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秸秆与垃圾一体化发电项目的总图运输设计

2021-03-27白云飞黄用世

新视线·建筑与电力 2021年10期

白云飞 黄用世

摘要:由于秸秆与垃圾一体化发电项目与单一的秸秆发电或垃圾焚烧发电相比具有资源利用以及造价方面优势,近年来越来越得到行业内人士的关注。本文结合近年来已投产和正在执行的此类型项目,提出一体化发电项目总图专业需重点关注的一些问题,希望能起到抛砖引玉的作用。

关键词:一体化项目,总图运输,交通组织

0前言

近年来,受国家宏观政策影响,秸秆发电、垃圾焚烧发电以及分布式能源等新能源项目占国内火电项目的比重越来越大。垃圾焚烧发电项目近年来逐渐向市县、小城镇甚至乡村推广。但由于人口数量有限,生活垃圾量每天200t-300t,规模小,单独投资效益一般。与此同时,国内秸秆焚烧发电项目由于秸秆资源供应量有限,单独建设秸秆发电项目也因燃料无法保障的情况,建设及运营都出现较大的困扰。因此单独建设秸秆发电项目或垃圾焚烧发电项目均受到一些制约,实行“垃圾+秸秆”一体化的发电方式能实现中小县城生活垃圾处理与秸秆能源循环利用的双丰收。

国内首个农林秸秆直燃发电与生活垃圾焚烧发电融为一体的示范项目,由中国光大绿色环保有限公司投资建设,并于2017年4月在安徽省宿州市灵璧县建成投运,这也是国内乃至国际上首个将垃圾发电与秸秆发电联合设计在一起的项目,在技术上、模式上均为首创。本文针对这一类型的发电项目,从总图运输方面的特点进行分析,并得出结论。

1项目概述

一体化项目考虑垃圾焚烧电厂与秸秆电厂的整合,通过主辅设施一体化建设,达到合理利用土地、节约成本和环保的目的。该类型项目指导思想是将秸秆发电与垃圾发电项目通过物理集中形式,以主厂房进行联合设计、系统尽量共用,实现项目一体化运营。共用系统包括:办公楼、宿舍楼、电力上网接入系统、高压电气系统、给排水系统、道路、冷却水系统、油系统、压缩空气系统、通讯等系统。

1.2项目主要特点

(1)装机容量

主要机组参数为:1×130t/h高温超高压再热循环流化床秸秆锅炉+1(2)×(30)40MW高温超高压再热凝汽式汽轮发电机组+垃圾发电项目建设中温中压1x400t/炉排式垃圾炉、1×7.5(9)MW凝汽式汽轮发电机组,预留垃圾发电机组扩建条件。

(2)规范使用情况

现阶段沒有针对性的规范,总图运输专业参考的规范主要有:《建筑设计防火规范》(GB 50016)、《火力发电厂总图运输设计规范》(DL/T5032)、《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ-90)、《秸秆发电厂设计规范》(GB 50762)、《小型火力发电厂设计规范》(GB 50049)。

(3)用地条件

目前此类项目没有明确的土地使用标准,国内已投产和部分在建的一体化项目的厂区用地面积统计情况见表1。可以看出,现阶段的厂区用地面积差别较大,但除去个别特殊情况,厂区红线内用地面积一般控制在10-20hm2。各个项目的面积差异主要体现在秸秆堆场方面。

2总平面布置

一体化发电项目的主要布置原则是垃圾与秸秆发电主厂房进行联合设计、能公用系统共用、不能共用系统独立设计,下面将重点阐述一体化发电项目主要系统的布置特点以及总图运输专业设计过程中需要注意的问题。

2.1主厂房布置

如图1,给出了秸秆与垃圾一体化发电项目主厂房典型布置图。一体化项目主厂房的垃圾发电主厂房和秸秆主厂房两者联合布置,共用烟囱。其中秸秆发电主要包括秸秆汽机房、秸秆锅炉房、除尘器等;垃圾发电主要包括汽机房、烟气净化处理、卸料大厅、垃圾坑等;两者共用的设施主要有门厅以及110kVGIS等。

与传统发电项目不同,由于将秸秆与垃圾发电主厂房合并布置,一体化项目的燃料进入主厂房分为两条路径:秸秆料场通过输料栈桥进入秸秆锅炉房;垃圾由厂外垃圾车经过垃圾坡道进入垃圾卸料大厅。总平面布置时,应结合垃圾运输路径以及燃料堆场的位置考虑主厂房的朝向及位置,以保证燃料运输的顺畅。

2.2 水处理系统布置

一体化发电项目的水处理系统主要包括补给水、循环水、工业水、复用水、生活水、厂内雨水、生活污水处理、含油污水处理、原水预处理以及渗滤液处理系统等。

主要建构筑物包括冷却塔、水泵房、工业水池、复用水池、生活水池、雨水泵房等,该区域考虑集中布置。冷却塔及泵房至一体化主厂房存在两路循环水管线,分别为秸秆汽机房、垃圾汽机房进出水管,循环水系统应结合用地条件尽可能靠近主厂房区布置,减少管线长度,并避免两路循环水管交叉。

另外,对垃圾车运输途中垃圾掉落、液体渗漏等情况,厂区垃圾运输的通道污水应单独收集,接至雨水收集池内。锅炉补给水系统的车间及水箱可根据实际情况布置在一体化厂房内,也可和渗滤液处理站合并布置。

2.3 上料系统布置

(1)秸秆上料系统

秸秆上料系统主要包括干料棚/堆场、料斗、燃料输送皮带等。《秸秆发电厂设计规范》(GB 50762)第6.4.7“采用带式输送机运输时,输送机斜升倾角的选择应考虑燃料特性和粒径等因素。输送颗粒物料时,输送机倾角不宜大于16°;输送破碎后的秸秆时,输送机倾角不宜超过22°”。与燃煤电厂相比,倾角变大,干料棚地下斗至料仓间的距离可适当减少。此外,由于一体化发电项目秸秆堆场的数量不止一个,若采用(半)露天堆场,各个堆场之间的间距应满足《建筑设计防火规范》续表第4.5.1的要求;若采用封闭料场,各个料场之间间距应满足表3.5.2的要求。

(2)垃圾上料系统

垃圾上料系统采用垃圾车运输,《生活垃圾焚烧处理工程设计规范》(CJJ 90-2009)第4.5.3“通向垃圾卸料平台的坡道应按国家现行标准《公路工程技术标准》JTG B01的规范执行。双向通行时,宽度不宜小于7m;;坡道中心圆曲线半径不宜小于15m,纵坡不应大于8%。”垃圾坡道设计时应满足该规范的需求。

2.4 厂内交通

单一的煤电项目以及秸秆发电项目或垃圾发电项目厂内运输车辆基本相同,运输路径统一,厂内交通组织简单,极少存在厂内车辆拥堵的情况;而一体化项目厂内存在秸秆以及垃圾运输两种车辆,车长、载重以及运输路径各不相同:其中垃圾车辆进入厂区汽车衡称重后,通过垃圾栈桥进入垃圾卸料大厅、秸秆车辆进入厂区汽车衡称重后,进入料棚进行卸料,厂区总平面布置应对两种车辆的车流组织进行规划,减少行车路线的重合及交叉。

3存在问题

由于现阶段一体化项目较少,截止目前,该类型的项目立项、审批、报建等还是分成两个部分分别处理,重复工作较多;总平面布置因用地限制,需将渗滤液处理站、飞灰固化间、垃圾坑及垃圾坡道等垃圾发电项目的主要厂房布置在垃圾用地范围线内(如图2)。由此可见,受到用地条件的限制,厂区总平面布置可能存在不合理的情况。

4结论

通过分析可知,一体化发电项目在各个工艺厂房的布置、上料系统以及交通运输方面均有自己独特之处,是总图运输专业应重点关注的问题。此外,与单独的秸秆发电以及垃圾焚烧发电项目相比,能做到资源的合理利用与分配,节约资源以及投资条件方面均具有明显优势。但由于项目处于起步阶段,国家相应的法律法规及政策没有完善,总平面布置受到用地等方面限制,实施的方案不一定是最优方案,且分两个工程别进行图纸报审、报批的工作对人力及资源均是一种重复性劳动,待一体化发电项目普及后希望相关政策得以完善,按照一个项目进行审批,缩短审批时间及程序,并减少重复性劳动的工作量。

参考文献:

[1] 衣作连. 县级城市生活垃圾及秸秆焚烧发电路径研究[J]. 城乡建设, 2013(12):46-47.

[2] 邓永胜. 垃圾焚烧发电厂总图运输设计论述[J]. 工程技术:全文版, 2016(8):00176-00177.