒸

29、汽系統(tǒng),除氧、主給水系統(tǒng),抽汽回?zé)嵯到y(tǒng),加熱器疏水系統(tǒng),主 凝結(jié)水系統(tǒng)及補給水系統(tǒng),主廠房疏水系統(tǒng),凝汽器抽真空系統(tǒng),循環(huán)冷卻水和工業(yè)水 系統(tǒng)。主蒸汽系統(tǒng)采用單母管制。汽輪機冷凝器冷卻水系統(tǒng)采用開式循環(huán)冷卻供水方式。 凝汽器、油冷卻器、發(fā)電機空冷器冷卻水直接取自循環(huán)冷卻水進水母管,使用后進入冷 卻水排水母管。主廠房內(nèi)其它需要冷卻的設(shè)備(如風(fēng)機軸承冷卻、取樣冷卻器等采用 工業(yè)水冷卻、 冷卻水盡可能回收重復(fù)利用。 凝汽器抽真空采用射水抽氣器閉式循環(huán)系統(tǒng), 以工業(yè)凈化水作為射水箱的補充水源。本工程選用 1臺 N25-3.43-I 型中溫中壓純凝汽式汽輪和 1臺 QFW-30-2型發(fā)電機。 氣輪 機的

30、額定功率為 25MW 、額定進汽壓力為 3.43MPa 、額定進汽溫度為 435、額定工況進汽 量為 105.5t/h、額定工況排汽壓力為 5.3kPa 、額定工況汽機熱耗(計算值為11205kJ/kW.h。發(fā)電機額定功率為 30MW 、額定電壓為 10.5kV 、發(fā)電機效率為 97%。 發(fā)電機組配備 3臺電動給水泵(2用 1備, 2臺凝結(jié)水泵(1用 1備, 2臺疏水泵和 2臺射水泵(1用 1備。(1水源現(xiàn)有電廠生活用水取自漳河水庫, 生產(chǎn)用水取自漳河。 秸稈發(fā)電廠水源擬利用現(xiàn)有電廠供水水源,其生產(chǎn)用水量 128.3m3/h、生活用水量 4m3/d。(2供水方案循環(huán)冷卻水系統(tǒng)汽輪機凝汽器、油冷

31、卻器及發(fā)電機空氣冷卻器冷卻用水量較大,達 5870m3/h,擬采 用循環(huán)冷卻水系統(tǒng),該系統(tǒng)補給水由電廠工業(yè)水供給。冷卻塔選用 1座 1250m2雙曲線自 然通風(fēng)冷卻塔,冷卻塔零米直徑 44.14m 、塔高 54m 、進風(fēng)口高度 3.5m 。系統(tǒng)設(shè)地下式循 環(huán)水泵房 1座,內(nèi)設(shè) 2臺循環(huán)水泵(同時工作。循環(huán)水泵房旁設(shè)加藥間 1座,內(nèi)設(shè) 2套加 藥裝置,分別向系統(tǒng)中投加殺菌滅藻劑和緩蝕阻垢劑。工業(yè)水系統(tǒng)電廠內(nèi)工業(yè)用水主要為主廠房輔機設(shè)備冷卻用水、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補水、灰渣庫噴 灑用水、原水預(yù)處理系統(tǒng)自用水等,所需水量為 128m3/h。根據(jù)設(shè)計,現(xiàn)有電廠的供水 能力可以滿足秸稈發(fā)電工程的用水要求,不

32、需新增設(shè)施和設(shè)備。目前,在廠區(qū)設(shè)有原水 預(yù)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)采用絮凝沉淀處理工藝,主要設(shè)施和設(shè)備有水力循環(huán)澄清池、矩形 鋼筋混凝土清水池、絮凝劑加藥裝置(放于綜合水泵房加藥間內(nèi)、以及 2臺工業(yè)供水 泵(1用 1備。生活給水系統(tǒng)本工程生活用水量很小,僅 4m3/d,擬由現(xiàn)有電廠生活供水系統(tǒng)供給。消防給水系統(tǒng)本工程消防用水接自廠區(qū)現(xiàn)有消防水管網(wǎng),不另增設(shè)消防泵和消防水池。消防用水量為:主廠房室內(nèi)消防用水量為 25L /s ,室外消防用水量為 30L/s,火災(zāi)延續(xù) 時間為 2小時。秸稈堆場室外消防用水量為 60L /s ,火災(zāi)延續(xù)時間為 6小時。(3廠區(qū)排水系統(tǒng)廠區(qū)排水體制為完全的雨水、生活污水、生產(chǎn)

33、廢水分流制。生產(chǎn)廢水經(jīng)處理達標(biāo)后 和廠區(qū)雨水通過重力自流到附近的李家溝。 生活污水采用現(xiàn)有電廠處理方式, 即經(jīng)化糞 池處理后, 納入灰水處理系統(tǒng)。 供排水系統(tǒng)的環(huán)境影響因子主要是冷卻塔排污水和少量 生活污水,以及冷卻塔和水泵運行噪聲等。(1鍋爐補給水處理本工程鍋爐補給水量為 6.8t/h, 擬由現(xiàn)有化學(xué)水處理間供給。 現(xiàn)有化學(xué)水處理系統(tǒng) 設(shè)計出力為 40t/h, 系統(tǒng)正常供水能力為 36t/h。 鍋爐補給水處理系統(tǒng)考慮采用二級鈉離 子軟化系統(tǒng)。工藝流程為:清水 機械過濾器清水池清水泵一級鈉離子軟化器二級鈉離子軟化器軟水 箱軟水泵疏水箱。(2爐水校正處理廠區(qū)設(shè)灰渣庫一個,占地面積 864m2,用

34、于收集從鍋爐間通過連續(xù)輸送機械運送過 來的爐渣和飛灰, 灰渣從這里直接外運返給當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民作為農(nóng)作物肥料或作為復(fù)合肥的 原料?；以鼛炜蓛Υ骐姀S 10天的灰渣量。渣從鍋爐排渣口落入刮板撈渣機水槽,經(jīng)過水 槽的冷卻和浸濕后,刮板撈渣機將渣從水中撈出,送到螺旋輸送機上,經(jīng)過螺旋輸送機 將濕渣送到廠區(qū)的灰渣庫。兩臺煙氣除塵器收集的飛灰分別通過星形卸料閥卸入 4臺相 同的 1#螺旋輸送機,匯集到一臺 2#螺旋輸送機,送入灰渣庫。灰渣庫內(nèi)的灰渣采用汽車 外運綜合利用。同時,在廠內(nèi)設(shè)有事故灰渣堆場一個,當(dāng)節(jié)日或其他原因使灰渣外運綜 合利用中斷時, 可將灰渣運往事故灰渣堆場暫時儲存。 事故灰渣堆場面積約 100

35、0m 2, 堆高 按 3m 計,可儲存 2臺鍋爐約一個月的灰渣量。(1電氣本生物質(zhì)發(fā)電工程一臺機組,發(fā)電機容量 30MW ,機端電壓 10.5kV ,采用 40MVA 雙卷 升壓變壓器將電壓升至 110kV 電壓等級, 采用一回 110kV 線路接入 110kV 錦屏變電站 110kV 母線實現(xiàn)并網(wǎng)。廠用電系統(tǒng)分為 10kV 高壓廠用心系統(tǒng)和 0.4kV 低壓廠用電系統(tǒng)。 10kV 高壓廠用電系 統(tǒng)采用單母線按爐分段接線,每爐一段,并設(shè)置一備用段,共三段。高壓廠用工作電源 經(jīng)廠用分支限流電抗器引自發(fā)電機出口。 備用母線電源引自矸石電廠內(nèi)現(xiàn)有的 10kV 供電網(wǎng)絡(luò)。低壓廠用電系統(tǒng)采用單母線按爐分

36、段接線,由二臺低壓廠用變壓器供電,電源引 自對應(yīng)高壓廠用母線。(2熱工控制設(shè)主廠房控制室和除塵控制室。 主廠房的熱工控制采用與電力專業(yè)共用一個機爐電 控制室的集中控制方式,運行人員在此控制室內(nèi)對鍋爐、汽機、除氧給水和循環(huán)水泵房 等系統(tǒng)等進行操作和監(jiān)視,電氣高低壓電機等設(shè)備的控制也納入全廠 DCS 系統(tǒng)。除塵系 統(tǒng)采用 PLC 控制。輔助車間(系統(tǒng)設(shè)置除塵系統(tǒng)一個集中控制點。本工程用水點主要包括汽輪機凝汽器冷卻用水、 發(fā)電機空氣冷卻器冷卻用水、 汽輪 機油冷卻器冷卻用水、工業(yè)冷卻用水、汽水循環(huán)系統(tǒng)補充水、爐渣冷卻和浸濕用水、事 故灰渣堆場噴灑用水、灰渣庫噴灑用水、綠化用水、日常生活用水和原水處理

37、系統(tǒng)自用 水等,各環(huán)節(jié)用水量和水量平衡情況詳見表 3.3-1。全廠新鮮水用量為 2820.0 m3/d。 全廠循環(huán)用水環(huán)節(jié)包括:(1汽輪機凝汽器循環(huán)冷水系統(tǒng),循環(huán)水量為 119222.4m3/d;(2發(fā)電機空氣冷卻器循環(huán)冷卻水卻系統(tǒng),循環(huán)水量為 4747.6 m3/d; (3汽輪機油冷卻器循環(huán)冷卻水系統(tǒng),循環(huán)水量為 2750.0 m3/d;(4汽水循環(huán)系統(tǒng), 循環(huán)水量為 3168.0 m3/d。項目循環(huán)用水量為 129888.0 m3/d。全廠重復(fù)用水環(huán)節(jié)包括:(1汽輪機凝汽器和發(fā)電機空氣冷卻器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補充 水,取自工業(yè)冷卻水,復(fù)用量為 1155.0m3/d;(2事故灰渣堆場和灰渣庫噴灑

38、用水、 以及爐渣冷卻和浸濕用水采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排水,復(fù)用量為 242.0m3/d; (3綠化用 水采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排水,復(fù)用量為 6.6m3/d。項目復(fù)用水量為 1403.6m3/d。3. 6 比較分析通過對湖北當(dāng)陽生物質(zhì)能熱電廠的詳細(xì)介紹, 結(jié)合我們對火力發(fā)電廠的了解, 不難 發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)能電廠與火力發(fā)電廠的的不同之主要有:(1 生物質(zhì)能電廠與火力發(fā)電廠最為顯著的不同就是燃料的不同, 火力發(fā)電廠的主要 燃料是煤,而生物質(zhì)能電廠的主要燃料主要是各種生物質(zhì)。(2 由于生物質(zhì)能的單位發(fā)熱量比煤的單位發(fā)熱量要低, 所以生物質(zhì)能電廠的單機容 量一般比火力發(fā)電廠的要小。(3 生物質(zhì)能電廠比起火力發(fā)電廠

39、來對環(huán)境的影響比較小, 有利于減輕日益嚴(yán)重的環(huán) 境污染,加之又屬于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的范疇,所以應(yīng)當(dāng)大力提倡。第 4章 中國生物質(zhì)能源開發(fā)利用現(xiàn)狀20世紀(jì) 70年代,國際上第一次石油危機使發(fā)達國家和貧油國家重視石油替代,開 始大規(guī)模發(fā)展生物質(zhì)能源。 中國生物質(zhì)能源的發(fā)展一直是在“改善農(nóng)村能源”的觀念和 框架下運作,較早地起步于農(nóng)村戶用沼氣,以后在秸稈氣化上部署了試點。近兩年,生 物質(zhì)能源在中國受到越來越多的關(guān)注,生物質(zhì)能源利用取得了很大的成績。4.1 固體生物質(zhì)燃料的利用固體生物質(zhì)燃料分生物質(zhì)直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質(zhì)與煤混合燃燒為原料的燃料。生物質(zhì)燃燒技術(shù)是傳統(tǒng)的能源轉(zhuǎn)化形式,截止到 2004

40、年底,中國農(nóng)村地區(qū)已 累計推廣省柴節(jié)煤爐灶 1.89億戶, 普及率達到 70%以上。 省柴節(jié)煤爐灶比普通爐灶的熱 效率提高一倍以上, 極大緩解了農(nóng)村能源短缺的局面。 生物質(zhì)成型燃料是把生物質(zhì)固化 成型后采用略加改進后的傳統(tǒng)設(shè)備燃用, 這種燃料可提高能源密度, 但由于壓縮技術(shù)環(huán) 節(jié)的問題,成型燃料的壓縮成本較高。目前,中國(清華大學(xué)、河南省能源研究所、北 京美農(nóng)達科技有限公司和意大利(比薩大學(xué)兩國分別開發(fā)出生物質(zhì)直接成型技術(shù), 降低了生物質(zhì)成型燃料的成本,為生物質(zhì)成型燃料的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外,中國 生物質(zhì)燃料發(fā)電也具有了一定的規(guī)模,主要集中在南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā) 電。廣東和廣西兩省(區(qū)共有小型發(fā)電機組 300余臺,總裝機容量 800兆瓦,云南也 有一些甘蔗渣電廠。4.2 氣體生物質(zhì)燃料的利用氣體生物質(zhì)燃料包括沼氣、生物質(zhì)氣化制氣等。中國沼氣開發(fā)歷史悠久,但大中型 沼氣工程發(fā)展較慢, 還停留在幾十年前的個體小厭氧消化池的水平, 2004年, 中國農(nóng)戶 用沼氣池年末累計 1500萬戶,北方能源生態(tài)模式應(yīng)用農(nóng)戶