生物质电厂总体设计规划

一般情况下生产及辅助区占地需~100亩，50亩料场可满足10天
的燃耗，同时考虑电厂所处的地域条件、因燃料的季节性而设置燃
厂
料二级堆场及灰渣综合利用等原因，电厂总占地按200亩(即250m～
址
350m×530m～380m)～300亩(即300m～400m×670m～500m)考虑比较
选
合适，目前公司要求300亩。厂址地块以矩为优，其场地利用率较
质 干燥的秸秆易着火，但燃尽困难 能 源 灰分极少，灰熔点相对较低，有严重的积灰倾向
简 氯含量较高，在锅炉中燃用时，受热面易受到高温腐蚀，锅炉排烟
介
须进行处理，以去除烟气中的HCl等污染物
6
生物质能资源估算方法（一）
农作物资源估算
n
生
秸秆资源总量＝ ∑ 某种农作物年总产量X评价谷草比
i=1
源
薪炭林(以能源为目的的植树造林)、草本作物(如
简
甜高梁、木薯、甘薯等)、植物性油料作物（或与柴油
介
混和）可作为内燃机燃料、含碳氢化合物植物(即利用
植物生产汽油和其它碳氢化合物)。
3
生物质能源特点（一）
堆积密度小
硬木、软木、玉米芯、棉秆等木质燃料，堆积密度200～
350kg/m3之间，玉米秆、稻草、麦秆等堆积密度小于木质燃料，己
选 择
址，按规定应选2个厂址进行比选。在确定比选厂址时，应充分考 虑场地土石方工程量(公司的电厂项目的场地平整工作，一般都由 地方负责完成，虽然这部分费用公司不承担，但增加了工程地基处
理和场地边坡、挡土墙的费用)。
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选址选择条件—厂址用地（二）
用地规模
国家能源局《农林生物质直接燃烧发电项目建设技术导则》第 3.2条：厂内干料棚（室内料库）及露天堆放的总储量一般按项目 5~10天燃耗考虑；第5.2条：厂区占地面积根据项目建设规模控制 在6~10hm2（公顷）以内，即每个电厂占地面积不超过150亩。
红线内用地，划出部分用地作为它用，如城市道路、管线走廊等，
这部分用地简称代征地。简单地说，使用单位花钱买地，并给出部
分红线内的用地做公益事业。
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选址选择条件—厂址水源
厂址选择尽量靠近水源。电厂工业用水量与供水系统（分直流、循环 系统）、冷却介质（水或空气）、项目所在地区的气象条件（与循环水冷 却倍率有关）等有关。
玉米
1∶2.0
棉花
1∶3.0
生
玉米芯
占玉米量的75～85% 糖类
1∶1(蔗糖与甘蔗比)
物
1∶0.1(叶)
质
豆类
1∶1.5
花生
1∶0.4～0.35
能
薯类
1∶0.5
杂粮
1∶1.0
源
麻类
1∶1.0
烟秆
每亩产量约130kg
简
大米、稻壳 0.75～0.8、0.25～0.2 ，即100斤谷子可出大米75～80斤米、
1回 110kV线路，出线走廊宽≥13m；导线对地面最小距离：居民区7m、非居民
区6m、交通困难地区5m；导线与建筑物之间最小距离5m；
1回 220kV线路，出线走廊宽≥20m；导线对地面最小距离：居民区7.5m、非居
民6.5m、交通困难地区5.5m；导线与建筑物之间最小距离6m。
厂 输送容量
址
线路输送能力，主要取决于线路允许电压损失及导线持续发热条件；对于长距
5
生物质能源特点（三）
季节性强，易腐烂，难储存和运输
无论是农作物类秸秆，还是自然界的植物类秸秆，都具有泡、
松、散、乱的特征，以及易燃、易腐等特点。收割采集由千家万户
的农民来完成。由于秸秆燃料含水量较高(农作物在收获的季节，
生
其秸秆仍属后鲜期，水份含量约占其比重的30%～60%)，加之非常
物
泡松，给装车运输带来一定难度。
选 择
离，大容量220kV线路，尚需考虑系统稳定条件。 据资料介绍，当环境温度25℃，导线计算温度70℃的条件下，钢蕊铝绞线的允
许载流量下的输电容量(单位:MVA):电压35kV，导线LGJ-150，输电容量为27、导线
LGJ-185，输电容量为31、导线LGJ-240，输电容量为37；电压110kV，导线LGJ-150
择
高。
厂址场地标高应大于50年一遇的洪水位和内涝水位，主厂房地 面标高，应高于50年一遇洪水位以上0.5m。岸边水泵入口地面标高 不应低于100年一遇的洪水位。
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选址选择条件—厂址用地（三）
有关名词
道路红线：规划的城市道路路幅的边界线。
建筑红线：城市道路两侧控制沿街建（构）筑物（如外墙、台 阶等）靠临街面的界线，又称建筑控制线。
，输电容量为85、导线LGJ-185，输电容量为97、导线LGJ-240，输电容量为116；如
环境温度变化时，应进行相应的修正，上述数据可作选厂时参考。
目前生物质电厂出线电压为35kV和110kV两种，即可满足电厂电量的输出要求。
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选址选择条件—交通运输
燃料运输
电厂燃料采用汽车运输，1台30MW机组每天燃料耗量约665t/d，按5t 车考虑，每天的进出车流量将达266次左右，尚未考虑灰渣的运输（灰渣量 约55t/d），车流量较大。
kcal/kg，两者发热量相差20%以上，因此，生物质燃料的含水量的
生
大小对发热量的影响是很大的。
物 质
灰分熔点低
能
生物质中的Ca和Mg元素通常可以提高灰熔点，K元素可降低灰
源 简 介
熔点，S元素在燃烧过程中与K元素形成低熔点的化合物。农作物秸 秆中的Ca元素含量较低, K元素含量较高，导致灰分的软化温度较 低。如麦秆的变形温度为800～900℃，对设备运行的经济、安全 性有一定的影响。
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选址选择条件—工程地质
厂址不应选在危岩、滑坡、岩溶发育、泥石流地段、发震断裂带以及 地震时发生滑坡、山崩和地陷地段。地震烈度必须按照国家颁布的现行《 中国地震烈度区划图》和《中华人民共和国防震减灾法》确定。
选址中应尽量选在地质构造与区域稳定性好、地貌类型单一、场地地 质条件好、宜选择在地基承载力较高、宜采用天然地基的地段上。
厂 址
建(构)筑地基分天然地基与人工地基两类，根据地质勘察资料，当天 然地基允许承载力不满足建(构)筑物基础荷载要求时，对地基进行人工处 理，如桩基、换填、强夯等，即称为人工地基，反之，则称为天然地基。
选
根据有关资料，电厂单 机 容 量12～ 25 MW时 天然地基主要受力层（地
择
基主要受力层系指基础底面下深度为3b，b为基础底面宽度，且厚度不小 于5m的范围）的地基承载力标准值fk ≥180 KPa；单 机 容 量50～ 100
址
厂都亏损，原因是多方面的，而燃料是主要问题之一。因此，设计对燃料
选
问题应引起足够的重视。
择
目前2台12MW机组或1台25MW机组，需燃料量18万吨/年左右（年利
用小时按6000h）；1台30MW机组需燃料量22万吨/年左右（年利用小时
按7500h）考虑。
电厂所需燃料供应宜在半径100公里范围内获得。
切碎的农作物秸秆堆积密度为50～120kg/m3，锯末的堆积密度
240kg/m3，木屑的堆积密度为320kg/m3；褐煤的堆积密度为560～
600kg/m3，烟煤的堆积密度为800～900kg/m3。
生 物
有害气体的排放量低
质
化石能源与生物质能源排放量的对比
能
能源
CO2(g/kW.h)
SO2(g/kW.h)
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选址选择条件—厂址用地（一）
用地原则
土地是有限的自然资源，是农业的基本生产资料，是各类工程
项目进行建设的重要物质基础和人类赖以生存的基本条件。电力项
目建设必须认真贯彻“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕
地”的基本国策。在选厂址中优先利用荒地、劣地及非耕况，不得
厂
占用基本农田。
址
选址中应根据当地建设总体规划，在规划的建设用地上进行选
生物质能电厂培训—电厂设计总体思路
二○一二年七月
1
主要内容
一、生物质能源简介 二、厂址选择 三、生物质电厂总体概况
2
生物质能源种类
传统生物质能资源
农作物秸秆、薪柴 、禽畜粪便、工业有机废弃物( 工业固体有机废弃物和工业有机废水两类)、城市固体 有机垃圾等。
生 现代生物质能资源
物 质 能
主要指专门为能源生产工业提供生物质原料而发展 的生物质能资源，如：
MW时， fk ≥220KPa（以上数据不含湿陷性黄土 ）。
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选址选择条件—电厂出线
电厂接入系统，一般采用架空线路；电厂出线回路数，将根据电厂容量、出线 电压等级、输电线路长度等因素确定。
出线走廊要求
1回 35kV线路，出线走廊宽≥8m；导线对地面最小距离：居民区7m、非居民区
6m、交通困难地区5m；导线与建筑物之间最小距离4m；
NOx(g/kW.h)
源
能源(目前)
17～27
0.07～0.16
1.1～2.5
简
煤炭(最佳)
955
11.8
4.3
介
石油(最佳)
818
14.2
4.0
天然气
430
---
0.5
4
生物质能源特点（二）
低位发热值较低
秸秆一般在2500～3800kcal/kg，杨树枝3073kcal/kg。
马尾松在含水量5%时为4372kcal/kg，在含水量20%时为3583
容积率：一定地块内，总建筑面积与建筑用地面积的比值（新
建高层居住小区容积率＜2.5，严格按规定控制高层建筑间距，高
厂
层建筑在符合国家规范要求的同时，对北侧现状居住建筑正面最小
址
间距＞50m；新建高层居住建筑面宽不宜＞60m；严格按照规定控
选
制建筑退道红线）。
择
代征地：根据城市（开发区）规划要求，将化定给使用单位的
根据公司已投运的电厂和在建的电厂，绝大多数电厂均采用二次循环 供水系统，电厂工业用水量的参考数值如下：
电厂 2台12MW机组，采用二次循环系统，其补水量约145t/h（直流
供水系统，水量为1.8m3/s）；1台25MW或30MW机组补水量约150t/h（直
厂 址
流供水系统，水量为1.6m3/s ），以上补充水量均考虑供热条件。若采用 空冷，用水量与水冷相比，可节水50%以上，但工程投资将增加1500万元 左右，煤耗将增加8～10g/kWh。
物 资源可供量＝资源可获得量×资源供应保障系数
质
能
式中：i — 范围内的农作物品种，1，2，3……，n
源
Байду номын сангаас
n
简 资源可获得量＝ ∑ 秸秆资源总量X减量系数
介
i=1
7
生物质能资源估算方法（二）
常见农作物的谷草比
作物种类
谷草比
作物种类
谷草比
稻谷
1：0.632
油料
1∶2.0
小麦
1∶1.366
高梁
1∶1.0
秸秆又分硬质秸秆和软质秸秆两类，硬质秸秆：棉花秸秆、大豆秸秆 、树枝、木材加工下脚料等木本类植物的统称。软质秸秆：玉米、小麦、 水稻、高粱、甘蔗、芦苇等草木类农作物秸秆的统称。
厂
生物质燃料供应量、运输半径大小、价格、质量（如含水量）等，将 直接影响到电厂的生死存亡的大问题，据介绍目前国内绝大部分生物质电
统计柴量。 ③四旁树(田旁、路旁、村旁、河旁树木)的剪技，按树木株数统计产柴量。 ②和③中各种树木在不同的区域有不同的情况，统计薪柴资源量，可按下式
估算:
nm
SX=［ ∑ （Fij yij Qij +Tij Xij Yij）］+1/3W
i=1 j=1
式中: SX --- 统计地域范围内薪柴资源量，万吨； i --- 范围内的区域数，1,2,3…… j ---i区域内有薪炭林、用材林、防护林…共m种林地,1,2,3……,m； Fij--- 在i区域内m种林地各占不同面积，万公顷； yij---某种林地的产柴率(每公顷－年产量)，kg/hm2； Qij--- 该种林地可取薪柴面积系数(取柴系数)； Tij--- 在i区域内m种四旁林产柴率(每株1年产柴量)，kg/株； Xij--- 第i区第j种四旁树株数，万株； Yij--- 第i区第j种四旁树取柴系数； W ---- 表示地域范围内年产原木产量。
介
25～20斤稻壳。
说明:表中谷草比用于估算秸秆资源量。农作物秸秆直接燃烧发电项目资源调
查评价技术规定(讨论稿)，秸秆资源获得量一般在资源量的基础上乘0.85，
而获得供应量还需乘0.3供应保证系数。
8
生物质能资源估算方法（三）
薪柴资源估算
生 物 质 能 源 简 介
①森林采伐木和木材加工的剩余物，可用作燃料量按原木产量的1/3估算。 ②薪炭林、用材林、防护林、灌木林、疏林的收取或育林剪技，按林地面积
选 择
全厂生活水最大时用水量约为0.5m3/h。生活给水水源来自自来水公 司供水管网，电厂围墙外1m接管，管径DN100。
从河道取水时，应按取水点频率为95%的最小流量。
供热电厂的冷却水量，应按最小热负荷时的凝汽量计算。
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选址选择条件—燃料供应
生物质发电燃料主要有：农业秸秆（即成熟农作物收获籽实后的剩余 部分和枝状林作物的统称）、林业废弃物（即采伐剩余物、造林剩余物、 加工剩余物等简称林业“三剩物”）和森林抚育间伐资源等、农作物籽实 外壳、林作物籽实外壳和木屑等少量碎料（通称辅助燃料）等。