某生物质电厂燃料堆场优化方案

某生物质电厂燃料堆场优化方案探讨摘要：本文分析了目前国内外生物质电厂燃料堆场的平面布置、交通运输、铺砌方式和竖向排水现状，提出了某生物质电厂燃料堆场优化方案，可以减少生物质电厂的投资，提高电厂的安全运行。

关键词：生物质电厂，燃料堆场，优化
中图分类号：s216文献标识码： a 文章编号：
1．概述
生物质电厂所需的燃料为可再生能源－农业秸秆、林业秸秆及稻壳等。

因燃料来源途径众多，种类复杂，燃料的储存需要考虑多种因素。

要方便存储取用，避免燃料的腐烂及自燃；要考虑整体布局、辅助机械设备方便作业；要保证锅炉获得稳定可靠的燃料供应，还要兼顾燃料存储的经济性和管理需要等。

露天料场和干料棚内均根据来料质量和种类分区堆放，相对集中，方便管理和使用。

厂外来料中的成品料根据打包及含水率等质量情况，可以直接送至干料棚储存或者先送到露天料场堆放晾晒；而含水率高的散料和成品料则直接先在露天料场堆放，经晾晒后，根据质量优劣补充到干料棚内或者直接送往锅炉燃烧。

露天料场堆垛四周有环形水管并配有快速接头，当夏季气候炎热时可不定时操作水枪对料堆喷水降温，预防其自燃。

料场要加强管理，轮流取用各料堆燃料送往锅炉，避免有些燃料长期堆积不使用而腐烂变质甚至自燃。

当雨季来临时，可以先取用干料棚内的存料，同时将露天料场
内的燃料送至干料棚内堆放补充，分区轮换使用，可保证锅炉正常燃烧需要。

2. 燃料堆场的平面布置
（1）同类工程调研情况
燃料堆场包括干料棚及露天燃料堆场两部分。

干料棚平面尺寸由工艺专业根据储料天数确定，位置根据上料系统情况确定，但宜布置在主厂区总导风向的下风侧。

露天燃料堆场的布置方式则不同电厂间存在差异：
华电宿州生物质能发电厂(1x25mw)，在主厂区内布置了一个83m ×21m的露天燃料堆场，四周设9m宽环形道路(如图1所示)。

桐城、五河生物质发电厂(2x12mw)，露天燃料堆场采用标准堆垛尺寸为50m×12m，堆垛间间隔5m，铺砌4m宽泥结碎石路面，多个堆垛构成燃料单元，燃料单元之间采用6m宽混凝土道路。

(如图2所示)
（2）优化布置方案
根据《秸秆发电厂设计规范》（征求意见稿）和《建筑设计防火规范》gb50016-2006中关于可燃材料堆场的防火间距的相关规定：当一个木材堆场的总储量大于25000m3或一个稻草、麦秸、芦苇、打包废纸等材料堆场的总储量大于20000t时，宜分设堆场。

各堆场之间的防火间距不应小于相邻较大堆场与四级耐火等级建筑间
的间距。

露天、半露天可燃材料堆场与厂内主要道路和次要道路的
防火间距分别为10m和5m。

在满足相关防火规范的前提下，电厂设置一座96m×66m×12m 干料棚，可储存燃料约2890t，满足锅炉燃烧4天左右所需。

露天燃料堆场采用“分区堆放，相对集中”的原则，参照华电宿州生物质能发电厂模式，进行大类分堆进行堆放，尽可能扩大露天料场的面积。

露天燃料堆场区根据场地和道路情况，设置大小不等的露天料场7座，面积共计约35000m2，储存燃料可供锅炉燃烧31天左右。

以上存量系按保守计算考虑，实际堆料时，存量会大于此数据。

此外，厂内尚有约3500m2的临时堆灰场，待电厂正常运行后可转为露天料场，增加至少3天以上燃料存量。

堆场之间设置7m宽的环形通道，堆场内采用推土机、装载机等设备辅助作业并向上料系统给料。

另外结合燃料运输出入口布置了燃料管理室、待车区和汽车衡(一重一空)等设施。

3.燃料堆场的交通运输
生物质燃料种类繁多，全部通过公路运输，运输至厂内的燃料有袋装、打捆、散料等多种形式，运输车辆的种类和数量复杂，如大型车辆集中运输和农家的拖拉机等小型车辆分散运输等。

所以为燃料堆场区域组织合理的运输路线至关重要。

电厂锅炉日耗燃料720t，公路日来料不均衡系统取1.2，则公路的日来料量为864t，按车辆载重8t计，每量车装载5t燃料，日最大进厂运料车辆约173辆。

按一辆车过一次地磅称重和检测耗时3分钟计算，每量车需过一重一空2次地磅，173辆车共耗时8.7
小时。

另外主厂区内还有锅炉灰渣的运输需求，30mw 机组日运行按22.5小时计，灰渣量为110.48t/d，其中灰量为88.43t/d，渣量为22.05t/d。

灰车载重量按20t，渣车载重量按10t，可知日运灰车辆约4.4辆，日运渣车辆约2.2辆。

因此每天进出燃料堆场区域的车辆约为180辆，360车次。

以上数据是按照标准车辆载重计算，若实际运行时常有小型农用车进出送料，则车辆数量会更多。

结合燃料运输入口设置了待车区，即称重前的汽车等待空间，防止出现在运料高峰时段因称重不及时引起运料车排队，防碍市政道路正常运输的现象。

送料车从12m宽的进厂燃料运输道路进入厂区后，直接可到入口前50m处的汽车衡处称重。

汽车衡所在的厂内道路宽23m，行车空间比较大，称重后即可顺着7m宽的料场环形通道行至堆料区卸料，露天燃料堆场下为混凝土硬化地面，方便送料车倒运。

卸料完毕再次行至汽车衡处称重后离开电厂。

汽车衡两侧均设置了4m宽道路，不需称重的其他车辆可从旁边支路绕行。

4.燃料堆场区的铺砌方式
（1）同类工程调研情况
关于燃料堆场铺砌方式，主要有以下几种方式：
干料棚主要有两种类型：一是全封闭的料棚，混凝土地面；二是半露天的料棚，四周没有围护结构，混凝土地面。

露天燃料堆场地坪主要有两种类型：一是原土碾压密实；二是
混凝土地坪。

表一列出了国内外生物质发电厂场区铺砌形式的排列组合。

表一生物质发电厂场区铺砌形式
（2）优化方案
根据上料系统特点，本工程设置一座半露天干料棚，混凝土地坪。

关于露天燃料堆场地坪，考虑原土碾压密实地坪和混凝土地坪各有优劣：原土碾压密实地坪造价低，但设备推料和取料时易把泥土、石子等带起，增加燃料的含泥（石）量；混过凝土地坪避免了上述缺点，排水速度也比较快，但是造价较高。

综合考虑上述优缺点，露天燃料堆场建议采用混凝土地坪。

由于堆场面积较大，相对于原土碾压密实地坪，采用混凝土硬化地坪需增加约400万造价。

5.燃料堆场区的竖向排水
（1）同类工程调研情况
桐城、五河2×12mw生物质发电厂的露天燃料堆场，道路采用郊区型，平路牙，路边设置排水沟，堆场比道路高约300mm，通过纵坡将水排至排水沟，最后汇至尾部积水坑，坑内有过滤设施，过滤后采用管道接往厂外排水管网。

（2）优化方案
竖向排水可采用城市型道路＋暗管排水和郊区型道路＋排水沟两种方式，在排水效果上没有本质的区别，但是相对于暗管，采用
排水沟具有以下优势：雨水里易夹带燃料造成排水系统堵塞，排水沟更容易清理；排水沟造价低；排水沟上盖成品铸铁盖板，同样可以达到美观的效果；料场场地本身有坡度，排水沟可顺坡设置，沟深不大。

因此排水沟可以很好的解决场地排水问题，而且露天燃料堆场不是电厂的生产核心部分，宜以简单实用为原则，故电厂竖向排水推荐采用郊区型道路＋排水沟方式。

具体布置方式为：燃料堆场区域场地排水顺应场地平整坡向，采用平坡式布置形式，道路采用郊区型，堆场场地比道路略高，堆场分区域设纵坡，场地雨水采用自流方式排放，堆场和道路之间设置排水沟，沟底设纵坡，排水尾部设置雨水分离池，池内有过滤设施，采用管道接往电厂外部管网。

6、结论
生物质电厂的燃料特点决定了燃料堆场的平面布置、交通运输、铺砌方式和竖向排水方式，本文提出的优化方案可以减少生物质电厂的投资，提高电厂的安全运行，但仍需经过电厂投运后的检验并不断总结完善。

参考文献
[1]中国电力工程顾问集团东北电力设计院，秸秆发电厂设计规范(征求意见稿)，gb500xx-200x
[2]中华人民共和国国家标准，建筑设计防火规范，
gb50016-2006，北京：中国计划出版社，2006年
[3]中华人民共和国国家标准，小型火力发电厂设计规范，
gb50049-2011，北京：中国建筑工业出版社，2011年。