生物质发电厂212MW工程项目初步设计报告.docx

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生物质发电厂212MW工程项目初步设计报告

xxx生物质发电厂一期2×12MW工程

初步设计文件

分卷总目录

第一卷总的部分（34－F1551C－A）

第二卷电力系统部分（34－F1551C－X）

第三卷总图运输部分（34－F1551C－Z）

第四卷热机部分（34－F1551C－J）

第五卷燃料输送部分（34－F1551C－M）

第六卷除灰渣部分（34－F1551C－C）

第七卷电厂化学部分（34－F1551C－H）

第八卷电气部分（34－F1551C－D）

第九卷热工自动化部分（34－F1551C－K）

第十卷建筑结构部分（34－F1551C－T）

第十一卷采暖通风及空调部分（34－F1551C－N）

第十二卷水工部分（34－F1551C－S01）

第十三卷环境保护（34－F1551C－P）

第十四卷消防部分（34－F1551C－S02）

第十五卷劳动安全及工业卫生部分（34－F1551C－Q01）

第十六卷节约能源及原材料（34－F1551C－Q02）

第十七卷施工组织大纲部分（34－F1551C－Q03）

第十八卷运行组织及设计定员部分（34－F1551C－E）

第十九卷概算部分（34－F1551C－E）

第二十卷主要设备材料清册（34－F1551C－Q04）

xxx生物质发电厂一期2×12MW工程

（检索号：

34－F1551C）

初步设计文件

专题报告总目录

序

号

专业

专题名称

1

机务

新技术、新工艺报告

2

水工

循环水系统的方案优化

3

总图

厂区总平面及竖向布置优化

4

水工

循环水系统的方案优化

5

运输

燃料输送系统优化

6

热控

全厂控制系统专题报告

7

土建

地基处理方案专题报告

8

土建

全厂色彩形象设计专题报告

图纸目录：

xxx生物质发电厂一期2×12MW工程

初步设计文件

第一卷总的部分

说明书

（图号：

F1551C－A）

第一章概述

1.1设计依据

1.2工程概况

1.3主机及运行方式

1.4设计内容、范围与分工

1.5工作简要过程

第二章厂址简述

2.1厂址概况

2.2工程地质

2.3水文气象

2.4供水水源

2.5燃料供应

2.6交通运输

第三章电力负荷、热力负荷及发电厂容量

3.1电力负荷

3.2热力负荷

3.3电厂规划容量

第四章主要设计原则

4.1总的技术原则

4.2全厂总体规划及厂区总平面布置

4.3热机部分

4.4燃料输送部分

4.5除灰渣部分

4.6电厂化学部分

4.7电气部分

4.8热工自动化部分

4.9水工部分

4.10建筑结构部分

4.11采暖通风及空调部分

4.12消防部分

4.13电厂管理信息系统（MIS）

4.14施工组织设计

第五章节能、节水、节约用地及原材料措施

5.1工艺系统设计中考虑节能的措施

5.2主辅机设备选择中考虑节能的措施

5.3材料选择时考虑节能的措施

5.4节约用水的措施

5.5节约原材料的措施

5.6节约用地的措施

第六章环境保护

第七章劳动安全及职业卫生

第八章水土保持

第九章运行组织及设计定员

9.1组织机构、人员编制及指标

9.2电厂人员定额

9.3人员指标

9.4运行启动条件及注意事项

第十章主要技术经济指标

10.1总指标

10.2总布置指标

10.3主厂房指标

10.4运行指标

第十一章提高本期工程技术水平和设计质量的措施

11.1有关设计原则及重大设计问题研究

11.2优化设计的内容

11.3提高设计质量措施

第十二章存在问题及建议

附件：

1.安徽省发展和改革委员会文件，发改能源（2007）1390号《关于xxx生物质能发电厂工程项目核准的批复》2008年1月2日

2.安徽省环保局环评函［2007］1020号《关于xxx生物质能发电厂工程（4×12MW）环境影响报告书批复的函》2007年11月5日

3.安徽省国土资源厅皖国土资函［2007］1227号《关于xxx生物质能发电厂建设项目用地初步意见的函》2007年10月16日

4.蚌埠市国土资源局文件，蚌国土资函［2007］126号《关于关于xxx生物质能发电厂项目用地的意见函》2007年9月27日

5.安徽省水利厅文件，皖水政函［2007］815号《关于对xxx电力生物质能发电厂4×12MW工程水资源论证报告书的批复》2007年9月19日

6.安徽省水利厅文件，皖水农函［2007］611号《关于xxx电力生物质能4×12MW发电厂工程水土保持方案报告书的批复》2007年7月24日

7.接入系统

8.安徽省地勘局《xxx生物质能发电厂（4×12MW）工程地质灾害危险性评估报告备案登记表》2007年6月21日

9.安徽省电网咨询有限公司文件，皖电咨询［2007］275号《关于发送武汉凯迪生物发电五河项目接入系统设计评审意见的函》2007年12月19日

10.五河县水利局文件，五水［2007］52号《关于凯迪公司发电项目在淮河修建取（排）水构筑物的批复》2007年7月11日

11.五河县汽车运输公司《五河秸杆发电项目秸杆运输协议》

12.五河县双荣米面有限公司《稻壳购销协议》

13.五河县航运磷肥厂《五河生物质能发电项目灰渣综合利用协议》

14．武汉凯迪电力工程有限公司《岳阳、鄱阳、宿迁、益阳生物质发电项目初步设计审查会评审意见》

第一章概述

1.1设计依据

（1）武汉凯迪电力工程有限公司2007年12月发出的《设计开工通知书》。

（2）安徽省发展和改革委员会文件，发改能源（2007）1390号《关于xxx生物质能发电厂工程项目核准的批复》2008年1月2日。

（3）武汉凯迪电力工程有限公司岳阳、鄱阳、宿迁、益阳生物质发电项目初步设计审查会评审意见。

（4）xxx生物质能发电厂工程可行性研究报告审查意见。

（5）凯迪生物发电五河项目接入系统设计评审意见

（6）xxx生物质能发电厂工程环境影响报告书批复。

（7）xxx生物质能发电厂工程可行性研究报告。

（8）与武汉凯迪电力工程有限公司联系函。

1.2工程概况

1.2.1工程名称

xxx生物质发电厂一期2×12MW工程。

1.2.2工程性质

新建工程。

1.2.3建设（设计）规模

总装机容量4×12MW生物质能发电机组，本期为2×12MW机组。

1.2.4工程进度

本工程拟定于2008年3月正式开工，1＃机组拟定于2008年12月投产发电，2＃机组顺延2个月投产。

1.2.5资金构成

武汉凯迪电力工程有限公司自筹及银行贷款。

1.3主机及运行方式

本期工程属于稻壳发电项目，国内目前尚无同容量机组运行先例。

稻壳供应受稻壳产量、收集量、运输和储存量等多种因素制约，能否全年稳定均衡供应有一定的不确定性；而工业热负荷的特点是要求全年连续稳定供汽，否则就会影响企业生产。

综合考虑上述因素，根据燃料量供应情况，本工程拟保证重点企业的用热要求。

并且机组选型的基本原则应是“以稻壳、秸秆供应量综合考虑定热定电”。

两台机组正常运行时，单台机组供汽15t/h，共供汽30t/h。

当一台机组检修时，另外一台机组增大工业供热抽汽量降低发电负荷，保证提供蒸汽30t/h，以满足热负荷要求。

当机组正常运行时，各台机组从汽轮机调整抽汽口抽出的蒸汽汇合一路接入厂区的供热汽缸，从汽缸向各热用户供汽，供汽压力为0.98MPa。

按照国家和当地政府对工业发展节能、降耗、减排的要求，当前本项目投产后，可以替代当地部分热用户对小工业锅炉供热的需求，逐步满足新增的规划热负荷。

关停并限制对工业热用户对小工业锅炉供热的依赖，改善当地环保条件。

主机设备由武汉凯迪工程有限公司根据招投标确定，初步设计按业主提供的三大主机生产厂设计。

锅炉：

由武汉凯迪工程有限公司设计，委托锅炉厂加工。

汽轮机：

南京汽轮电机（集团）有限责任公司。

汽轮发电机：

南京汽轮电机（集团）有限责任公司。

电厂运行采用机、炉、电集控，设检修车间，负责电厂的小修及日常设备维护。

机组年利用小时数为6000小时。

1.4设计内容、范围与分工

1.4.1负责承担勘测设计合同范围内的初步设计，对工程的勘测设计工作全面负责。

1.4.2本工程设计范围为电厂围墙外1.0m以内的建设按2×12MW次高压中温抽凝机组＋2×65t/h燃烧稻壳的循环流化床锅炉供热机组各工艺系统、环境保护、消防、劳动安全、工业卫生、节约能源、运行定员及工程概算设计。

电厂围墙外的供水管线的勘测设计；取水泵房及以后的供水管道设计；、设备招标书（技术部分）编制；以及施工图设计、施工工地代表服务等。

且预留2台燃烧秸杆的同类型机组扩建场地。

1.5工作简要过程

本项目可行性研究报告已由安徽省发改委国家项目评审中心评审通过（见湘投评〔2007〕36号文）。

根据专家的评审意见，可行性研究报告修订版于2007年6月完成。

安徽省工程咨询研究院于2007年12月21～22日在蚌埠市组织召开了《xxx生物质能发电厂工程项目申请报告》评审会，原则通过《项目申请报告》。

2008年1月安徽省发展和改革委员会对该项目进行了批复，见发改能源（2007）1390号《关于xxx生物质能发电厂工程项目核准的批复》。

我院设计中标后，于2007年12月6日接到该项目设计开工通知书，组成项目工程组开展初步设计工作。

并计划于2008年1月10日以前完成初步设计工作初稿。

2008年1月30前完成初步设计修改正式出版。

第二章厂址简述

2.1厂址概况

2.1.1厂址地理位置

xxx生物质能发电厂由xxx绿色能源开发有限公司投资建设，该公司系武汉凯迪控股投资有限公司组建的项目公司。

根据可研审定的厂址方案，建厂厂址位于五河经济开发区（蚌埠市沫河口精细化工园区）内。

沫河口厂址位于五河经济开发区的南部，东临三铺路，北靠石王路，西临汪邢路，南靠洪庙路。

该区域西侧紧邻规划的工业园区污水处理厂，场地已征用为开发区建设用地，地势平坦开阔，自然地面标高约15.3～16.6m（黄海高程系统，下同），东北部稍高，西南部稍低，四周开发区路网及水、电、通讯等基础配套设施即将建成。

厂址西南侧距淮河约3km，取水方便；位于园区多年主导风向的下风侧，对园区影响较小。

2.1.2厂址地形地貌

五河县位于淮北平原东南部，大部分是冲积平原。

地面高程13～19米，由西向东缓缓倾斜，平均坡降万分之一左右。

县境东北部天井湖以东丘陵一直延伸到江苏省泗洪县境内，地面高程20～30米；东南部淮河以南为低山丘陵，与嘉山、凤阳丘陵相接，地面高程20～40米。

南部边缘在60米以上，大肥山为95.4米，最高玉皇山为97.4米。

xxx生物质能发电厂拟建厂址位于蚌埠市沫河口精细化工园区南部，厂址处于开发区下风向，用地条件良好，交通运输方便。

2.2工程地质

2.2.1场地岩土工程条件

拟建场地其第四纪地貌形态属淮河冲洪积而成的一级阶地地貌单元，局部为坳沟，地形较为平坦。

根据外业钻探、原位测试及场地附近有关地质资料，拟建场地地基土构成层序自上而下为：

①层耕填土（QML）层厚0.62～2.70m，层底标高为12.80～15.99m。

褐灰色、褐黄色等，松散或可塑状态。

含植物根、有机质、少量碎砖石等。

②层粘土（Q4a1＋p1）局部分部于7、12、16、21号孔附近，层厚0.00～5.70m，层底标高为7.70～12.70m。

黄褐、褐灰色，软塑状态，很湿，稍有光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等；含氧化铁、粉土、粉细砂等。

其静力触探比贯入阻力PS值为1.3～1.9MPa，加权平均值为1.50MPa计算值为1.40MPa。

fak=120～170kPa,Es=5.0～8.5MPa。

③层粘土（Q4a1＋p1）局部地段缺失。

层厚一般为1.80～3.60m，层底标高为11.31～13.24m。

褐黄、黄褐色，硬塑状态，湿，光滑，无摇振反应，干强度高，韧性高；含氧化铁、铁锰结核等。

其静力触探比贯入阻力Ps值为2.9～3.6MPa，加权平均值为3.16MPa,计算值为3.05MPa。

fak=240～280kPa,Es=11.0～14.OMPa。

④层粉土夹砂（Q4a1＋p1）局部地段缺失。

层厚2.50～6.50m，层底标高为5.18～8.29m。

褐灰、灰黄，稍密状态，夹薄层粉质粘土，粉细砂，很湿，无光泽反应，摇振反应高，干强度低，韧性低，含氧化铁、粉细砂等。

其标贯试验实测击数N一般值为13～17击／30cm。

其静力触探比贯入阻力PS值为3.0～5.0MPa，加权平均值为4.34MPa，计算值为3.72MPa。

fak=160～190kPa,Es=7.5～9.0MPa。

⑤层粉质粘土夹粉土（Q4a1＋p1）局部地段缺失。

层厚一般为1.60～8.30m，层底标高－0.12～6.00m。

灰黄、褐黄色，可塑或稍密状态，湿，光滑，摇振反应中等，干强度中等，韧性中等；含氧化铁、粉细砂等，局部地段下部夹少量砾石。

其静力触探比贯入阻力PS值为2.6～4.6MPa，加权平均值为3.28MPa，计算值2.96MPa。

fak=200～240kPa,Es=9.0～12.0MPa。

⑥层粘土（Q3a1＋p1）该层未钻穿。

层厚一般大于5.0m。

褐黄、黄褐色，硬塑状态，稍湿，光滑，无摇振反应，干强度高，韧性高；含氧化铁、铁锰结核、钙质结核、砾石等，夹薄层粉质粘土、粉土。

其上部静力触探比贯入阻力Ps值为3.3～4.8MPa，加权平均值为4.18MPa，计算值为3.72MPa，该层下部随深度增加砾石含量也逐渐增加；其密实度亦随深度增加逐渐趋于密实；其标贯试验实测击数N一般值为21～42击／3Ocm。

fak=270～320kPa,Es=13.0～15.0MPa。

2.2.2场地地震效应

五河县抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。

根据钻探及测试结果拟建场地覆盖层厚度大于20m，建筑场地覆盖埋深20m深度范围内场地土类型为中软～中硬土，判定建筑场地类别为Ⅱ类，属一般可建设地段，场地的特征周期取0.35s。

根据揭露的④层粉土、⑤层中所夹粉土、砂土的岩性、标贯击数综合判定，在七度地震荷载作用下不会发生液化现象。

2.3水文气象

2.3.1水文

2.3.1.1河流概况

河流：

厂址附近流经的主要河流为淮河，淮河为我省第二大河流，淮河发源于河南省桐柏山，经安徽，入江苏，汇入长江，全长约1000km。

流域面积19万km２。

蚌埠以上河长651km，流域面积12.1万km2。

洪河口以上为上游，洪河口以下至洪泽湖为中游。

淮河流域上游及南部以山丘区为主，雨量充沛，各支流源短流急，水势凶猛，北部支流除洪汝河，沙颍河的上游有山区丘陵区外，其余均为平原河流。

淮河正阳关是淮河干流和主要支流洪水汇集的地点，流域面积9.2万km２，古有“淮河七十二道水归正阳”之称，说明淮河中游的洪水主要在正阳关集中。

从洪河口至正阳关之间，两岸为高岗地，中间为一连串的湖泊洼地，其中较大的有蒙河洼地，霍邱城西湖，城东湖，姜家湖，唐垛湖等，湖泊面积约300km２，历史上是淮河上中游洪水滞蓄回旋的地方，以削减淮干洪峰流量，为了保证淮干防洪安全起到了重要作用。

蚌埠闸：

厂址附近蚌埠闸枢纽工程为一节制闸，蚌埠闸枢纽工程位于蚌埠市西郊，1958年开工建设，1960年汛末开始蓄水，控制流域面积12.1万km2，是淮南市、蚌埠市城市用水和沿淮农业灌溉的重要水源工程。

工程由节制闸、船闸、水电站和分洪道组成，是一座具有防洪、供水和灌溉，兼顾航运和发电功能的大型水利枢纽工程。

节制闸全长336m，28孔，每孔净宽10m，设计过闸流量8850m3/s；船闸闸室长195m，宽15.4m，三级航道，设计通航能力1000t级；水电站装机6×800kW，设计年发电量1974万kW·h；分洪道过水宽度314m，分洪水位19.00m，设计分洪流量1150m3/s。

蚌埠闸上正常蓄水位17.5m，相应总库容为2.72亿m3，调节库容为1.29亿m3，设计死水位15.5m。

2000年1月，水利部正式批准蚌埠闸扩建工程初步设计，现扩建工程已完成。

扩建工程扩建节制闸12孔，每孔净宽10m，设计过闸流量3410m3/s。

蚌埠闸扩建工程运用后，不仅显著提高了泄洪能力，而且为提高蚌埠闸正常蓄水位、有效利用洪水资源、降低因抬高蓄水位而导致的防洪风险创造了有利条件。

该闸运用原则和条件：

本着“遇旱有水，遇涝排水”原则，在加强水情预报分析的基础上高度灵活，以利遇涝抢排，遇旱抓住峰后余量至规定水位。

一般情况上游控制水位16.36～17.36m。

旱情严重，可提高到17.86m，汛前或遇涝时控制到15.86m,短期（一星期内）可临时降到15.36m，汛期泄洪时闸门全部提出水面。

上游蓄水位要低于16.0m，高于17.36m时，须经省政府批准。

淮河在五河县境内为82.3公里，该河段流量受上游蚌埠市淮河水利枢纽工程的控制。

枯水期为了保证蚌埠市淮河以上的通航水深，此时蚌埠闸关闭，以提高水位。

闸下游河道流量接近为零。

通航水深靠洪泽湖的顶托水位维持，此时下游河段的水深仍有2米左右。

2.3.1.2河流特征值

淮河在该河段的特征值如下：

历史最高洪水位：

21.1m（2003年）

防洪堤坝标高:

23.5m

历史最大流量:

11100m3/s

历史最低水位：

10.8m（洪泽湖的顶托水位）

2.3.1.3厂址洪水及内涝水位

五河县沫河口工业园区位于五河县沫河口镇以东约3公里，南靠淮河，相距约2.5公里，西临北淝河下游，相距3.5公里，属淮河三铺排涝区。

在防洪方面南受淮河大堤保护，西受北淝河下游龙庙圩圩堤保护。

淮河大堤目前已达到50年一遇的防洪标准，坝顶标高23.5m，淮河历史最高水位21.2m（2003年）。

当地政府正准备兴建临淮岗洪水控制工程，界时淮河大堤将达到百年一遇防洪标准。

该工业园区位于沿淮河三铺排涝区，该排涝区有较为完善的排涝体系，淮河水位低时，涝水可通过沫河涵排入淮河，汛期淮河水位较高时可通过沫河泵站抽排入淮河。

工业园区排涝泵站规划建在李洼大沟与三铺大沟交汇处，其汇水区域以三铺大沟为界分东西两部分，西片面积3.0km2，东片面积3.7km2。

其抽排流量按区域内农田、规划建设区、绿地等所占的比例进行计算。

工业园区排涝泵站的抽排流量能力为17.85m3/s。

根据地形及工业园区规划，初拟工业园区排涝泵站各设计水位为：

最低内涝水位为：

14.0m；

起排水位为：

14.5m；

最高控制内涝水位为：

15.5m。

2.3.2工程气象

五河地区气候四季分明，春季温和，冬半年寒冷，多北风，少雨雪，夏半年炎热，多南风，多雨水，多年平均降水量905.4mm，多年平均气温15.1℃，季风气候明显，属于亚热带半大陆气候，由于受海洋气候影响明显，故全年盛行偏东风。

2.3.2.1主要气象要素

根据五河县气象站历年统计资料，主要气象要素如下：

（1）气压

历年最高气压：

1044.8hpa（1970年1月5日）

历年最低气压：

989.8hpa（1973年7月19日）

历年平均气压：

1014.1hpa（1961～1990年）

（2）气温

历年极端最高气温：

40.0℃（1961年7月23日）

历年极端最低气温：

-23.3℃（1969年2月5日）

历年平均气温：

14.8℃（1961～1990年）

（3）水汽压

历年最大水汽压：

40.7hpa（1972年7月5日）

历年最小水汽压：

0.4hpa（1968年1月15日）

历年平均水汽压：

14.7hpa（1961～1990年）

（4）相对湿度

历年最小相对湿度：

5%（1968年2月23日）

历年平均相对湿度：

75%（1961～1990年）

（5）降水

历年最大年降水量：

1437.3mm（1991年）

历年最小年降水量：

516.6mm（1978年）

历年平均降水量：

907.6mm（1957～2002年）

最大一日降水量：

333.2mm（1997年7月18日）

最大一次降水量：

472.9mm（1997年7月13-21日）

（6）其它

最大积雪深度：

26cm（1989年2月24日）

最大冻土深度：

13cm（1973年12月26日）

历年最多年雷暴日数：

54天（1969年）

历年最少年雷暴日数：

24天（1976年）

历年平均雷暴日数：

37.2天（1956～1980年）

2.3.2.210%气象条件

干球温度：

θ=29.8℃

湿球温度：

τ=27.4℃

相对湿度：

Φ=83%

气压：

1000.2hpa

2.4供水水源

根据水资源论证报告，本发电厂工业用水水源为淮河水，取水建筑物位于电厂南部,相距约3公里。

电厂生活水采用工业园区自来水。

淮河干流发源于河南省桐柏山，安徽境内全长1000km。

淮河在五河县境内为82.3公里，该河段流量受上游蚌埠市淮河水利枢纽工程的控制。

枯水期为了保证蚌埠市淮河以上的通航水深，此时蚌埠闸关闭，以提高水位。

闸下游河道流量接近为零。

通航水深靠洪泽湖的顶托水位维持，此时下游河段的水深仍有2米左右。

南水北调东线第一期工程规划向北送水时，洪泽湖控制最低水位为：

第一、二期11.9m，第三期11.7m。

按老子山水位10.45m，五河分洪闸闸下淮河水位9.5m，还可由洪泽湖引水53m3/s左右。

经对两个连续干旱年份1978～1979年、1966～1967年逐月进行蚌埠闸下河槽水量调节计算，计算中遇当地水不足则相机引洪泽湖水，并限制农业灌溉用水，引洪泽湖水按引至10.4m计，详细内容见水资源论证报告。

在设计97%保证率和校核99%保证率情况下，淮河水源能够满足电厂用水要求。

在特别干旱时段如因南水北调东线工程调度原因，出现洪泽湖水位低于淮干引水条件，则区内重要工业用水需要依靠抽取河槽蓄水应急，可用于应急供水的水量约3330万m3，需要由水行政主管部门统一调度。

远期引江济淮工程建成，淮河水源更有保障。

2.5燃料供应

2.5.1燃料来源及种类

电厂依托五河丰富的农业资源，所需的燃料为可再生能源——谷壳、秸秆；燃料的收购、运输、存储及供应由燃料供应公司负责。

稻壳的收购由燃料公司和各稻米加工厂签订稻壳长期收购合同，稻米加工厂将生产的稻壳包装成袋，每袋15kg。

由各稻米加工厂临时储存，各稻米加工厂根据电厂的调度计划，将稻壳直接运至电厂。

秸秆的收购由燃料公司在全县范围内设立收储站，负责秸秆的收购、加工、储存及运输。

本期燃料主要以稻壳为主，燃秸秆为辅。

2.5.2燃料及灰成分分析

根据五河可研及其附件中提供本工程稻壳成分分析资料和灰成分及特性分析资料分别见表2-1和表2-2。

表2-1生物质特性

名称

符号

单位

稻壳（设计）

收到基低位