燃料厂内系统方案专题报告0611.docx

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燃料厂内系统方案专题报告0611

xxxx生物质发电项目

燃料厂内系统方案专题报告

编制人：

审核人：

批准人：

二〇一二年六月一日

目录

1.项目概述-2-

1.1工程规模：

-2-

1.2设计范围：

-2-

2.厂区自然条件-3-

2.1区域概况-3-

2.2厂址地理位置-3-

2.3厂址自然条件-3-

3燃料成分分析及消耗量-3-

3.1燃料成分分析-3-

3.2燃料消耗量-4-

4.燃料厂外部分-4-

4.1厂外燃料制备及储存-4-

4.2厂外燃料运输-4-

5燃料厂内部分-5-

5.1卸料系统-5-

5.2储料设施-5-

5.3混料设施-6-

5.4上料系统-7-

5厂内燃料系统方案-7-

5.1方案一-7-

5.2方案二-8-

5.3方案三-8-

6.方案比较-9-

6.1费用比较表-9-

6.2厂用电比较表-9-

6.3方案优缺点-10-

6.4方案分析-10-

7推荐方案-11-

1.项目概述

1.1工程规模：

新建1×30MW凝汽式汽轮发电机组，配1×130t/h水冷振动炉排秸秆直燃锅炉，系统设计不考虑扩建。

1.2设计范围：

燃料运输系统包括燃料运输进场开始至进入料仓顶位置的整个输送流程，其中包括燃料称量、卸料、储存、上料等设备/设施。

2.厂区自然条件

2.1区域概况

xx县位于沂蒙山区西南部，东邻费县，西连泗水县，南与枣庄市接壤、北与蒙阴县、新泰市交界。

地理坐标东经117°25′-117°56′，北纬35°07′-35°43′，东西最大横距47.35公里,南北最大纵距66.75公里，辖14个镇，738个行政村，100万人，总面积1824.97平方公里，占山东总面积的1.16%。

2.2厂址地理位置

厂址位于xx县xx镇xx以东400米，属于xx镇工业项目聚集区厂址。

厂址距温水变电站约7km，距安靖水库约8km，距xx县福泉污水处理厂20km。

2.3厂址自然条件

1）厂址地形地貌

厂址区地形起伏，地貌成因类型为剥蚀丘陵。

场地可利用面积东西长260m，南北宽400m，面积约10.4ha，满足本工程用地需要。

2）厂址稳定性与工程地质

厂址处于相对稳定区域，适宜进行工程建设。

3）厂址水文气象条件

厂址不受浚河洪水影响；不受xx河洪水影响；不受历史洪水淹没影响；只受厂址东北坡面流洪水影响。

3燃料成分分析及消耗量

3.1燃料成分分析

本工程燃料农作物秸秆（玉米秸秆、小麦秸秆）、树皮为主，另有林木废弃物（桃树枝、树皮、杨树枝）。

燃料的掺烧比例玉米秸秆：

小麦秸秆：

树枝：

树皮为：

3：

1：

2：

4。

燃料数据见下表：

表1.2.1燃料数据表：

项目

设计燃料

校核燃料1

校核燃料2

（最好燃料）

碳Car％

29.00

20.79

39.92

氢Har％

3.43

2.70

4.72

氧Oar％

26.57

19.00

36.59

氮Nar％

0.61

0.03

0.84

全硫St,ar％

0.07

0.07

0.09

灰分Aar％

10.00

15.00

6.04

全水分Mt,ar％

30.00

42.00

11.35

挥发分Vdaf％

80.00

79.00

80.22

收到基低位发热量Qnet,arMJ/kg

9.805

9.669

14.437

3.2燃料消耗量

锅炉秸秆设计耗量见下表：

表1.2.2-1燃料消耗量：

锅炉容量

燃料

小时耗量（t/h）

日耗量（t/d）

年耗量（t/a）

1×130t/h

玉米

11.3421

260.8683

79394.7

小麦

3.7807

86.9561

26464.9

树枝

7.5614

173.9122

52929.8

树皮

15.1228

347.8244

105859.6

混合燃料合计

37.807

869.561

264649

注：

1）设备年利用小时按7000h计；

2）日利用小时按23h计；

3）混合燃料密度按照：

0.06t/m3

4.燃料厂外部分

4.1厂外燃料制备及储存

由公司燃料部负责在厂外设收购点对秸秆进行收购、晾晒、破碎等工作，加工好的散料或颗粒料存入收购点，根据公司厂内料场存料及使用情况用汽车运至电厂料场。

4.2厂外燃料运输

燃料运输根据实际情况采用社会车辆运输，运输能力为：

大型重型车载重量为：

运输树皮40吨/车、秸秆13吨/车；

小型车辆农用汽车、三轮车载重量为：

5～8t。

根据调查情况燃料收购主要以农用车为主约占80%。

为此根据燃料消耗量估算每日燃料进车量为100辆（大小车比例按2:

8，考虑运输不均衡系数1.2）。

5燃料厂内部分

厂内部分主要分为卸料系统、储料系统、混料系统、上料系统四个部分。

5.1卸料系统

装载燃料的车进厂后，先经过电子汽车衡进行称重，再采取自卸、简易卸车机、人工及机械等方式将秸秆卸入储料棚或者露天储料场。

本工程共设2台电子汽车衡，分别用来称重空车和重车，其规格为50t。

汽车衡计量时间为：

重车5分钟/车、空车3分钟/，平均4分钟/车。

即每个工作日（8小时）可收料120车，能够满足燃料收购的需要。

5.2储料设施

5.2.1方式一：

电厂内设秸秆储存棚1座，棚长153m，宽66m，堆高5m，用于储存燃料，整个储存棚共储存燃料2500t，能够满足锅炉燃用4.0天。

另外储料棚也可以进行存放颗粒料。

储料棚内设桥式抓斗起重机，跨度31.5m，共2台。

另设装载机，与桥式抓斗起重机一起完成卸料、存料、上料、整备等功能。

5.2.2方式二：

电厂内设秸秆储存棚1座，棚长108m，宽42.82m，堆高6m，用于储存大包（1800-2000×1200×900mm）秸秆，整个储存棚共储存秸秆2500t，能够满足锅炉燃用4.0天。

储料棚内设秸秆捆抓起重机，跨度20.5m，共2台。

另设内燃叉车，与秸秆捆手动抓斗起重机一起完成卸料、存料、上料等功能。

储存棚半密封，棚内设通风、消防、照明等必要的设施。

不存在其他建筑物的场地均作为露天储料场，用于储存小包玉米秸秆或者玉米芯以及棉花秸秆、少量林间杂木等散料。

遇到雨雪天气，露天储料场用雨布遮盖。

5.2.3储料方式比较

堆料形式

尺寸（长×宽×高）

存储天数

主作业设备

设备费用

土建费用

合计费用

方式一

散料

153m×66m×14.46m

4.0

桥式抓斗起重机

180-200万元

908.8万元

1108.8万元

方式二

大包料

108m×42.82m×15.10

4.0

秸秆捆抓机

180-200万元

552.2万元

752.2万元

由于方式一堆料形式为散料，堆积高度比较低，堆积密度比较小，所做的干料棚面积大，所以单位储存量相同的情况下土建费用方式一比方式二高。

5.3混料设施

5.3.1方式一：

（1）由于厂内堆存均为散料，在堆料或翻烧时采用桥式抓斗起重机、装载机按照锅炉燃烧燃料比例进行混料。

（2）将黄色秸秆与灰色秸秆散料分别堆放#1号料斗、#2号料斗处，将#1号料斗作为主上黄色秸秆料斗，#2号料斗作为主上灰色秸秆料斗，按照1:

1的比例进行上料，在C-1号带式输送机上混料。

5.3.2方式二

大包黄色秸秆通过解包线上料，小包秸秆及灰色秸秆散料通过地下料斗上料，汇集到主给料皮带（C-2号带式输送机）或料仓内进行混料。

5.3.3方式三

大、小包黄色秸秆分别通过解包线上料，灰色秸秆散料通过地下料斗上料，汇集到主给料皮带（C-2号带式输送机）或料仓内进行混料。

5.3.4混料解包方式比较

解包工作量

方式一

方式二

方式三

本工程每天消耗黄色秸秆大约347.8t，全部按照大包400kg计算，每天大概需要解包859个。

人工+装载机，每包解包时间按2分钟计算，每天大概需要28小时，每班需解包9.3小时，每班运行6小时，需1.5人进行解包操纵。

解包机每小时大约解包60包左右，配备2台解包机，解包机每天运行18个小时，不需额外增加人员。

小包解包需人工+装载机，人数根据小包到厂量确定

解包机每小时大约解包60包左右，配备2台解包机，解包机每天运行18个小时，不需额外增加人员。

5.4上料系统

5.4.1方式一：

进厂后的散料通过铲车进行上料；包料通过人工解包后再通过桥式抓斗起重机或装载机将储料棚内的散料进行上料。

储存棚内设有两个地下料斗，每个地下料斗内设两台旋转辊式给料机，给料至C-1号带输送机上，送入锅炉料仓。

5.4.2方式二：

（1）大包秸秆上料

储料棚内的秸秆通过秸秆捆自动抓斗起重机给至链板输送机上，经链板输送机运至大解包机处解包。

然后将散料通过C-2号带式输送机运至锅炉料仓。

（2）小包秸秆和散料上料

小包秸秆通过人工或机械解包后堆于散料料场，散料料场内设有一个地下料斗，物料由装载机给至地下料斗内，通过旋转辊式给料机给至C-1号带式输送机上，C-1号带为单路布置，头部安装一台单侧犁式卸料器，可实现C-2号带式输送机A\B两路的给料。

5.4.3方式三：

（1）大包秸秆上料

储料棚内的秸秆通过秸秆捆自动抓斗起重机给至链板输送机上，经链板输送机运至大解包机处解包。

然后将散料通过C-2号带式输送机运至炉前料仓。

（2）散料上料

散料料场内设有一个地下料斗，物料由装载机给至地下料斗内，通过旋转辊式给料机给至C-1号带式输送机上，C-1号带为单路布置，头部安装一台单侧犁式卸料器，可实现C-2号带式输送机A\B两路的给料。

（3）小包秸秆上料

小解包线垂直于C-2号带式输送机，布置于储料棚内。

小包秸秆通过装载机给至链条输送机上，经链条输送机运至小解包机处解包，解包后的松散物料进入C-2号带式输送机内，运至炉前料仓。

5燃料系统方案

厂内燃料系统根据工艺设计三种方案，具体如下。

5.1方案一

卸料系统设置两台汽车衡，燃料收购不采用打包方式，用人工和机械两方式卸料；

干料棚内设置桥式抓斗起重机进行堆储料；用干料棚内桥式抓斗机及铲车混料；

经混料均匀的燃料用桥式抓斗机、铲车通过地下料斗进行上料至锅炉料仓。

给料机及带式输送机均为双路布置，一路运行，一路备用并具备双路同时运行条件。

工艺流程：

桥式抓斗起重机（装载机）→旋转辊式给料机→C-1号带式输送机→锅炉料仓。

5.2方案二

卸料系统设置两台汽车衡，燃料收购采用散料、大包两种方式，用人工和机械两方式卸料；

干料棚内设置秸秆捆自动抓斗起重机进行大包堆储料，散料用铲车堆储；

大包上料系统经秸秆捆自动抓斗起重机、链条输送机、大解包机至料仓；散料用铲车通过地下料斗进行上料至锅炉料仓。

该方案散料与包料混料在转运站直接完成。

包料线为双路布置，同时运行，散料线为单路布置。

工艺流程：

方式一：

黄色秸秆（大包）→秸秆捆自动抓斗起重机→链条输送机→大解包机→C-2号带式输送机→炉前料仓

方式二：

散料→装载机→旋转辊式给料机→C-1号带式输送机→C-2号带式输送机→炉前料仓

5.3方案三

卸料系统设置两台汽车衡，燃料收购采用散料、大包、小包三种方式，用人工和机械两方式卸料；

干料棚内设置秸秆捆自动抓斗起重机进行大包堆储料，小包、散料用铲车堆储；

大包上料系统经秸秆捆自动抓斗起重机、链条输送机、大解包机至料仓；小包经链条输送机、小解包机至料仓；散料用铲车通过地下料斗进行上料至锅炉料仓。

该方案散料与包料混料在转运站直接完成。

包料线为双路布置，同时运行，散料线为单路布置。

工艺路程：

方式一：

黄色秸秆（大包）→秸秆捆自动抓斗起重机→链条输送机→大解包机→C-2号带式输送机→炉前料仓

方式二：

黄色秸秆（小包）→装载机→链条输送机→小解包机→C-2号带式输送机→炉前料仓

方式三：

散料→装载机→旋转辊式给料机→C-1号带式输送机→C-2号带式输送机→炉前料仓

6.方案比较

6.1费用比较表

费用比较表（单位：

万元）

项目

方案一

方案二

方案三

备注

土建费用

干料棚

908.8

552.2

552.2

转运站

0

69

69

地下料斗

22+18

22

85

栈桥

219

84+134+106

157.5+134+106

设备费用

带式输送机

2x90

2x40+60

2x69+60

旋转辊式给料机

4x15

15

15

链条输送机

0

2x50

2x50

大、小解包机

0

2x130

2x130+2x100

费用合计

1452.8

1482.2

1831.7

6.2厂用电比较表

方案

带式输送机（kw）

旋转辊式给料机（kw）

链条输送机（kw）

大、小解包机（kw）

储料棚内起重机（kw）

每天运行时间（h）

每天运行消耗总计（kw.h）

方案一

1x37

2x25

0

0

2x70

15

3405

方案二

2x22+1x37

25

60

2x100

2x80

15

7890

方案三

2x22+1x37

25

60

4x100

2x80

15

10890

6.3方案优缺点

方案

给料方式

带式输送机

优缺点

投资费用

电量消耗

运行人员

方案一

旋转辊式给料机

一路两条皮带

缺点：

（1）给料方式单一，给料位置比较集中，不能兼顾其它散料场，燃料厂内倒运工作量相对较大。

（2）需人工+机械解包，燃料厂内配置操作人员多，运行人员成本高，解包时灰尘过大，工作环境恶劣，人身伤亡事故率高。

自动化水平低。

优点：

设备利用率高，系统简单便于维护，设备运行稳定。

低

低

8

方案二

大解包机+旋转辊式给料机

两路三条皮带

缺点：

（1）前期投资比较大，设备运行及维护费用相对较高。

（2）大解包线利用率不高，使用季节性比较强（通过走访现有生物发电厂，得出解包线上述结论，如果加强燃料收购及贮存管理，使混合燃料能够得到保障，上述问题不存。

）

（3）燃料厂内配置操作人员相对较多，自动化水平较低,运行人员成本较高，小包解包时灰尘过大，工作环境恶劣，人身伤亡事故率较高。

（如到场没有小包不存在此问题）

优点：

（1）给料位置相对分散，能兼顾部分散料场，燃料厂内倒运工作量较小。

（2）相对与方案一此方案自动化水平比较高。

低

中

6

方案三

大解包机+小解包机+旋转辊式给料机

两路三条皮带

缺点：

（1）前期投资最大，设备运行及维护费用最高。

优点：

（1）自动化水平最高

高

高

4

7方案推荐

1、由于燃料收购、区域农业实际状况等原因，实际考察各生物电厂运行方式，均为散料用铲车地下料斗方式上料，原设计了大包、小包解包设备均未正常使用过。

2、山东能源院为该项目所做的燃料考察报告实际黄秆存储量和可收购量较大，但考察实际运行生物质电厂均存在黄秆收购难度大，价格高、存储危险性高的弊端，实际各生物质电厂小麦、玉米秸秆收购量很小，实际比例低于25%。

3、xx周边存在较多的木材加工厂，树皮生产量较大，实际考察其他生物质电厂，原设计黄秆燃料，实际燃料75%以上为灰杆树皮燃料。

4、周边生物质电厂已有燃烧黄秆颗粒燃料的案例，联系德普新源锅炉设备技术人员，黄色秸秆加工成颗粒料后在该锅炉内同样可以稳定燃烧。

这既可以保证了黄秆燃料的加工运输问题，又可以取消大包解包设备。

5、若燃料收购过程中，确有较大部分的小麦、玉米秸秆包料，可以在料场加装黄秆上料简便备用系统。

综上所述，xxxx生物质项目厂内燃料系统推荐方案一。

即卸料系统设置两台汽车衡，燃料收购不采用打包方式，用人工和机械两方式卸料；

干料棚内设置桥式抓斗起重机进行堆储料；用干料棚内桥式抓斗机及铲车混料；

经混料均匀的燃料用桥式抓斗机、铲车通过地下料斗进行上料至锅炉料仓。

二〇一二年六月一日