《任楼煤矿低浓度瓦斯发电工程建设项目可行性研究报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《任楼煤矿低浓度瓦斯发电工程建设项目可行性研究报告.doc（66页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第一章 总 论项目名称：任楼煤矿低浓度瓦斯发电工程建设项目承办单位(1)单位名称：皖北煤电集团公司任楼煤矿 (2)法定代表人： 1.1.3项目单位概况安微省皖北煤电集团公司是以煤炭生产加工为主的国有大型煤炭企业，公司位于安徽省宿州市，始建于1984年5月。截止2003年底，集团公司资产总值45亿，年销售收入20亿元。集团公司先后跨入安徽工业50强，中国煤炭企业50强和中国工业企业500强，并通过了ISO9001国际质量标准体系认证。经过20年的发展与建设，皖北煤电集团公司已成为以煤炭生产为主，兼营建筑建材、机械制造、化工、热电、房地产开发等产业的综合性的大型企业集团。产品主要包括：煤炭、高岭土
2、、石膏、活性炭、铜材制品、镀锌管材、氯化聚乙烯等，畅销世界各地。公司奉承“用户至上、诚信为本、行业争先、走向世界”的理念，本着互惠互利共同发展的原则，竭诚与国内外客户进行广泛合作、交流、贸易。任楼煤矿井田位于安徽省宿州市西南约30km的*、蒙城两县交界处，属*县任集镇、忠阳乡和蒙城县许疃镇管辖。井田位于童亭背斜东南翼和南翼，北与孙町井田相邻，井田F2断层以北为南北走向，向东倾斜的单斜结构，F3断层以西走向转为北西西，为不完整的童庄向斜的东延部分，地层产状一般为13-20,童庄向斜倾角8-15, 井田走向长约14km,宽约1.7-3.5km, 井田境界北为界沟断层,南为F7断层, 井田面积为43
3、k.1.2项目构成及技术特点本项目为瓦斯综合利用及节能环保项目，利用皖北煤电集团公司任楼煤矿抽排瓦斯作为燃料进行发电，减少环境污染，降低大气温室效应。本项目集低浓度瓦斯输送、瓦斯发电及系统自动控制为一体。 主要技术特点（1）根据皖北煤电集团公司任楼煤矿瓦斯抽排的实际情况，利用煤矿低浓度瓦斯发电。为保证安全输送的要求，本工程采用低浓度瓦斯细水雾输送技术、专用防爆配套装置、燃气空气混合等技术，使燃气发电机组可以更平稳、安全地运行。此项技术2005年12月已通过国家安全生产监督管理总局的监定验收。（2）采用瓦斯发电综合自动控制技术。发动机采用先混合后增压的方式，混合后的气体浓度不随瓦斯进气浓度的变化
4、而变化，当瓦斯浓度变化时，计算机对运行参数进行分析判断，自动调节混合器，使瓦斯与空气混合比例发生变化，瓦斯浓度低时多供瓦斯少供空气；当瓦斯浓度高时，少供瓦斯多供空气，实现了气源浓度不同但经过混合器后的混合气浓度保持不变。先混合后增压技术优势在于对瓦斯气的压力要求低，不需要再上增压设备，就能满足使用要求。采用双蝶阀混合器的优点在于可以在瓦斯的浓度有较大变化时混合浓度也能保证在合理的范围，适应瓦斯的浓度范围较宽。（3）通过本项目的建设，瓦斯电站输出的电能可满足皖北煤电集团公司任楼煤矿部分用电的要求；更重要的是通过此项目的运行，减少了甲烷对大气温室效应的影响，同时创造可观的经济效益。实施方案根据皖北
5、煤电集团公司任楼煤矿现有煤矿瓦斯抽排量及浓度，拟采用低浓度瓦斯发电机组进行发电，并配套低浓度瓦斯细水雾输送系统、变配电系统及其他辅助生产系统，同时对机组的排烟余热进行回收利用，产生热水供用户使用，实现电厂余热综合利用。（1）热电联产项目可行性研究技术规定 国家计委、国家经贸委、建设部印发的计基础200126号文。（2）关于发展热电联产的规定 国家计委、国家经贸委、建设部印发的计基础20001268号。（3）国家发展改革委印发关于利用煤层气发电工作实施意见的通知 发改能源2007721号。（4）关于加快煤层气抽采有关税收政策问题的通知 财税200716号。（5）煤矿安全规程。（6）皖北煤电集团公
6、司任楼煤矿提供的基础资料。1.4研究范围本项研究的范围主要包括利用瓦斯发电技术的可行性，以及相应的工程总图布置、供气系统、燃机系统、电力系统、余热利用系统、环境保护等技术方案的确定和投资及财务分析。1.5项目背景1.5.1瓦斯利用现状分析瓦斯是赋存于煤层中非常规天然气。全世界瓦斯资源十分丰富，总资源量约260万亿m3。中国瓦斯资源量为30-35万亿立方米，继俄罗斯、加拿大之后居第三位，是美国的3倍。近十几年来，许多国家瓦斯勘探开发活动十分活跃。特别是在美国，瓦斯开发获得重大突破，已发展成为一个新的产业，1997年瓦斯产量达320亿m3。在美国瓦斯工业发展中，瓦斯经济鼓励政策起了极大的推动作用，
7、其他配套法规也在逐步建立和完善。其他一些国家，如英国、澳大利亚、德国和波兰也相继制订了一些瓦斯有关的法规。瓦斯的主要成份是甲烷（CH4），是很好的燃料。瓦斯利用方式：作为工业或民用燃料直接燃烧、作为化工原料以及用于瓦斯发电。但因用作燃料直接燃烧的间断性以及用量的有限性，使许多瓦斯的利用受到影响，皖北煤电集团公司任楼煤矿现抽放的瓦斯量较大，瓦斯排空造成大量的资源浪费，因此，将其作为低热值能源综合利用是最便捷的途径。同时,瓦斯中的甲烷,是一种仅次于氟利昂占第二位的重要温室气体,能破坏大气的臭氧层，根据气候变迁跨国委员会研究报告，其温室效应是CO2的21倍。大量的瓦斯排入大气，使地球表面余热通过大气
8、层向宇宙空间散发的“热阻”增大，从而增强地球表面的温室效应，导致全球变暖，破坏了地球的生态环境。联合国气候变化框架公约第三次会议，通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的京都议定书。按规定要求到2010年，所有以发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的量，要比1990年减少5.2%，发展中国家没有减排义务。加快瓦斯综合利用符合国际国内的环境要求。1.5.2瓦斯利用符合CDM项目要求CDM是英文CLEAN DEVELOPMENT MECHANISM （清洁发展机制）的缩写，是“京都议定书”规定的跨界进行温室气体减排三种机制之一。CDM是“京都议定书”所规定的国家在境外实现部分减排承诺的
9、一种履约机制。发达国家通过发展中国家提供资金和技术帮助发展中国家实现可持续发展。同时发达国家通过从发展中国家购买“可核证的排放削减量（CERS）”以履行“京都议定书”规定的减排义务。实施可持续发展战略已经成为中国实现社会经济发展目标的重要考虑。继续保持较高的经济增长速度，通过节能降耗、提高经济效率来实现经济增长方式的转变，进一步扩大对外开放，改善利用外资的效果，引进人才和技术，大力加强能源、交通等基础设施建设，加强环境保护和生态建设，加快农村和边远地区的经济发展，特别是加快西部地区的开发速度，这些都将构成今后很长一段时间内中国社会经济发展目标的重要组成部分。环境保护一直以来就是我国的基本国策。
10、借鉴国外的经验教训，引进和吸收国外先进的技术和资金，走新型工业化道路，实现经济、社会和环境的协调和可持续发展是我国政府长期坚持的战略目标。而实施CDM项目，在帮助缔约方以较低的成本实现其减排温室气体承诺的同时，可以通过先进和适用技术的引进促进中国实施可持续发展战略，是一种双赢的活动。中国开展清洁发展机制项目的重点领域是以提高能源效率、开发利用新能源和可再生能源及回收利用甲烷和煤层气为主。在可再生能源领域，根据CERS的来源可以对基准线研究和核准的难易程度以及将来项目实施过程的交易成本的大小做出判断。一般来讲可再生能源和煤层气项目比节能项目容易一些。比如并网风力发电规模大、比较集中，CERS来源
11、单一，自身排放可忽略不记，替代的往往是构成相对简单的电网电，基准线的确定相对容易。并且现在已经有统一的学术方法，使实施可再生能源并网发电CDM项目相对简单了许多。本项目符合CDM项目在以下几个方面的要求：1、符合可持续发展的要求a）有利于国民经济发展b）有利于环境保护和减缓温室效应；c)有利于当地的经济发展和减少贫困；d）有利于社会进步和增加就业。2、符合我国环境保护的有关规定中国目前正处在经济迅速发展的时期。如何适应国际潮流，寻找与发达国家不同的发展模式，走出一条有中国特色的新型工业化道路，实现经济、社会和环境的协调和可持续发展是摆在我们面前的重大和现实的课题。CDM机制无疑为发展中国家引进
12、发达国家资金和技术，提供了一个机会。项目单位通过项目建设，使之最大限度地服务于经济、社会和环境的协调和可持续发展。1.5.3矿区利用瓦斯发电的必要性任楼煤矿富含瓦斯，瓦斯被排放到大气中，既浪费了大量洁净能源，又污染了大气，十分可惜。瓦斯发电技术的开发与利用开辟了一条新的途径，具有良好的经济效益和环境效益。为了解决矿井排空瓦斯造成的浪费和对环境污染问题，在治理矿井瓦斯灾害的同时，将原煤生产的“废物”变为综合利用的资源，利用瓦斯发电可以使抽放瓦斯成盈利工程，抽放的瓦斯越多，产生的经济效益也就越好，可以形成良性循环。有了经济杠杆的作用，就能进一步调动抽放瓦斯的主动性，促进煤矿安全生产。1.5.4国家
13、政策支持煤层气发电项目根据国务院办公厅关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见（国办发200647号）和发改能源2007721号文关于利用煤层气（煤矿瓦斯）发电工作的实施意见，为做好煤层气（煤矿瓦斯）综合利用工作，趋利避害，保障煤矿安全，节约利用能源，保护生态环境，提出如下意见：（1）国家鼓励各类企业利用各种方式开发利用煤层气（煤矿瓦斯）。（2）各级政府部门应当督促煤矿企业结合本矿区实际情况制定煤层气（煤矿瓦斯）综合利用规划，并组织审查批准，引导企业合理利用能源资源，发电可以作为煤层气（煤矿瓦斯）综合利用规划的一项内容。（3）全部燃用煤层气（煤矿瓦斯）发电并网项目由省级人民政府投资主管部门
14、核准；煤矿企业全部燃用自采煤层气（煤矿瓦斯）发电项目，报地方人民政府投资主管部门备案。省级人民政府投资主管部门要将核准和备案情况及时报送国务院投资主管部门。（4）电力产业政策鼓励煤矿坑口煤层气（煤矿瓦斯）发电项目建设。鼓励采用单机容量500千瓦及以上煤层气（煤矿瓦斯）发电机组，开发单机容量1000千瓦及以上的内燃机组，以及大功率、高参数和高效率的煤层气瓦斯轮机发电机组。（5）鼓励煤层气发电企业通过技术进步和加强与国内外瓦斯发电机组制造企业合作，提高能源利用效率和电厂的安全稳定运行水平。（6）煤层气电厂应执行国家的有关法律法规、行业标准和规程，接受电网企业的专业管理和技术指导，具备并网技术条件，
15、服从电力调度指令。（7）煤层气电厂所发电量原则上应优先在本矿区内自发自用，需要上网的富裕电量，电网企业应当予以收购，并按照有关规定及时结算电费。（8）煤层气电厂不参与市场竞价，不承担电网调峰任务。（9）电网企业应当为煤层气电厂接入系统，提供各种便利条件。原则上，由电网企业负责投资建设电网至公共联结点的工程，由发电企业负责投资建设电厂至公共联结点的接入系统工程。（10）电网企业要按照国家标准、行业标准和规程规定验收电厂投资建设的接入系统工程，并及时签订并网调度协议，确保电网的稳定和电厂的正常运行。（11）煤层气电厂上网电价，比照国家发展改革委制定的可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法中生物质
16、发电项目上网电价（执行当地2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价）。高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的差额部分，通过提高煤层气电厂所在省级电网销售电价解决。（12）有关部门应当制定鼓励煤层气发电的配套政策和措施 ，为煤层气综合利用工作创造有利条件。电力、价格等监管机构应当加强煤层气发电项目上网交易电量、价格执行情况的监管和检查工作。为加快推进煤层气资源的抽采利用，鼓励清洁生产、节约生产和安全生产，经国务院批准，颁布了财税200716号文，其中规定了鼓励煤层气抽采有关税收政策如下：（1）对煤层气抽采企业的增值税一般纳税人抽采销售煤层气实行增值税先征后退政策。先征后退税款由企业专项用于煤层气
17、技术的研究和扩大再生产，不征收企业所得税。煤层气是指赋存于煤层及其围岩中与煤炭资源伴生的非常规天然气，也称煤矿瓦斯。煤层气抽采企业应将享受增值税先征后退政策的业务和其他业务分别核算，不能分别准确核算的，不得享受增值税先征退政策。煤层气抽采企业增值税先征后退政策由财政部驻各地财政监察专员办事处根据财政部、国家税务总局，中国人民银行关于税制改革后对某些企业实行“先征后退”有关预算管理问题的暂行规定的通知（94财预字第55号）的规定办理。（2）对独立核算的煤层气抽采企业购进的煤层气抽采泵、钻机、煤层气监测装置、煤层气发电机组、钻井、录井、测井等专用设备，统一采取双倍余额递减或年数总和法实行加速折旧，
18、具体加速折旧方法可以由企业自行决定，但一经确定，以后年度不得随意调整。主要技术设计原则根据节能建设方针、相关法律细则和地方法规、国家和行业有关设计规范和规程，本工程在设计中将体现以下技术原则：.1统一规划、以气定电和适度规模的原则，以最大限度的利用瓦斯为主要任务。.2尽量控制工程造价，提高经济效益，工艺流程合理，管线布置短捷、建筑物布置紧凑，减少工程占地，缩短建设工期，提高综合经济效益。.3根据能源供应条件的优化能源结构的要求，从改善环境质量、节约能源出发，优化电站方案。.4电站设计体现现代化、规范化、自动化。第二章 机组选型任楼煤矿地面集中抽放泵站内现已有2台电机功率为560KW的水环真空泵
19、，单台泵额定抽放能力为415m3/min。本项工程新建抽放站将安装2台电机功率为800kW的水环真空泵，单台泵额定抽放能力为565m3/min。届时，瓦斯抽放混合量将达到120Nm3/min以上。混合浓度为12%左右，瓦斯抽放纯量将达到12Nm3/min以上。瓦斯发电工程总装机容量确定为4000kW（一期2000kW）。方案一：燃气轮机热电联供选用QD-30型燃气轮机热电联供机组。优点：该产品单机容量大，具有启动快捷、运行稳定、故障率低、自动化程度高，燃料适应范围广等特点。缺点：燃气轮机大修需返回制造厂修理，费用大，维修周期长，年平均维修费用高。燃气轮机对供给的进气燃料指标要求高，如压力高、浓
20、度（CH432%），清洁度高（低于2mg/Nm3）等，需增设瓦斯增压装置和净化装置，项目投资高；机组冷却水量大，需建设专用的冷却水池，工程占地面积大。由于燃气轮机运行噪声大，燃机发电厂房需采用高性能的隔声结构，建筑物结构复杂，要求高。方案二：瓦斯内燃机热电联供选用8台500GF1-3RW瓦斯发电机组，配套余热回收系统。优点：（1）发电效率高热能率在32%40%左右，可采用热、电、冷联供，效率可达80%以上；机组自耗电少；耗水少。（2）适用气体范围广适用于浓度波动大、低热值（900kcal以上），低压力（300mmH2O以上）瓦斯（甲烷含量在9%以上煤矿瓦斯）。（3）使用功率范围宽可以单台机组或
21、多台机组并机、并网运行，建站灵活。（4）技术先进燃烧控制技术拥有多项发明专利，机组运行采用计算机控制，可实现现代化管理，关键部件（调速器、火花塞、调压阀等）均采用国际先进产品，发电机采用西门子技术许可证生产制造。（5）结构紧凑，重量轻、体积小，安装运输方便。（6）起停迅速，操作方便，维护简单。（7）建设周期短（一般可在两个月左右的时间内建成发电）建效快。（8）安全可靠。机组本身具有多种保护措施，发电上网设有自动保护系统。（9）提供瓦斯发电气处理配套系统和瓦斯输送系统（瓦斯管道专用阻火器等），配置先进，价格低廉。缺点：单机功率小，不适合建大型电站。但煤矿瓦斯对于一个矿来说，气量不是特别大，装机容
22、量一般几台到十几台机组，所以此缺点在煤矿瓦斯发电项目中明显。通过对以上两种方案进行综合比较，方案二适用于皖北煤电集团公司任楼煤矿瓦斯发电，建设投资少，采用单机容量中等的机群具有调度灵活等特点。确定方案二是最佳且可行的方案：选用500GF1-3RW型瓦斯发电机组作为本项目发电用机组。结合皖北煤电集团公司任楼煤矿瓦斯抽放系统实际情况及500GF1-3RW瓦斯发电机组技术特点，单机连续发电功率在500kW左右，确定瓦斯电站装机容量6000kW（一期4000kW），装机12台500GF1-3RW型瓦斯发电组（一期6台）。当瓦斯抽放的气量变化时，可灵活调配机组运行的数量。瓦斯发电机由润滑系统、空气过滤系
23、统、点火系统、冷却系统、排气系统及发电组控制系统等组成。全套装置包括：瓦斯发动机、发电机、空气过滤器、排气消音器、机组辅助系统，瓦斯调压装置、机组系统同期控制屏等装置。瓦斯电站的性质： 常用控制和操用方式： 集中控制系统发动机工作循环： 四冲程额定转速： 1000r/min进气方式： 增压式气缸布置方式： 双列V型冷却方式： 开式启动方式： 24V直流电启动本项目共安装12台（一期6台）500GF1-3RW型瓦斯发电机组。单机额定功率500kW。经济指标按全年平均运行时间8600h，单机连续运行功率为500kW进行计算。主要经济技术指标序号项目单位装机方案1总装机容量kW6000（一期3000
24、）2发电持续功率KW6000（一期3000）3年运行时间h86004综合厂用电率%4.8(一期9.6 )5发电年均热耗MJ/KWh16年供电量KWh/a24563104（一期1228104）7年消耗瓦斯纯量万Nm3/a622(一期311)8瓦斯发电年节约标煤（折合）t/a8274（一期4137）9热水洗浴年节约标煤（折合）t/a2672 (一期1136)注：计算发电节煤量按发1kWh电需标煤350g计算；余热节煤量按标煤热值29260KJ/kg，热利用效率按60%计算。第三章 电力系统项目单位现有35/6kV变电站，变电站电源引自35kV干式发电厂，变电站内有一台20000KvA35/6kV变
25、压器。35kV变电所6kV侧为单母线分段接线型式。项目单位设备运行的平均负荷约为12000kW。本工程为低浓度瓦斯发电工程，考虑其装机容量、供电性质及矿井已形成的供电现状，本工程以6KV电压等级接入系统，接入点为项目单位变电站6kV母线侧。本项目所发电能全部给矿区内的负荷供电，不足部分将引自外网市场电。第四章 燃料供应系统任楼煤矿位于安微省宿州市西南约30km的*、蒙城两县交界处，地处童亭背东南翼和南翼，北与孙町井田相邻，井田F2断层以北为南北走向，向东倾斜的单斜结构，F3断层以西走向转为北西西，为不完整的童庄向斜的东延部分，地层产状一般为130-200，童庄向斜倾角80-150井田走向长约1
26、4km,井田境界沟断层，南为F7断层，井田面积为43km2。任楼井田为中、厚松散层覆盖的全隐蔽煤田，松散层厚222m-386m,一般厚度为240m-300m，北薄南厚，起伏较为平缓，向南略有倾斜，规律性较为明显。目前，任楼煤矿地面集中抽放泵站内安装有2台电机功率为560kW的水环真空泵，单台泵额定抽放能力为415m33/min,浓度为12%。本项目新建抽放站将安装2台电机率为800kW的水环真空泵，单台泵额定抽放能力为565m3/min。届时，瓦斯抽放混合量将达120Nm33/min以上。第五章 厂址条件选址原则电站厂址的选择原则：在充分利用现有的空地、尽量减少建设项目新征用土地数量的基础上，
27、考虑合理的安全间距，同时还应考虑使工艺流程布局合理、有利于生产；尽量减少输送管网距离和输送电路距离；场地地形和工程地质条件好，交通运输便利；要做到投资小、工期短、见效快。5.1.2选址位置根据上述选址原则，电站选址位置确定在项目单位抽排泵站东侧，利用部分现有厂房建设瓦斯发电站。 厂址自然条件气象条件00C，最高气温410C。地理位置及交通任楼煤矿位于安微省宿州西南约30km的*、蒙城两县交界处，属*县任集镇、忠阳乡和蒙城县许疃镇管辖。拟修建的矿区铁路支线在本井田中部通过。任庄车站在井田的西面，距井田中心约7km。任庄车站至青疃车站约33.7km。交通较为便利。地震烈度任楼矿区属一般地震区，地震
28、烈度分级将本区定为7度区。第六章 工程设想建设规模根据项目单位勘探预测瓦斯抽排情况，确定电站规模。本工程建设规模为安装12台（一期6台）500GF1-3RW瓦斯发电机组。平面布置电站选址位置确定在项目单位抽排泵站东侧，利用部分原有厂房建设瓦斯电站。选址满足与其他各建构筑物的安全距离及防火间距要求。站区内各厂房布置满足建筑安全间距要求，管线工艺走向合理，交通运输便利。管线及沟道布置电站内电缆敷设尽量利用电缆沟敷设，不能利用的部分可直埋或做桥架敷设；高压电缆采用电缆沟敷设，高压输出采用原有电缆桥架架空敷设。电站排水系统接入矿区地下排水管网。电站供气管做架空敷设。电站消防系统由矿区现有消防系统接入。
29、 500GF1-3RW低浓度瓦斯发电机组技术参数燃气发电机组型号： 500GF1-3RW燃气发动机型号： W12V190ZLDK-2C发电机型号： 1FC6455-6LA42控制屏： PCK1-RB500额定功率： 500kW额定电压： 400V额定电流： 902A额定频率： 50Hz额定因数（COS）： 0.8(滞后)额定转速： 1000r/min调压方式： 自动励磁方式： 无刷电压调整率： 5%（可调）相数与接法： 三相四线制调速器型号： 2301A负荷分配及速度控制器操纵方式： 近、远距离控制冷却方式： 强制水冷、换热器换热、开式循环启动方式： 24V直流电启动机油消耗率：（g/kWh）
30、 1g排气温度： 5500C发电机绝缘等级： F外形尺寸： 603022172839mm机组净重量： 11200kg发电机组对瓦斯品质的要求（1）燃气不含游离水或其它游离杂质。（2）在距离机组燃气进气调压阀前1m内，瓦斯温度不超过400C，压力310kPa，压力变化速率1kPa/min。（3）瓦斯中甲烷体积含量不低于9%，变化速率2%/min，甲烷与氧气的体积含量之和不低于28%。（4）粉尘颗粒小于5um，总含量不大于30mg/m3，瓦斯中H2S含量200mg/m3。设计依据GB0028-2006城镇燃气设计规范GB8923-88 涂装前钢材表面的锈蚀等级和除锈等级GB/T 8163-2008
31、 输送流体用无缝钢管SY/T5037-2000 低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管CJJ33-2005 城镇燃气输配工程施工及验收规范DL/T5027-2007 火力发电厂保温油漆设计规程设计范围从瓦斯抽排泵站放散管接口到燃气机组接口法兰的所有管道、阀门、燃气处理设施及附件。气量平衡单台500GF1-3R 3 /min考虑，一期4台机组正常连续运行纯瓦斯消耗量为9.6Nm3/min。根据项目单位提供的瓦斯抽放资料，目前任楼煤矿抽排瓦斯纯量为9.7Nm3/min左右，浓度为12%，因此煤矿瓦斯抽排量可以满足一期4台发电机组的正常运行要求。新抽放站建成以后，抽排瓦斯纯量将达到19.4m3/min以
32、上，届时可以满足8台机组的正常运行需求。瓦斯输送系统本工程敷设1条DN500进气管线为8台燃气发电机组供气，由于利用瓦斯为低浓度瓦斯，为了确保发电机组的正常运行，在瓦斯输送管线上安装水位自控式水封阻火器、丝网过滤器、瓦斯管道专用阻火器、低温湿式放散阀、防爆电动蝶阀等设备，并通过瓦斯与细水雾混合输送管系统，将低浓度瓦斯输送到发电站。在瓦斯输送主管线上每隔20米左右设置一个水雾发生器，本工程共设置7个水雾发生器。瓦斯通过水雾发生器后含有水雾，避免了火焰的产生（静电或其它产生的火焰），并起到阻火的作用，保证了瓦斯管道输送的安全性。瓦斯与细水雾混合输送安全机理如下：冷却：细水雾颗粒直径越小，相对表面积
33、越大，受热后更容易汽化，在汽化的过程中，从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量，从而使燃烧物表面温度迅速降低，当温度降至燃烧临界值以下时，热分解中断，燃烧随即终止。稀释：火焰进入细水雾后，细水雾迅速蒸发形成蒸汽，由液相变为气相，气体急剧膨胀，最大限度地使燃烧反应分子在空间上距离拉大，抑制火焰。瓦斯输送系统工艺流程如下：抽放站放散管接口闸阀水位自控式水封阻火器丝网过滤器瓦斯管道专用阻火器低温湿式放散阀防爆电动蝶阀水雾输送系统溢流水封阻火器电动放散装置进气支管闸阀旋风重力脱水器手动蝶阀发电机组 瓦斯输送系统主要设备1）水位自控式水封阻火器水位自控式水封阻火器的基本原理主要是当火焰通过水汽混合层时，火
34、焰与水接触，能量被水蒸发吸收，化学反应的自由基减少并消除，同时，水的瞬间气化也降低了瓦斯中的甲烷浓度，使火焰熄灭。自控式水封阻火器采用雷达水位监测（雷达液位计是德国E+H公司生产）和计算机自动控制，当水位低于设定下限水位时自动补水，当水位高于设定上限水位时自动放水，从而维持水位的恒定，保证阻火器可靠工作。此套系统同时带有计算机网络远传和无限传输系统，可实现远程监控。2）丝网过滤器丝网过滤器是用于过滤瓦斯带来的水汽和灰尘，防止瓦斯管道专用阻火器堵塞，延长其清洗周期的装置。其过滤材料采用不锈钢丝绒，利用拦截、碰撞机理过滤瓦斯中的粉尘颗粒和水分。3）瓦斯管道专用阻火器瓦斯管道专用阻火器的原理主要是基
35、于火焰通过狭窄通道时熄灭现象研究。火焰在狭缝中淬熄主要是由于火焰表面的化学反应放热与散热条件不匹配引起的。火焰以一定速度进入狭缝时，火焰面内靠近狭缝冷壁处，作为化学反应活化中心的自由基和自由原子与冷壁相碰撞放出其能量，这相当于反应区的热量流向冷壁边界，从而当火焰面达到一定距离时，开始形成熄火层，随着火焰面的运动，熄火层厚度不断增大，以至由于自由基进入熄火层内就复合成分子并放出能量，自由基越来越少直到没有，火焰熄灭。4）低温湿式放散阀当系统用气量突然减少时（如瓦斯发电机组突然减少开机台数或突然降低负荷），为保证煤矿水环真空泵的安全运行和整个输送系统工作在设定的压力范围内，在输送系统的输送气主管道
36、上设置低温湿式放散阀。当输送系统管道压力增高时，瓦斯便通过水溢出排空。放散压力可通过改变放散阀内的水位来调整或设定。通过液位变送器可实现计算机远程控制。瓦斯的排空是通过水而放散到空中的，因此该放散阀能够将外部可能产生的火源与系统内瓦斯隔离，实现安全放散。雾化水池安装区、雾化泵房设置在发电机房西侧设置1个雾化水池安装区，雾化水池安装区内设置1座雾化水池，安装2台雾化水泵，一开一备。雾化水泵扬程144m，流量30m3/h，可满足瓦斯输送管线上每个水雾发生器工作要求。管材水雾发生器给水管采用符合GB/T 8163-2008输送流体用无缝钢管标准生产制造的20#钢无缝钢管；DN200及以下其他管线采用
37、符合GB/T3091-2008低压流体输送用焊接钢管标准生产的的普通焊接钢管；DN300及以上输气管线采用符合SY/T 5037-2000低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管标准生产制造的螺旋缝埋弧焊钢管。管线除锈、涂漆及保温电站所有进气管线，补水、放水管线室外部分须除锈并做保温处理；除锈保温的工艺要求为：首先对瓦斯输送主管线进行除锈、清洁表面处理，除锈等级达到GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级中的Sa2.5级。除锈完成后进行表面清洁，使表面呈现金属本色；然后刷樟丹防锈漆2遍，并用岩棉管壳进行保温，外用镀锌铁皮做保护层。施工中遇到阀门、弯头、法兰及瓦斯管道专用阻火器等异形零部件时
38、，其保温做法参照图集98R418管道及设备保温，以达到保温效果为目的，保温施工中应采取适当措施使操作件外露，便于操作。低温湿式放散阀水位监测部分就用岩棉壳进行保温处理。所有室内不保温气管线面漆颜色均采用黄色；所有室内不保温水管线面漆确立采用绿色。为便于识别，管道施工时应在管道弯头、穿墙处等涂刷介质名称和介质流向箭头，其位置和形状须符合DL/T5072-2007火力发电厂保温油漆设计规程的要求。设计依据a.建筑给水排水设计规范 （GB50015-2003b.室外给水设计规范 （GB50013-2006）c.室外排水设计规范 （GB50014-2006）d.泵站设计规范 （GB/T 50265-9
39、7）、e.工业金属管道设计规范 （GB50316-2000）f低压流体输送用焊接钢管 （GB/T 3091-2008）g.低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管（SY/T 5037-2000）设计范围本工程水工部分设计范围包括：电站内8台500GF1-3RW发电机组的冷却循环系统，机组内循环补水系统，站区给排水系统。设计主要原则机组冷却循环采用开式循环，冷却塔冷却。电站内8台机组设置一套冷却循环系统，软化水由余热泵软化水处理装置提供，在发电机房内设置一个高架软化水箱，利用自然压差为机组冷却内循环补水。站区排水采用混流制排水系统，即生活污水、生产废水与雨水一同排放。水源电站的补水接自矿区生产用水供水
40、管网。循环水量根据500GF1-3RW燃气发电机组的性能要求，燃气发电机组冷却系统分为内外两个循环系统，内外循环通过换热器进行换热，风循环又分为高、低温冷却水系统。高温冷却内循环主要是冷却发动机机体、气缸盖等部件，单台发电机组高温外循环水进水水温40450C，冷却水量30m3/h，通过换热器后温度升高100C左右。低温冷却内循环主要是冷却机油和空气，单台发电机组低温外循环水进水水温30350C，冷却水量25m3/h，通过换热器后温度升高100C。机组冷却内循环使用软化水，每台机组的消耗量约为5kg/d。6台机组软化水消耗量为30kg/d。电站需水量、水量平衡本工程8台机组最大补充水量为3/h，
41、补水量见下表。其中包括了高低温冷却塔的蒸发损失、排污损失、风吹及泄漏损失和软水器耗水等。电站最大补给水量表序号项目需水量（m3/h）回收水量（m3/h）实耗水量（m3/h）1高温冷却塔蒸发损失（1.2%）02高温冷却塔风吹及泄漏损失（0.15%）03高温冷却塔排污损失（.45%）04低温冷却塔蒸发损失（0.64%）05低温冷却塔风吹及泄漏损失(0.1%)06低温冷却塔排污损失(0.22%)07软水器耗水08生活用水量09清洁用水0总计0本工程电站水源接自矿区生产用水供水管网，水量和压力满足电站用水要求。供水系统选择及布置.1冷却循环供水系统方案冷却循环水系统流程为：冷却水池Y形过滤器闸阀 循环
42、水泵 闸阀 止回阀 循环水进 水总管 智能除垢型电子水处理仪 进水支管 换热器 回水支管 循环水回水总管 冷却塔 冷却水池.2冷却循环系统设备的选型根据水源条件，供水系统采用循环水泵进行强制供水，玻璃钢冷却塔冷却，该方案可以满足设计条件下的冷却负荷要求。冷却循环系统主要设备如下：循环水泵：数量流量m3/h扬程m3台（2台1备）18728冷却塔：数量高温冷却塔低温冷却塔2台处理水量180m3/h处理水量150 m3/h智能除垢型电子水处理仪设置如下：数量经济流量m3/h2台180.3循环水系统布置a循环水泵布置循环水泵布置在冷却泵房内，冷却泵房设在发电机房南侧，泵房由检修场地及水泵等设备安装场地
43、组成。冷却循环系统安装三台循环水泵，二用一备。循环单元水泵出口采用缓开缓闭止回阀。三台循环水泵汇流入二条循环水总管，将水输送至发电机房，作为机组换热器冷却用水。循环水泵启动与停泵就地控制。备用泵若投入至高温循环水系统则高温循环水池的进口阀打开，与高温循环水出水管连接的闸阀打开。低温系统原理同。冷却泵房内设有排污沟，可将冷却泵房内废水通过排污沟排至室外。循环水采用单母管制，高低温循环水系统各自独立，架空敷设发电机房。管线选型冷却循环系统采用符合低压流体输送用焊接钢管GB/T3091-2008标准生产制造的焊接钢管。管道施工管道的土方工程及附属设备的安装严格按给水排水管道工程施工及验收规范有关内容
44、执行。污水排放站内发电机房、冷却泵房、余热泵房等排放的生产、生活污水及雨雪水等，通过排污沟及埋地污水管线接入矿区综合排水管网。设计范围电站内从自来水箱进口到水水换热器二次进口法兰的整个余热回收系统的所有管线、附件及设备的设计选型和布置。系统概述本工程娄装8台500GF1-3RW型燃气发电机组，燃气发电机组的尾气从机组内部排出的过程中携带有大理的热量，排气温度在5500C左右。针形管换热器与燃发电机组按单元制配套，共计8台针形管换热器。发电机组排烟余热回收计算：1Nm3纯甲烷热值为35.8MJ，500GF1-3RW机组热耗率10.3MJ/kWh，每台发电机组持续运行发电功率按500kW计算，则单
45、台机组瓦斯消耗量为Q1=50010.3()；Q1-单台机组瓦斯消耗量（Nm3/h）；a甲烷浓度（%），本工程利用的瓦斯浓度为12%；则单台机组瓦斯消耗量为：Q1=1200 Nm3/h空气流量为：Q2=（a/8%-1）Q1。其中Q2-空气流量（Nm3/h）；a-甲烷浓度（%），本工程利用的瓦斯浓度为12%；则单台机组消耗空气量为：Q2=600 Nm3/h烟气质量为：120012%+(1200120012%)+600)/h排烟的比热容按烟道气体计算，排烟温度取5500C，（烟道气体的成分CO2：13% H2O：11% N2：76%，在1000C60000C），经余热回收后的排烟度约为1500C。每台发电机组950C热水产量计算：（供回水温度分别按950C、700C计算）m=Q95%/(Ct)10495%(95-70)=/hm:产生热水的质量，kg/hQ：发电机组余热量，kJ/hC：水的比热容