生物质发电工程的环保设计

第26卷第1期能源环境保护Vol 26. No. 12012年2月Energy Environmental ProtectionFeb.2012防治技术生物质发电工程的环保设计刘丽珍,刘海波,李志超,王昌(国核电力规划设计研究院,北京100094)摘要:简要介绍生物质发电工程环保设计的重点,确保环保达标;并总结工程设计中遇到的常见问題,给出优化设计结果,以促进生物质发电工程的不断发展。关键词:生物质;发电工程;环保中图分类号:TK6文獻标识码:A文章编号:1006-8759(2012)01-0033-03ENVIRONMENT PROTECTION DESIGN OF BIOMASSPOWER GENERATION PROJECTLIU Li-zhen. LIU Hai-tState Nuclear Electric Power Planning Design Research institute)Abstract: Brief introduction of environment protection focus on Biomass power generationproject, to ensure attaining environmental standard, andsummarize commonly encountered problems during engineering design, given the optimizationdesign, so as to promote the development of the biomass engineeringKeywords: Biomass Power; Generation Project; Environment Protection近几年,随着我国生物质新能源的规模化利和气化发电、生活垃圾(含污泥)焚烧发电和垃圾用,生物质发电项目得到了广泛推广。生物质属可填埋气发电及沼气发电工程再生能源,依据《中华人民共和国节约能源法》“国本篇主要讨论、分析以农林生物质直接燃烧家鼓励、支持开发和利用新能源、可再生能源”及的生物质发电工程。发展改革委公告2010年第6号《当前国家鼓励发12燃料特性分析展的环保产业设备(产品)目录》(2010年版),鼓农林生物质的种类包括农作物的秸秆、壳、励秸秆发电锅炉、生物质循环流化床锅炉等生物根,木屑、树枝、树皮、边角木料,甘蔗渣等。秸秆质电厂项目发展。般为燃料的主要成份,根据燃料特性,秸秆分为硬本篇分析、讨论生物质发电项目设计中环保质秸秆、软质秸秆。涉及的重点问题,作好生物质发电工程的环保设硬质秸秆:棉花、大豆等茎干相对坚硬的农作计工作,使生物质发电设计更趋先进合理符合国物秸秆及树枝、木材加工下脚料的统称。情,产生良好的环境效益、社会效益和经济效益。软质秸秆:玉米、小麦、水稻、高粱、甘蔗等茎干相1生物质发电工程概念及特点对柔软的农作物秸秆的统称。13特点1.1生物质发电工程概念生物质发电工程燃料为废弃作物秸秆及木材生物质发电工程主要为农林生物质直接燃烧下脚料等,属可再生能源,利用秸秆、木材下脚料等发电,可减少煤、油等常规能源消耗,节省了资收稿日期:2010-07-15源,又避免焚烧污染环境一作者简介:刘丽珍,女,(1975-),山西运城,环境形响评产生的灰渣V凵中国煤化工日或复合价工程师,从事环境形响评价及电力环缲设计工作。CNMHG刘丽珍等生物质发电工程的环保设计肥厂生产原料,100%综合利用,不需设置灰渣场,陆水联运的方式。节省土地,减少水土流失,节省工程造价。电厂的进厂道路宜为7m-9m,应分别与通向减排二氧化碳,按每度供电减排0997kgCO2城镇和秸秆收贮站的现有公路相连接,且应短捷按1x30MW高温高压凝汽式汽轮发电机组,配1顺畅,同时考虑秸秆运输车辆在排队等候称重时台130h高温高压生物质锅炉的工程,年二氧化对当地道路交通的影响。碳减排量约171528t,对减轻大气温室效应,缓33水源条件解全球气候变暖和气候变化起到了促进作用。供水水源必须落实可靠,宜采用当地城市中2环保标准的执行水,节约水资源。在确定水源的给水能力时,应掌握当地农业、工业和居民生活用水情况,以及水2.1烟气污染物排放标准利、水电规划对水源变化的影响。单台出力65th以上采用甘蔗渣锯末、树皮采用直流供水的发电厂,宜靠近水源。并应考等生物质燃料的发电锅炉,参照《火电厂大气污染虑取排水对水域航运、环境、养殖、生态和城镇生物排放标准》GB13223-2003)规定的资源综合利活用水等的影响。用火力发电锅炉的污染物控制要求执行当采用江、河水作为供水水源时,其取水口位单台出力65th及以下采用甘蔗渣、锯末、树置必须选择在河床全年稳定的地段,且应避免泥皮等生物质燃料的发电锅炉,参照《锅炉大气污染砂、草木、冰凌、漂流杂物、排水回流等的影响。物排放标准》GB13271-2001)中燃煤锅炉大气污34地质、气象条件染物最高允许排放浓度执行。厂址应尽可能利用荒地和劣地,不得占用基有地方排放标准且严于国家标准的,执行地本农田。不得设在危岩、滑坡、岩溶强烈发育、泥石方排放标准。流地段、发震断裂带以及地震时易发生滑坡、山崩引进国外燃烧设备的项目,在满足我国排放和地陷地段。标准前提下,其污染物排放限值应达到引进设备厂址应避让重点保护的文化遗址和风景区,配套污染控制设施的设计运行值要求。不宜设在居民集中的居住区内和有开发价值的矿22无组织排放控制标准藏上,并应避开拆迁大量建筑物的地区。粉尘执行《大气污染物综合排放标准址宜设在城镇、居民点和重点保护的文化(GB16297-1996)无组织排放监控浓度限值:1.0遗址及风景区常年最小频率风向的上风侧。mgm。4主要污染物治理措施3厂址选择1)除尘一般设两级除尘,采用旋风分离器+布3.1燃料供应袋除尘器除尘,设计除尘效率一般不小于9990发电厂应布置在农作物相对集中的地区。发%,有效地控制烟尘排放浓度。电厂所在区域半径50km范围内应有丰富的秸2)锅炉采用低氮燃烧方式,运行时炉内温度杆、木材下脚料果木皮等生物质资源可靠的产比较低,可以有效抑制NOx的生成量。同时,预留量及持续的可获得量。烟气脱除氮氧化物装置空间。项目开展前期工作时,应调查研究厂址附近3)为增加烟气的扩散稀释能力,降低污染物多年秸秆产量,对秸秆产量进行分析,编制《生物落地浓度,锅炉烟气通过高烟囱排放,并满足发电质资源专题收集报告》;厂址宜选择在秸秆丰产区厂的烟囱高度应高于厂区内最高建筑物高度的的城镇附近,应有保证发电厂连续运行的秸秆用2-2.5倍。目前,生物质发电工程大多数烟卤高度量;同时保证在农业欠年可获得秸秆量能够满足为80m电厂的年秸秆消耗量。4)在锅炉尾部烟道上装设烟气连续监测系32交通条件统,为运行管理和环境管理提供依据。燃料运输宜采用公路运输,当有较好水路运5)配备贮输条件时,可通过技术经济比较,采取水路运输或汇中国煤化于渣绿合利用设施,做到灰CNMHG第26卷第1期能源环境保护356)露天料场须采取可行的二次污染防治措后电厂应加强堆料管理,要严格按照消防间距进施,整个料场进行地面硬化,并在每个堆垛周边设行存储。排水沟;大风及雨雪天气时,在堆垛上方覆盖帆布3)电厂排雨水一般采用道路和暗管相结合的或防雨苫布进行遮盖,减少对环境的污染。方式。厂区场地以一定排水坡度坡向道路,再经雨7)厂外收储站负责生物质资源的收购、破碎水口收集排入雨水管网。但对燃料堆场来说,由储存,并用专用生物质运输车运至发电厂干料棚于燃料中的稻壳、木屑等比较细小往往容易堵塞及露天燃料堆场存放。在收购站库房内设置除尘周边的雨水口使雨水无法正常排出,而且不好清器减小干燥秸秆在破碎、打包过程中对粉尘对大理。建议堆场周围的排水应采用明沟和道路排水气环境的影响。相结合的方式通过以上揹施的落实,工程能够满足现行标4)除尘器及效率的选择,从初可、可研、环评、准的要求及相关规定减少工程对环境的污染,最初设等设计阶段,一直是环保关注的重点。大限度的保护环境建议工程在前期工作中定一个合适的除尘器5难点问题分析及解决及效率,以免在设计中各过程污染物排放的不致,造成业主及各设计单位、配合单位的困惑及疑1)从环保标准选择上,要特别关注入炉燃料虑收到基低位发热量,不能机械的一律按资源综合虽然达到现行排放标准的最低保障除尘效率利用火力发电厂锅炉执行。对于一般的生物质燃相对都比较低,但对于日趋严格的环保要求及二料收到基低位发热量小于12550kJ/kg,但对于不次征求意见稿的公布征求意见,设计应体现先进同地域,不同的施肥生长环境燃料成份有很大的性,前腑性,再者布袋除尘器效率一般不低于999差异。%;所以,建议采用旋风分离器+布袋除尘器除尘,根据燃料成份分析,收到基低位发热量大于效率定为999%。12550k/kg,执行标准参照火力发电厂锅炉执行;如果收到基低位发热量小于等于12550kJ6结论kg,则参照《火电厂大气污染物排放标准》生物质发电工程符合可再生能源产业发展的(GB13223-2003)规定的资源综合利用火力发电锅方向和要求,具有广阔的发展前景;尤其在现阶炉的污染物控制要求执行。段,核电前期工作暂停审批,火电趋近饱和,作好2)对生物质电厂来说,燃料的贮存是一件大生物质发电工程的设计工作更为重要,不因容量事,一般而言普通燃煤电厂只考虑15d左右的消小而疏忽,小更要作精,为我国电力的事业的发展耗量,而由于农作物秸秆收购具有很强的季节性,开辟好新的能源领域。无法连续均衡收购,所以往往生物质电厂需要大本文通过环保设计的分析、讨论,希望能在生量土地来储存数月甚至半年的秸秆用量。物质设计工作起借鉴作用;生物质发电工程的运同时还要考虑秸秆的霉变、自燃、防潮、防火行发电,为建设资源节约型、环境友好型社会提供及防雷电等。其中消防防火是一个关键而复杂的重要保障,促进了环境、经济的可持续发展,对构问题。建社会主义和谐社会有着重要的现实意义。目前的消防设计一般是参照《造纸行业原料消防安全管理规定》执行。储料场应设置在厂区及参考文献居民区全年主导风向的下风向或者最小风频的上中华人民共和国主席等77号令.中华人民共和国节约能风侧,同时要求每个堆场存储量不得大于2×104源法S2007.10.t,且在每个堆场周闱设置环形消防通道。通过调2]国家发展改革委环境保护部.发展改革委公告2010年第号.当前国家鼓励发展的环保产业设备(产品)目录(2010年版).查已投产的电厂,目前电厂堆料比较混乱,基本没3]中华人民共和国轻工业部和公安部90]造纸行业原料场有按照消防间距的要求,直接就堆在路边。建议以消防安全管理规定H中国煤化工CNMHG