某生物質(zhì)電廠燃料堆場優(yōu)化方案探討

1、某生物質(zhì)電廠燃料堆場優(yōu)化方案探討 摘要：本文分析了目前國內(nèi)外生物質(zhì)電廠燃料堆場的平面布置、交通運輸、鋪砌方式和豎向排水現(xiàn)狀，提出了某生物質(zhì)電廠燃料堆場優(yōu)化方案，可以減少生物質(zhì)電廠的投資，提高電廠的安全運行。 關(guān)鍵詞：生物質(zhì)電廠，燃料堆場，優(yōu)化 中圖分類號：s216文獻標識碼： a 文章編號： 1概述 生物質(zhì)電廠所需的燃料為可再生能源農(nóng)業(yè)秸稈、林業(yè)秸稈及稻殼等。因燃料來源途徑眾多，種類復(fù)雜，燃料的儲存需要考慮多種因素。要方便存儲取用，避免燃料的腐爛及自燃；要考慮整體布局、輔助機械設(shè)備方便作業(yè)；要保證鍋爐獲得穩(wěn)定可靠的燃料供應(yīng)，還要兼顧燃料存儲的經(jīng)濟性和管理需要等。 露天料場和干料棚內(nèi)均根據(jù)來料質(zhì)

2、量和種類分區(qū)堆放，相對集中，方便管理和使用。廠外來料中的成品料根據(jù)打包及含水率等質(zhì)量情況，可以直接送至干料棚儲存或者先送到露天料場堆放晾曬；而含水率高的散料和成品料則直接先在露天料場堆放，經(jīng)晾曬后，根據(jù)質(zhì)量優(yōu)劣補充到干料棚內(nèi)或者直接送往鍋爐燃燒。露天料場堆垛四周有環(huán)形水管并配有快速接頭，當(dāng)夏季氣候炎熱時可不定時操作水槍對料堆噴水降溫，預(yù)防其自燃。料場要加強管理，輪流取用各料堆燃料送往鍋爐，避免有些燃料長期堆積不使用而腐爛變質(zhì)甚至自燃。 當(dāng)雨季來臨時，可以先取用干料棚內(nèi)的存料，同時將露天料場內(nèi)的燃料送至干料棚內(nèi)堆放補充，分區(qū)輪換使用，可保證鍋爐正常燃燒需要。 2. 燃料堆場的平面布置 （1）同類

3、工程調(diào)研情況 燃料堆場包括干料棚及露天燃料堆場兩部分。干料棚平面尺寸由工藝專業(yè)根據(jù)儲料天數(shù)確定，位置根據(jù)上料系統(tǒng)情況確定，但宜布置在主廠區(qū)總導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。露天燃料堆場的布置方式則不同電廠間存在差異： 華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠(1x25mw)，在主廠區(qū)內(nèi)布置了一個83m×21m的露天燃料堆場，四周設(shè)9m寬環(huán)形道路(如圖1所示)。 桐城、五河生物質(zhì)發(fā)電廠(2x12mw)，露天燃料堆場采用標準堆垛尺寸為50m×12m，堆垛間間隔5m，鋪砌4m寬泥結(jié)碎石路面，多個堆垛構(gòu)成燃料單元，燃料單元之間采用6m寬混凝土道路。(如圖2所示) （2）優(yōu)化布置方案 根據(jù)秸稈發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范（征求意見

4、稿）和建筑設(shè)計防火規(guī)范gb50016-2006中關(guān)于可燃材料堆場的防火間距的相關(guān)規(guī)定：當(dāng)一個木材堆場的總儲量大于25000m3或一個稻草、麥秸、蘆葦、打包廢紙等材料堆場的總儲量大于20000t時，宜分設(shè)堆場。各堆場之間的防火間距不應(yīng)小于相鄰較大堆場與四級耐火等級建筑間的間距。露天、半露天可燃材料堆場與廠內(nèi)主要道路和次要道路的防火間距分別為10m和5m。 在滿足相關(guān)防火規(guī)范的前提下，電廠設(shè)置一座96m×66m×12m干料棚，可儲存燃料約2890t，滿足鍋爐燃燒4天左右所需。 露天燃料堆場采用“分區(qū)堆放，相對集中”的原則，參照華電宿州生物質(zhì)能發(fā)電廠模式，進行大類分堆進行堆放，盡

5、可能擴大露天料場的面積。露天燃料堆場區(qū)根據(jù)場地和道路情況，設(shè)置大小不等的露天料場7座，面積共計約35000m2，儲存燃料可供鍋爐燃燒31天左右。以上存量系按保守計算考慮，實際堆料時，存量會大于此數(shù)據(jù)。此外，廠內(nèi)尚有約3500m2的臨時堆灰場，待電廠正常運行后可轉(zhuǎn)為露天料場，增加至少3天以上燃料存量。堆場之間設(shè)置7m寬的環(huán)形通道，堆場內(nèi)采用推土機、裝載機等設(shè)備輔助作業(yè)并向上料系統(tǒng)給料。另外結(jié)合燃料運輸出入口布置了燃料管理室、待車區(qū)和汽車衡(一重一空)等設(shè)施。 3.燃料堆場的交通運輸 生物質(zhì)燃料種類繁多，全部通過公路運輸，運輸至廠內(nèi)的燃料有袋裝、打捆、散料等多種形式，運輸車輛的種類和數(shù)量復(fù)雜，如大

6、型車輛集中運輸和農(nóng)家的拖拉機等小型車輛分散運輸?shù)?。所以為燃料堆場區(qū)域組織合理的運輸路線至關(guān)重要。 電廠鍋爐日耗燃料720t，公路日來料不均衡系統(tǒng)取1.2，則公路的日來料量為864t，按車輛載重8t計，每量車裝載5t燃料，日最大進廠運料車輛約173輛。按一輛車過一次地磅稱重和檢測耗時3分鐘計算，每量車需過一重一空2次地磅，173輛車共耗時8.7小時。 另外主廠區(qū)內(nèi)還有鍋爐灰渣的運輸需求，30mw 機組日運行按22.5小時計，灰渣量為110.48t/d，其中灰量為88.43t/d，渣量為22.05t/d。灰車載重量按20t，渣車載重量按10t，可知日運灰車輛約4.4輛，日運渣車輛約2.2輛。 因此

7、每天進出燃料堆場區(qū)域的車輛約為180輛，360車次。以上數(shù)據(jù)是按照標準車輛載重計算，若實際運行時常有小型農(nóng)用車進出送料，則車輛數(shù)量會更多。結(jié)合燃料運輸入口設(shè)置了待車區(qū)，即稱重前的汽車等待空間，防止出現(xiàn)在運料高峰時段因稱重不及時引起運料車排隊，防礙市政道路正常運輸?shù)默F(xiàn)象。 送料車從12m寬的進廠燃料運輸?shù)缆愤M入廠區(qū)后，直接可到入口前50m處的汽車衡處稱重。汽車衡所在的廠內(nèi)道路寬23m，行車空間比較大，稱重后即可順著7m寬的料場環(huán)形通道行至堆料區(qū)卸料，露天燃料堆場下為混凝土硬化地面，方便送料車倒運。卸料完畢再次行至汽車衡處稱重后離開電廠。汽車衡兩側(cè)均設(shè)置了4m寬道路，不需稱重的其他車輛可從旁邊支路

8、繞行。 4.燃料堆場區(qū)的鋪砌方式 （1）同類工程調(diào)研情況 關(guān)于燃料堆場鋪砌方式，主要有以下幾種方式： 干料棚主要有兩種類型：一是全封閉的料棚，混凝土地面；二是半露天的料棚，四周沒有圍護結(jié)構(gòu)，混凝土地面。 露天燃料堆場地坪主要有兩種類型：一是原土碾壓密實；二是混凝土地坪。 表一列出了國內(nèi)外生物質(zhì)發(fā)電廠場區(qū)鋪砌形式的排列組合。 表一 生物質(zhì)發(fā)電廠場區(qū)鋪砌形式 （2）優(yōu)化方案 根據(jù)上料系統(tǒng)特點，本工程設(shè)置一座半露天干料棚，混凝土地坪。關(guān)于露天燃料堆場地坪，考慮原土碾壓密實地坪和混凝土地坪各有優(yōu)劣：原土碾壓密實地坪造價低，但設(shè)備推料和取料時易把泥土、石子等帶起，增加燃料的含泥（石）量；混過凝土地坪避免

9、了上述缺點，排水速度也比較快，但是造價較高。綜合考慮上述優(yōu)缺點，露天燃料堆場建議采用混凝土地坪。由于堆場面積較大，相對于原土碾壓密實地坪，采用混凝土硬化地坪需增加約400萬造價。 5.燃料堆場區(qū)的豎向排水 （1） 同類工程調(diào)研情況 桐城、五河2×12mw生物質(zhì)發(fā)電廠的露天燃料堆場，道路采用郊區(qū)型，平路牙，路邊設(shè)置排水溝，堆場比道路高約300mm，通過縱坡將水排至排水溝，最后匯至尾部積水坑，坑內(nèi)有過濾設(shè)施，過濾后采用管道接往廠外排水管網(wǎng)。 （2） 優(yōu)化方案 豎向排水可采用城市型道路暗管排水和郊區(qū)型道路排水溝兩種方式，在排水效果上沒有本質(zhì)的區(qū)別，但是相對于暗管，采用排水溝具有以下優(yōu)勢：雨

10、水里易夾帶燃料造成排水系統(tǒng)堵塞，排水溝更容易清理；排水溝造價低；排水溝上蓋成品鑄鐵蓋板，同樣可以達到美觀的效果；料場場地本身有坡度，排水溝可順坡設(shè)置，溝深不大。 因此排水溝可以很好的解決場地排水問題，而且露天燃料堆場不是電廠的生產(chǎn)核心部分，宜以簡單實用為原則，故電廠豎向排水推薦采用郊區(qū)型道路排水溝方式。具體布置方式為：燃料堆場區(qū)域場地排水順應(yīng)場地平整坡向，采用平坡式布置形式，道路采用郊區(qū)型，堆場場地比道路略高，堆場分區(qū)域設(shè)縱坡，場地雨水采用自流方式排放，堆場和道路之間設(shè)置排水溝，溝底設(shè)縱坡，排水尾部設(shè)置雨水分離池，池內(nèi)有過濾設(shè)施，采用管道接往電廠外部管網(wǎng)。 6、結(jié)論 生物質(zhì)電廠的燃料特點決定了燃料堆場的平面布置、交通運輸、鋪砌方式和豎向排水方式，本文提出的優(yōu)化方案可以減少生物質(zhì)電廠的投資，提高電廠的安全運行，但仍需經(jīng)過電廠投運后的檢驗并不斷總結(jié)完善。