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1、辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 11 概 述1.1 项目概况及编制依据1.1.1 项目概况辽宁中稻股份有限公司位于辽宁省沈阳市沈北新区的农产品加工区，厂区南北长约 850 米，东西宽至南向北分别为 250 米，380 米。占地面积 278700m2(418 亩） 。该项目确定的建设目标为国内最大的稻谷加工企业，年深加工稻谷的能力为 60 万吨，项目达产后，年产精制大米 40 万吨，以及米糠油、米淀粉、米蛋白、白炭黑等多种深加工产品。辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目是利用稻谷加工的副产品-稻壳气化产生可燃气体，由燃气内燃机发电的项目。项目总
2、装机容量2.4MW。我院受辽宁中稻股份有限公司稻壳发电有限公司的委托，对该公司生物质能发电项目进行可行性研究报告的编制。1.1.2 编制依据1） 辽宁中稻股份有限公司稻壳发电有限公司稻壳发电可行性研究报告编制委托书；2） 热电联产项目可行性研究技术规定 ，国家发展计划委员会，国家经贸委、建设部计基础 2001（26）号，2001 年 1 月 11 日；3） 中华人民共和国可再生能源法2005 年 3 月 1 日；4）现行国家有关的规程、规范、规定。1.2 研究范围本可行性研究报告研究范围包括：项目厂区总平面布置、机组选型、工艺系统、燃料供应系统、除灰渣系统、电气系统、供排水系统、辽宁中稻股份有
3、限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 2化学水处理系统、热工自动化及环境保护、消防、安全等方面进行可行性研究的论证，并作出相应的投资估算和经济效益分析。1.3 沈阳市概况1.3.1 概述沈阳是辽宁省的省会，东北地区的经济、文化、交通和商贸中心，全国的工业重镇和历史文化名城。沈阳现辖九区一市三县，总面积1.3 万平方公里，市区面积 3495 平方公里。总人口 720.4 万人，市区人口 506.6 万人。沈阳是闻名遐迩的历史文化名城。因地处古沈水（浑河支流）之北而得名。沈阳地区蕴育了辽河流域的早期文化，是中华民族的发祥地之一。 沈阳是建国初期国家重点建设起来的
4、以装备制造业为主的全国重工业基地之一。经过几十年的发展，沈阳的工业门类已达到 142 个，现在规模以上工业企业 3033 家，地区生产总值 2240 多亿元。近年来，沈阳市委、市政府以振兴沈阳老工业基地为主线，坚持改革开放和工业立市方略，国有经济战略性调整步伐加快，外资和民营经济迅速成长壮大；城市发展空间和产业布局得到拓展优化；汽车及零部件装备制造、电子信息、化工医药等产业初具规模，已成为全市经济快速发展的重要支撑；科技创新能力和企业研发能力不断提高，形成了一批具有较强竞争力的产品和企业；城市基础设施建设明显加快，软环境建设得到了进一步改善。沈阳经济和社会长足发展，人民生活水平快速提升，沈阳经
5、济和社会步入了快速发展的新时期。在此同时，沈阳先后获得“国家环境保护模范城市”、“国家森林城市 ”的称号，连续两年进入全国百强城市前十名，并跻身国内十大最具竞争力城市行列。辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 31.3.2 气象条件沈阳市位于北半球的暖温带地区，大陆性季风气候内，一年四季分明。风：全年平均 2.9ms，冬季平均风速 3.7ms，全年主导风向SSW，频率为 16：降雨：年降雨量 7275mm，全年降水集中在 59 月；积雪：最大积雪深度 28cm，最大冻土深度 148cm；气温:年最低温度-30.6 0C,年最高温度 38.3,年
6、平均气温 8.2-9.2oC;湿度：相对湿度 64。1.3.3 交通条件以沈阳环城高速为纽带连接着沈大、沈丹、沈哈、沈京等高速公路以及省级公路、乡镇公路，与沈山、沈哈、哈大国铁线路以及即将开通的 1380 公里的东边道铁路线一起，共同构成厂四通八达的公路、铁路交通运输网络。为该项目提供了极好的交通运输条件。 1.4 主要设计技术原则根据国家能源政策，结合具体情况，为达到节约能源、改善环境，合理控制工程造价、提高经济效益的目的，确定以下技术设计原则：1）可行性研究报告内容及深度符合中华人民共和国国家发展和改革委员会令2004 第 19 号的要求。2）在拟定厂区总平面布置方案时，除满足工艺流程需要
7、外，尚需考虑与周边环境的总体协调。3）工艺系统采用成熟、先进的技术设备。4）控制系统采用 DCS 控制系统，控制设备国内采购。辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 45）厂址区域地震基本烈度为7度。本工程按抗震设防烈度7度设计。6）大件运输方案考虑以公路为主。7）发电设备年利用小时数按6500小时。 8）为改善环境，减少污染，烟气排放按锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001 的要求执行。9）努力降低造价，提高经济效益。10）严格遵循国家颁布有关的规程、规范。1.5 工作简要过程2007 年 7 月，我院接受辽宁中稻股份有限公司稻壳发电有
8、限公司对“辽宁中稻股份有限公司稻壳发电工程可行性研究报告”进行编制的委托，开始进行本工程可行性研究报告的编制工作。工程组设计人员踏勘了拟建的辽宁中稻股份有限公司稻壳发电有限公司现场，对项目所在地的生物质能资源、水资源和地形进行了详细认真的考查和统计，在收集和整理资料的基础上，根据中华人民共和国国家发展和改革委员会令2004 第 19 号的要求，编制了本可行性研究报告。2 生物质能源的利用2.1 概述随着社会、经济的不断发展和人口数量的不断增长，世界各国对于能源的消费和需求不断攀升，就世界煤、石油、天然气储量而言，煤只能用 230 年，石油只能用 44 年，天然气只能用 62 年。 “能源危机”
9、引起了发达国家对能源安全供应的关注，可再生能源技术的研发受到广泛重视，并且取了突破性进展。自上个世纪 90 年代始，发达国家提出减少 CO2排放以应对全球气候变化问题，进一步成为发展可辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 5再生能源的巨大驱动力，使可再生能源大规模产业化得到了迅速发展。我国是世界上最大的发展中国家，也是目前经济发展最为迅速的国家，能源发展战略始终在我国的经济发展中占有重要地位。能源的相对短缺和能源结构的不合理以及在能源开发与利用过程中的低效率所造成的环境污染，正成为我国经济与社会可持续发展的重要制约因素。我国政府一直关心、重视可
10、再生能源的开发和利用，尤其是“八.五”计划以来，政府又把它作为一项重要的战略措施列人“中国 21 世纪议程”和国民经济发展的“九.五计划和远景目标纲要 ”。1995 年，我国政府批准了国家有关部门提出的“关于新能源和可再生能源发展报告”和“19962010 年新能源和可再生能源发展纲要 ”。2005 年 2 月 28 日，第十届全国人大常委会第十四次会议通过了中华人民共和国可再生能源法 ，并于 2006 年 1 月 1 日起施行。该法第三章第十二条明确指出：国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域，纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划，并安排
11、资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展，促进可再生能源开发利用的技术进步，降低可再生能源产品的生产成本，提高产品质量。我国 SO2排放空间有限，由于 SO2的污染，酸雨已危害 30%的国土面积。2003 年仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达 220 亿元，SO2的污染更危及人民身体健康。由于生物质中硫的含量仅是煤的1/10 左右，故利用生物质能发电可以大大减少 SO2的排放。生物质能发电产生的 CO2，在农作物生长过程中通过光合作用又被农作物吸收，循环使用。因此，利用生物质能发电 CO2排放量为零，辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热
12、电工程设计研究所 6可以大量地减少温室气体 CO2对环境的影响。拟在沈阳市建设的生物质能发电厂，清洁、高效地利用被废弃的稻壳进行发电，是实现稻壳工业化方式综合利用的有效途径。此举既为当地经济发展提供了电力能源，又减轻了大气污染，更增加了农民收入，改善了城乡面貌，化害为利，一举多得。2.2 农作物稻壳的利用方式对农作物稻壳的利用，目前主要有以下四种方式：（1）稻壳焚烧锅炉+汽轮发电机组；（2）稻壳气化装置+燃气轮机发电机组+余热利用装置；（3）稻壳气化装置+燃气锅炉+汽轮发电机组；（4）稻壳气化装置+内燃发电机组+余热利用装置；四种方式技术经济比较见表 2-1：表 2-1 农作物秸秆利用方式比较
13、表 由上表可以看出，方式 2 虽然热效率较高，但总投资比方式 4 大很多，且建设周期长，操作运行及维护工作复杂，投资回收期也较长，项目 方式 1 方式 2 方式 3 方式 4热效率 29% 31-34% 20% 22%投资 12000 元/kw 20000 元/kw 9000 元/kw 8000 元/kw运行可靠性 可靠 可靠 可靠 可靠对原料要求 粒度配置测量点，除在开关柜上安装常规测量仪表外，控制室需测量的量，均通过总线送至电气后台。满足机组同步并列要求和各个同期点的并网操作，内燃发电机组自带同期装置。微机监测：通过彩色显示器实时显示发电厂主接线（分主画页与若干分画页，各电压等级的颜色满足
14、电力部有关规定，画面显示断路器，隔离开关状态，各母线电压，每个回路出线及发电机电流、功率和电度值，系统频率和时钟。显示全厂所有的事故信号和预告信号，显示厂用电系统接线图等。该系统还具备有运行记录，制表打印等功能。 ）元件继电保护几自动装置：元件继电保护辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 28元件保护配置按（GB14285-93）配置。A 7400kW 内燃发电机组保护：1. 发电机复合电压闭锁过电流保护。B10kV 线路保护：1电流速断保护；2过电流保护；3反时限接地保护。C变压器保护1电流速断保护；2过电流保护；3非电量保护；4. 反时限接
15、地保护。6.9.4.3 辅助车间的控制方式：辅助车间根据各个工艺要求，采用集中控制方式。6.9.5 电气设备布置10kV 配电装置选用 KYN28A-12 型成套开关柜，配真空断路器，31.5kA，10kV 开关室布置在发电机房旁底层电气室。厂用配电装置及厂用变压器也布置在发电机房旁底层电气室内，为了方便操作、提高供电可靠性，低压开关柜选用 GCS 型低压抽屉式开关柜，厂用变压器选用 SCB9 干式变压器，容量为 500kVA。6.9.6 过电压保护及接地：10kV 母线上装设阻容吸收装置来保护旋转电动机。接地：按照水利电力部颁发的“电力设备接地设计技术规程”设计。全厂保护接地和工作接地公用一
16、个系统。除设计主接地网外，尽量利用辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目可行性研究报告东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 29深基接地体和自然接地体，使主接地网的总接地电阻值不大于 0.5 欧。微机保护和 DCS 装置设悬浮式专用接地铜排 S100mm2。6.9.7 照明及检修网络主厂房设置照明段，为防止电动机起动引起波动影响照明质量，在照明段前加稳压装置。主厂房的辅助车间照明和检修网络的设计按照进行。6.9.8 厂内通信厂内部设生产管理通信和生产调度通信系统。生产管理通信系统直接为生产及行政管理服务，为各级管理部门之间提供通信联系。本工程不单独设生产管理通信交换机，厂内的生产管理电话是按户通过主控制室通信主机柜、保安配线架及通信电缆接入当地电信公司，即虚拟总机模式。6.10 热工控制部分6.10.1 概述本项目是辽宁中稻股份有限公司稻壳发电项目，本期工程设计按36t/h 秸杆锅
