松桃縣凱迪生物質電廠工程可行性研究設計階段節(jié)能專題報告貴州電力設計研究院工程咨詢資格證書：工咨甲229200700012011年03月貴陽節(jié)能能源專篇松桃縣凱迪生物質電廠工程節(jié)能能源專篇節(jié)能能源專篇松桃縣凱迪生物質電廠工程節(jié)能能源專篇目錄 1.1編制依據(jù) 1.2工程概況 2.1本工程應遵循的節(jié)能標準及節(jié)能規(guī)范 2.2項目所在地能源及水資源供應狀況分析 2.3本工程設計所采取的節(jié)能措施及效果 2.4下階段節(jié)能設計設想 9-2.5大氣污染物 3結論 錯誤!未定義書簽。-16-3.2用水指標 3.3其它節(jié)能措施 節(jié)能能源專篇松桃縣凱迪生物質電廠工程節(jié)能能源專篇本工程廠址位于貴州省松桃縣城北1.5km的蓼皋鎮(zhèn)馬場城北工業(yè)園內。松桃縣地處武陵山區(qū)腹地。東臨湖南省花垣、鳳凰，南接貴州省銅仁江口，西望印江、沿河，北靠重慶秀山、酉陽，交通便捷，是連接湘、黔、渝兩省一市的重要樞紐重鎮(zhèn)。本地區(qū)林木茂盛，生物質能又稱“綠色能源”,包括樹木、青草、農(nóng)作物、稻殼等，利用生物質再生能源發(fā)電是解決能源短缺的途徑之一，開發(fā)“綠色能源”已成為當今世界上工業(yè)化國家開源節(jié)該發(fā)電項目利用當?shù)刎S富的速生能源林、稻殼和秸稈等“綠色能源”作為燃料發(fā)電，并向附近企業(yè)供熱，灰渣進行綜合利用，提供給鄰近的鉀肥廠作生產(chǎn)農(nóng)業(yè)肥料的原料，形成生物質一電一熱一化工循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，屬國家發(fā)改委令第40號《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2005年本)》中鼓勵項目，并符合《國務院關于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的若干意見》(國發(fā)【2005】22號)的要求。該發(fā)電項目利用生物質燃料作為清潔能源，可大大減少當?shù)貙r(nóng)業(yè)廢料處理產(chǎn)生的環(huán)境污染。速生能源林、稻殼和秸稈等生物質燃料含硫均少于0.1%,采用生物質燃料發(fā)電，可減少燃煤電廠帶來的二氧化硫對大氣的污染，同時減少了粉煤灰、粉塵的排放。電廠工業(yè)污水進行綜合處理后循環(huán)使用，基本達到零排放。該項目符合《國務院關于落實科學發(fā)展觀，加強環(huán)境保護的決定》(國發(fā)【2005】39號)的要求。電廠規(guī)劃容量為2×30MW,一次規(guī)劃建設，本期按1臺機組設計，機組以速生能源林、2工程節(jié)能分析2.1本工程應遵循的節(jié)能標準及節(jié)能規(guī)范《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》(建設部令第76號)《建設工程質量管理條例》,國務院令第279號《實施工程建設強制性標準監(jiān)督規(guī)定》,建設部令第81號《關于加強民用建筑工程項目建筑節(jié)能審查工作的通知《關于新建居住建筑嚴格執(zhí)行節(jié)能設計標準的通知》,建科[2005]55號《關于認真做好《公共建筑節(jié)能設計標準》宣傳、實施及監(jiān)督工作的通知》,建標函《關于燃煤電站項目規(guī)劃和建設有關要求的通知》(國家發(fā)改委發(fā)改能源【864】號)《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2005年本)》國家發(fā)改委令第40號2.2項目所在地能源及水資源供應狀況分析2.2.1.1燃料資源及利用現(xiàn)狀松桃縣的林木廢棄物主要來自于集體有林地的撫育、間伐材和灌木林。項目區(qū)周邊林業(yè)用地面積達267.34萬畝，其中有林地面積187.89萬畝，占70.3%;疏林地2.45萬畝，占0.9%;灌木林地27.07萬畝，占10.1%;宜林荒山荒地49.93萬畝，占18.7%。這些產(chǎn)業(yè)已經(jīng)為項目生物質燃料提供了堅實的基礎。表2.2.1.1-1不同運距的林木廢棄物產(chǎn)生量和可供應量：(單位；萬噸/年)運距林作物產(chǎn)量林作物可獲得量林作物可供應量根據(jù)2010年7月30日武漢凱迪控股投資有限公司與松桃縣人民政府簽訂的《關于在貴州省松桃縣投資建設循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園的戰(zhàn)略合作協(xié)議書》中約定：建設100萬畝木質能源林基地和20萬畝燃料能源林基地，計劃在未來3年內完成土地流轉并分4~5年實施造林營林。按照刺槐為主的木質能源林4年一個輪伐期，一次采伐5萬畝，伐后自然干重按5噸/畝計算，可收集到人工林木廢棄物25萬噸/年。根據(jù)松桃縣農(nóng)業(yè)局提供的統(tǒng)計資料，不同運距的各種大宗農(nóng)作物的秸稈可獲得資源量見下表：(單位；萬噸/年)表2.2.1.1-2不同運距的各種大宗農(nóng)作物的秸稈可獲得資源量：(單位；萬噸/年)運距水稻玉米油菜合計根據(jù)松桃縣糧食局提供的資料，可計算出不同運距的稻殼的產(chǎn)生量、可獲得量、可供表2.2.1.1-3不同運距的稻殼的產(chǎn)生量、可獲得量、可供應量(單位；萬噸/年)運距稻谷稻殼稻谷產(chǎn)量稻谷加工量產(chǎn)生量可獲得量可供應量根據(jù)松桃凱迪農(nóng)林生物質資源調查評價專項報告顯示，生物質能發(fā)電廠周邊農(nóng)作物秸稈資源的減量系數(shù)為34.70%(競爭型用途),保證系數(shù)為30%,周邊農(nóng)戶對農(nóng)作物秸稈、稻殼、林木廢棄物的銷售意愿為74.44%。電廠50km收購范圍內農(nóng)作物秸稈、稻殼、農(nóng)戶林木、集體林木廢棄物的市場可供應量分別為2.60、0.16、1.28、和4.11萬t/a,合計8.15t/a,收到基(含水率15%以下)發(fā)熱值為14.35×103kJ;100km內分別為5.67、0.34、2.86和9.59萬t/a,合計18.48萬t/a,收到基發(fā)熱值為32.46×103kJ。武漢凱迪公司已在松桃縣通過土地流轉，自身培育以刺槐、楊樹為主的人工木質能源林，100km范圍內可供應生物質燃料39.93萬t/a,作為生物質能發(fā)電廠燃料的有力支撐。從以上統(tǒng)計的燃料資源量來看，完全可以滿足2×120t/hCFB鍋爐燃燒需要。2..2.1.2當?shù)厮Y源及利用現(xiàn)狀松桃河是松桃河流域最大的地表河，歸屬長江流域沅江水系，發(fā)源于貴州省松桃縣冷水溪鄉(xiāng)陶家溝村北面椅子山，東南流，經(jīng)冷水溪鄉(xiāng)，折向東流，經(jīng)松桃縣城關蓼皋鎮(zhèn)曲折北流，經(jīng)石花沿著貴州、湖南界北流至松桃縣迓駕鎮(zhèn)石頭村北約1.5km省界處進入湖南茶洞鎮(zhèn)，省內河長88km,流域面積1536平方公里，平均比降9.83%。主要支流有坪南河、平頭司河、響水洞河、鎮(zhèn)江河、木池河等。各主要支流情況如下表：表2.2.1.2-1各主要支流情況特性河流流域面積(km2\多年平均流量(m3/s)坪南河平頭司河響水洞河9鎮(zhèn)江河木池河松桃河是松桃縣的主要生活水源地，富裕水量充足，根據(jù)當?shù)卣庖姡姀S水源采用松桃河水是可靠的，且松桃縣水利局以松水復[2010]2號文“松桃縣水利局關于《松桃凱迪綠色能源開發(fā)有限公司2×30MW生物質電廠項目取水方案》的批復意見”同意該工程從松桃河取水。2.2.2本工程能源消耗種類和數(shù)量設計值5本工程主要能耗指標表序號1年耗標煤量(每臺)2發(fā)電標燃料耗率(綜合采暖期和非采暖期)3供電標燃料耗率(綜合采暖期和非采暖期)4廠用電率%5百萬千瓦取水量/凈耗水率(年平均)根據(jù)業(yè)主提供的燃料分析資料，本工程的燃質分析如下表：單位樹森林工業(yè)分析%%灰分Aar%%發(fā)熱量發(fā)熱量元素分析碳Car%%%%硫Sx%本工程機組燃料消耗量見下表。機組燃料消耗量表鍋爐容量小時耗量(t/h)日耗量(t/d)年耗量(10*t/a)從上表可以看出，本工程由于采用30MW級循環(huán)流化床鍋爐機組，以生物質燃料為主要燃料發(fā)電，每臺機組每年將節(jié)約標煤約4.75萬噸，2×30MW機組每年即可節(jié)約標煤約塔的循環(huán)供水系統(tǒng)。每臺機組配2臺循環(huán)水泵，兩臺機組共用一座雙曲線自然通風冷卻塔。經(jīng)循環(huán)供水系統(tǒng)優(yōu)化計算，循環(huán)水冷卻倍率：夏季采用65倍，冬季采用45倍。根據(jù)電廠各用水點的水質要求，電廠用水可分為2類，一類用水需采用水質較高的用水，如鍋爐補給水等，另一類用水可采用水質較低的水，如各類沖洗用水、噴灑用水根據(jù)電廠各用水點要求的水質，合理復用符合要求的排水，對電廠排水回收進行分質1)主廠房內輔機冷卻水均采用開式循環(huán)系統(tǒng)，并將冷卻回水回流至冷卻塔前池，重復2)合理選擇循環(huán)水處理方案，確定經(jīng)濟合理的循環(huán)水濃縮倍率，減少循環(huán)水排污，循環(huán)水排污水部分水回收利用，用于鍋爐補給水及公用水系統(tǒng)等。3)對冷卻塔的補水系統(tǒng)采用自動調節(jié)方式，根據(jù)季節(jié)引起的補給水量變化自動調節(jié)補4)加強各用水點的用水和排水水量、水質的監(jiān)控、監(jiān)測，按水質、水量要求控制調度5)采用干除灰，節(jié)約除灰用水。6)工業(yè)廢水集中處理，重復利用于除灰用水、輸送燃料沖洗水補水、灰場噴灑水、空7)生活污水經(jīng)處理后用于地面澆灑及綠化等。8)輸送燃料沖洗水回收處理循環(huán)利用。79)冷卻塔設除水器，減少冷卻系統(tǒng)風吹損失水量。10)凈水站含泥廢水經(jīng)濃縮及排泥處理后，清水回收于澄清池，減少自用水量。11)根據(jù)各用水點的位置及對用水水質的要求，優(yōu)先考慮采用處理達標后的污水、廢水，其次為循環(huán)水系統(tǒng)排水。12)擬采用技術成熟的空冷式空壓機，可有效節(jié)約冷卻用水。13)設置疏水擴容器，將機組啟、停及運行時的管道疏水收集進疏水擴容器，然后進入凝汽器，以便回收工質。14)將加熱器事故疏水疏至疏水擴容器或除氧器以回收工質。15)鍋爐冷態(tài)或熱態(tài)清洗時的沖洗水回收至機組排水槽，經(jīng)廢水站處理后循環(huán)再利用，節(jié)約用水。松桃縣凱迪生物質發(fā)電工程2×30MW機組最大補給水量為112m3/h(0.031m3/s),最大平均耗水指標為1.0(m3/s)/GW。松桃縣凱迪生物質發(fā)電工程2×30MW機組全年平均用水總量為84×10?m3,年平均耗水指標為1.0(m3/s)/GW。電廠耗水指標優(yōu)于《火力發(fā)電廠水工技術規(guī)定》中，“對采用淡水循環(huán)供水系統(tǒng)、單機容量為30MW機組及以下的發(fā)電廠，設計全廠發(fā)電水耗率不應超過1.0(m3/s)/GW”的控制指標，達到國內較先進的水平。(1)鍋爐選用自然循環(huán)汽包爐,比控制循環(huán)汽包爐節(jié)省廠用電。(2)主廠房優(yōu)化布置，減少設備之間的距離，工藝系統(tǒng)流程順暢、簡潔，減少管道阻力，降低泵、風機類設備揚程、全壓。(3)輔機電動機優(yōu)先采用高效節(jié)能的Y型電機。(4)各類水泵和風機所配電動機均選用節(jié)能型，以降低廠用電，節(jié)約能源。(5)凝汽器抽真空系統(tǒng)采用較先進的水環(huán)機械真空泵，與傳統(tǒng)的射水抽氣器相比，可節(jié)省水和電。(6)發(fā)電機的額定容量與汽輪機的額定出力相匹配；發(fā)電機的最大連續(xù)輸出容量應與汽輪機的最大連續(xù)出力相匹配。避免發(fā)電機功率不足或過大。(7)輸送燃料系統(tǒng)皮帶傳動裝置配用液力偶合器，以提高傳動效率，降低電耗。(8)全廠變壓器選用低損耗產(chǎn)品，主變、高壓廠用工作變、高壓啟動/備用變、低8(9)機、爐、電集中控制樓采用集中式空調系統(tǒng)，以減少電能消耗。(11)空壓機選用螺桿空壓機，與其它空壓機相比，效率高，能耗低。電廠建筑由其使用功能來分類有主廠房建筑、各類生產(chǎn)建筑、輔助生產(chǎn)建筑、生活福利建筑這幾種類型，在這些建筑中又存在著有人值班建筑、無人值班建筑.在這些不同的建筑中，對建筑的保溫、隔熱、通風、光照對于輔助生產(chǎn)建筑及其相應的生產(chǎn)辦公建筑、綜合服務等工作人員密集的環(huán)境建筑，應遵守國家政策法規(guī)和地方的各種規(guī)定，嚴格執(zhí)行節(jié)能建筑標準，為電廠工作、服務人員建筑能耗主要集中體現(xiàn)在冬季的保溫和夏季的隔熱上.不同的保溫和隔熱方式都伴隨著能量消耗，并其耗能的效率也不盡相同。本工程地處寒冷地區(qū)，為使電廠建筑達到節(jié)能電廠建筑墻體在墻體材料改革的情況下，應積極采用節(jié)能產(chǎn)品，如填充墻及內部隔墻使用多孔磚、加氣混凝土砌塊、復合壓型鋼板外封閉.以保證墻體的節(jié)能特性。氣密性指標系數(shù)至關重要，對于設計中所涉及到的門窗傳熱系數(shù)、水密性、氣密性指標，都不能低于當?shù)亟ㄖ?jié)能設計標準規(guī)定。在設計中注意節(jié)能型建筑門窗的選用，現(xiàn)行的節(jié)省、市、區(qū)實施細則技術要求的建筑門窗，統(tǒng)稱為節(jié)能門窗.節(jié)能門窗可以是單層窗也可以是雙層窗，節(jié)能門窗可以是各種類型的材料制作，優(yōu)先推廣應用節(jié)能型塑鋼門窗。節(jié)能鍍膜玻璃具有良好的特性指標，它可以在各種環(huán)境下保持穩(wěn)定的光譜特性，從而也能夠使屋頂保溫應采用憎水(樹脂)珍珠巖保溫板、擠塑聚苯板等，其具有強度高、導熱系數(shù)小、施工方便等特點。建筑細部最重要的是要解決窗臺、陽臺、雨棚、空調外機板、凸窗上下混凝土板等外露混凝土的薄弱部位的熱橋問題。對于外墻出挑構件及附墻部位均應采取割斷熱橋和做好保溫措施.一些非承重的裝飾線條，盡量采用輕質保溫材料；為減小熱損失，外窗盡可能外移或與外墻面平，減少窗框四周的熱橋面積，存在熱橋的部位應做保溫處理。外門窗上過梁采用L型，減少熱橋作用。1)鍋爐設有完善的自動點火系統(tǒng)，減少鍋爐啟動時燃油的損耗。2)鍋爐設有完善的燃燒自動調節(jié)系統(tǒng)，保證燃料的完全燃燒，提高鍋爐效率，節(jié)省燃3)鍋爐給料機采用變頻調節(jié)，可及時根據(jù)鍋爐負荷適時調整鍋爐給料量，可有效節(jié)約1)照明光源選用發(fā)光效率高、壽命長的光源，如細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈、金屬鹵化物和高壓鈉燈。在生產(chǎn)辦公和生活類建筑采用細管徑熒光燈；在顯的生產(chǎn)廠房采用金屬鹵化物燈；在顯色性要求不高的場所，如室外道路照明采用光效更高的高壓鈉燈；限制熱輻射光源(普通照明用白熾燈、鹵鎢燈)的應用。2)在滿足眩光限制和配光要求的前提下，采用效率和光通量維持率高的照明燈具。3)采用節(jié)能的燈用電器附件。高壓鈉燈、金鹵燈配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；直管型熒光4)積極采用照明節(jié)能控制技術，重視照明控制設計。戶外照明的控制根據(jù)運行巡視要有利于無人時自動關燈；燈具考慮分組控制，可根據(jù)外界光線的情況或使用要求決定燈具開啟的數(shù)量；就地照明開關應做到便于控制，有利于實現(xiàn)人走燈滅。1)冬季采暖設施的節(jié)能措施本工程所在地屬于非采暖區(qū)，不設置集中采暖?？紤]到辦公樓以及人員集中場所冬季舒適性的要求，設置了水冷冷水機組型空調裝置，在需要時可以進行制熱運行。水冷冷2)汽機房通風方案的節(jié)能措施汽機房通風采用自然進風、自然排風的通風方式，正常運行時無需消耗電能。與自然根據(jù)國家建設部的統(tǒng)計，建筑能耗(指房屋建筑使用過程中的能耗)占全社會能耗的26.7%,與工業(yè)、交通并列為國民經(jīng)濟三大能耗部門。隨著社會的發(fā)展與進步，人們對建筑熱冷舒適性要求的提高，電器的增加，建筑能耗將快速上升到33%。本工程設計中就如何利用好自然條件，達到建筑節(jié)能的目的將進行充分考慮。首先要合理規(guī)劃布局輔助、附屬建筑：對于電廠內設置有集中空調系統(tǒng)的辦公用房的規(guī)劃布局，根據(jù)地方氣候特點，因地制形成小區(qū)微氣候。建筑物的單體設計控制其體型系數(shù)，將體型系數(shù)控制在一個較低的水平進行建筑規(guī)劃，辦公及居住房屋朝向宜采用南北向、或接近南北向，盡量避免單朝向，實傳統(tǒng)的路面設計，到了夏天，水泥、瀝青地面經(jīng)過一天的曝曬，往往到了傍晚還熱氣其次要推廣使用建筑節(jié)能產(chǎn)品和技術提高，提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能。1)屋頂采用保溫隔熱層，其傳熱系數(shù)、熱惰性指標高于相關的標準規(guī)定。2)外墻采用低熱轉移值的外墻材料加氣混凝土砌塊，杜絕采用粘土磚，建筑外墻的熱外窗是建筑圍護結構熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)是窗戶，在建筑能耗方面，鋁、鋼、塑窗散熱量平均約占建筑外圍護結構總散熱量的50%。因此在電廠的設計中控制窗墻比，采用中空玻璃窗提高窗戶的保溫隔熱性能，通過窗墻比和中空玻璃窗共同提高建筑外圍護結構節(jié)能能源專篇松桃縣凱迪生物質電廠工程節(jié)能能源專篇采取增進照明設備效率等措施，在保證相同酌室內熱環(huán)境舒適參數(shù)條件下，與上世紀80年代初設計建成的辦公和生活建筑相比，全年通風、空調和照明的總能耗可減少50%。2.4.4對降低“燃料耗量、油耗、水耗、廠用電率等可控指標”的調控技術措施及軟硬件的配置采用先進的DCS分散控制系統(tǒng)，并將發(fā)電機一變壓器組及廠用電源系統(tǒng)納入DCS,實現(xiàn)單元機組控制系統(tǒng)軟硬件真正的一體化，使得單元機組爐、機、電控制更具有完整性和統(tǒng)一性，能充分發(fā)揮DCS的優(yōu)勢。還設置廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)和全廠管理系統(tǒng)(MIS),進一步提高了全廠自動化管理水平，使全廠整體管理實現(xiàn)網(wǎng)絡化，為降低全廠燃料消耗、1)在汽水管道設計中，管道的流速選擇范圍符合現(xiàn)行規(guī)范，相應的流體壓降小于允許2)介質流速選擇范圍符合國內的現(xiàn)行規(guī)范，流體壓降在風機允許范圍內。3)在管道設計中采用流體分布均勻的管件，優(yōu)化布置方式。4)保溫設計通過方案比選，選用下列保溫性能良好、節(jié)能效果穩(wěn)定，年費用較低的主保溫材料：對介質溫度為320～605℃的設備及管道，選用硅酸鋁一玻璃棉/巖棉復合制品；對介質溫度為320℃以下的中低溫設備及管道，選用玻璃棉/巖棉保溫制品；為減少保溫結構的散熱損失，保溫層厚度按隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，由于中國人口總多、地