柳城生物质发电厂技改方案及思路.docx
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柳城生物质发电厂技改方案及思路
柳城生物质发电厂技改方案及思路
柳城生物质发电厂技改方案及思路
（初步方案，仅供参考）
3月8日上午由广西南宁恒鑫新能源科技有限公司组织韦可壮、卢树帮等4人及其相关锅炉、发电、机械、水化等专业技术人员一起到柳城鑫能生物质发电有限公司的生物质电厂“2×75t/h循环流化床锅炉+2×15MW凝汽式汽轮机”（初生产，初因经营性亏损停产至今）考察诊断，主要帮助租赁接管新公司了解诊断和做出电厂技术改造方案，现根据原电力设计院锅炉设计参数、燃料热值、含水分；锅炉运行参数、汽轮发电机组运行参数、大型电机是否采用变频节能技术、原来电厂发电成本、原料收购价格等相关问题，提出以下简要而富有成效的技术改造方案及思路，为做好新公司在租赁电厂和整体接收移交后如何安排设备改造及恢复生产的详细计划，做好充分的准备。
因原电厂业主方未能移交原来电厂相关技术图纸和生产运行记录资料，以下简述只能从我们考察现场看到和广西电力设计院帮助提供一些技术资料进行分析的结果，仅供参考，详细计划方案待电厂正式移交后，再做进一步深化分析。
一、电厂三大主机设备技术参数情况。
锅炉为燃用生物质燃料（主要为甘蔗叶和桑蚕枝，燃料含水份小于30%以上）的中温中压循环流化床锅炉，最大连续蒸发量75t/h，额定蒸汽参数为：
3.83MPa，450℃。
汽轮机为中温中压、单缸、凝汽式。
额定工况主汽进汽参数：
65.2t/h，3.43MPa，435℃。
根据现场考察，电厂主机招标情况为，汽轮机、发电机采用中国长江动力集团产品，锅炉采用浙江大学热能工程研究所提供技术的CFB循环流化床锅炉。
主要设备型号及其主要技术规范如下：
（一）锅炉
数量：
2台
设计单位：
浙江大学热能工程研究所
锅炉最大连续蒸发量：
75t/h；
额定蒸汽压力：
3.83MPa；
额定蒸汽温度：
450℃；
给水温度：
150℃；
排烟温度：
150℃；
锅炉设计效率：
90.8%。
（每台主要配套辅机功率：
给水泵电机280KW，引风机电机400KW，一次风机电机355KW、二次风机电机132KW,罗茨风机电机37KW）
（二）汽轮机
数量：
2台
型号：
N15-3.43/435；
生产厂家：
中国长江动力公司；
额定功率：
15MW；
额定转速：
3000r.p.m；
额定进汽压力：
3.43MPa；
额定进汽温度：
435℃；
进汽量：
65.2/70t/h；（额定/最大）；
额定排汽压力：
0.0072MPa。
（三）发电机
数量：
2台；
型号：
QF-15-2；
生产厂家：
中国长江动力公司；
额定功率：
15MW；
额定电压：
10.5KV；
额定转速：
3000r.p.m；
功率因数：
0.8；
频率：
50Hz。
二、存在问题
1、原设计燃料含水分（≤30%）太低，影响锅炉燃烧工况，满负荷运行困难。
因为该项目是广西第一家生物质电厂，也是广西电力设计院设计的第一家生物质发电厂项目。
在该电厂运行状况上看，其设计上明显经验不足，特别是在设计上对南方生物质含水分高（50%左右）问题现状分析和考虑不足，该生物质电厂锅炉为燃用生物质燃料可研和设计主要为甘蔗叶（含水分13.5%）和桑蚕枝（含水分26%），整体考虑燃料的含水份都小于30%以上，使原锅炉设计炉膛面积变小（设计水分大燃料，需要增大炉膛面积）。
而实际收购到的生物质燃料含水分一般都很难达到锅炉设计值，燃料太干难收购到，太湿成本高，难控制，影响锅炉燃烧运行，加上电厂内没有专门的燃料烘干系统，直接影响到锅炉整体运行工况，一直不能到达满负荷运行最佳工况，此严重问题，运行到电厂整体经济效益。
2、电耗高，厂用电率高。
设计节能意识跟不上节能减排政策要求。
主要表现在本身循环流化床锅炉的辅机电机功率大，耗电高，系统风机、水泵、空压机等大功率电机，没有使用新型节能电机和变频节电产品（因未能到配电房查看，只是问设计院和估测判断而已），厂用电率达到12.5%以上；还有大部分燃料收购到厂内进行二次加工量比较大，也是耗电主要原因之一（应该全部燃料采用固定供应商加工成品直接再到厂，才能化解成本压力）致使整个电厂电耗高，对于生物质上网电价为0.75元/度，不考虑节能减排技改思路，每多耗一度电就少一分效益。
3、电厂没有采用热电联产节能方案。
其循环经济和综合利用效率为零，原来设计上没有考虑厂内或周边配套供热用户，原汽轮机选型为纯冷凝式机型，只能靠单一的纯发电生产模式，整个电厂热利用率不高，热利用率最多不超过40%，生产成本无法分摊，经营成本居高不下，对市场抗击风险能力差。
4、电厂生产自动化连续性不够配套。
据了解岗位人员超编，劳动力配置不合理，使得人工成本高。
其主要表现在：
机炉电应该一体化DCS控制，以减少操作人员；燃料破碎应尽量减少在外围供应商来消纳，以减少燃料场人员；原料供应商应该做好合理规划分布，选择有条件有经济实力和能力的固定供应商，以减少环节人工成本，等等问题，都需要合理配置岗位，优化劳动力资源。
三、考察诊断后提出几点技改方案和思路。
1、采用热电联产、综合利用、循环经济三结合的节能生产模式。
（1）锅炉。
在循环流化床锅炉基础上进行技术改造。
（锅炉入料口改设在炉膛中部，经过热风喷爆到炉膛中部实现空中悬浮燃烧）。
改造思路：
一台炉改造为专烧细粉颗粒炉这台循环流化床锅炉专门燃烧烘干后的糠醛渣和分筛粉状的生物质燃料。
并将入料口改在炉膛中部采用锅炉二次风喷爆入料，改烧经过烘干的糠醛渣和分筛后生物质细末木屑等粉状生物质燃料，改炉膛面上燃烧为炉膛空中燃烧方式。
另一台循环流化床锅炉改造为“生物质碳分子气化炉+燃气式流化床锅炉”，增加一台生物质碳分子气化炉，专门烧块状和颗粒生物质粗块类燃料（直径10mm到300mm均可）；
（2）汽轮机。
在原冷凝式汽轮机改为固定中间抽汽冷凝式供热汽轮机，实现热电联产模式。
每台汽轮机抽汽参数：
压力0.981MPa，流量30吨/小时，温度250℃。
即将原长江动力集团公司生产15MW凝汽式汽轮机改为抽凝式汽轮机（抽汽压力0.981Mpa、温度250℃、流量30t/h）实现“糠醛化工+生物质发电”相结合热电联产、循环经济、综合利用三结合的生产模式。
（3）糠醛。
采用“热电联产+综合利用”生产模式，充分利用含半纤维素的甘蔗渣和生物质原料提取糠醛。
将纯冷凝汽轮机组改为抽汽冷凝机组，所谓热电联产，既发电又供热，既上网又增效；比如在拓展生物质原料综合利用配套生产糠醛项目上，即先用甘蔗渣等生物质原料提取糠醛及其生产下游产品，以拉长产品综合利用产业链；然后再用糠醛渣供电厂锅炉燃烧发电，发电余热又做为糠醛化工生产用汽，这样往复循环，综合利用。
锅炉燃烧生物质原料所排放的灰渣用来生产复合肥，提供完整的综合利用方案。
糠醛项目与电厂属于不同两个公司，除了余热联供外，用电方案不能纳入电厂厂用电，应从电厂上网计量箱外端电力公司外网专线独立接入，设独立用电计量箱，用电电价以电网公司规定一般工业用户
销售电价计算。
2、对大功率电机负荷应采用成熟高效节电节能技术方案。
（1）应对电厂大功率负荷的风机、水泵改安装节能变频器技术；
（2）原有电动风机的四台冷却塔改进使用水轮机动力节能改造（改造后预计年节约电费约100万元左右）。
现行电动风机型冷却塔参数为：
风机电机功率75KW,380V，138A，转速1480r/min冷却塔型号：
NH-2100t/h，标准水量2100t/h，总水量8400t/h，风机直径7000mm。
水泵电机功率185KW、水泵流量26800t/h，水泵扬程16米。
改造目的：
利用原有水泵余压动力，带动水轮动力风机冷却塔，取消原有4台75KW电动风机电机及相关电气设备附件。
3、优化选择和分布建立优质的燃料固定供应商网络。
选择优质客户，在100公里范围内分布建立优质燃料供应商，以减少燃料厂内二次加工成本。
燃料收购尽量选择有实力讲信誉的供应商，在外面各地区建立生物质预加工收购供应点，实现定价定向供应。
4、采用生物质燃料顶棚空间建立“油导热太阳能集热+入炉水预加热或燃料烘干系统”或“太阳能光伏发电系统”
充分利用电厂内原料棚空间和免费太阳能资源，“油导热太阳能集热+换热器：
将入炉水预加热或燃料烘干”以达到节能效果。
利用太阳能免费能源，在电厂原料棚空间上铺设油导热太阳能集热模块回路用于入炉软化水和入炉水预加热或用于入炉燃料热风烘干（太阳能导热油温度约为250度，经过抽风与导热油烘干换热器系统设备）。
5、采用“锅炉烟气+气流式烘干机”进行糠醛渣烘干工艺。
充分利用锅炉烟气来作为糠醛渣烘干系统，也可结合本地系统实际情况，糠醛渣粉状生物质另一种烘干方式采用（锅炉烟气+其它热源）相结合气流式烘干方式。
生物质块状燃料采用锅炉烟气结合链板式烘干系统烘干方式。
6、采用蒸汽对撞物质分解最新生产工艺干燥分解烘干糠醛渣和分离提纯醛气。
糠醛化工生产采用蒸汽对撞物质直接加热、动态分解塔进行旋风固汽分离，实现醛汽蒸馏动态蒸发分离和糠醛渣动态干燥，实现高速分解物质固汽分离和高效节能目的。
7、利用锅炉生物质灰渣综合利用加工成年产5万吨复合肥料厂。
电厂每小时排灰渣量为3.42吨，每天灰渣排放量为75.24吨，年灰渣排放量为20520吨，利用糠醛渣和氮、磷、钾肥料混合配比综合利用制成年产3-5万吨复合肥生产线，专门定点供应各生物质供货商提供给农民以货换货（即以复合肥换生物质燃料的商业模式）。
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