最新富祥煤礦瓦斯發(fā)電站可行性研究報(bào)告

PAGE96貴州省織金縣富祥煤礦低濃度瓦斯發(fā)電工程可行性研究報(bào)告貴州億利新能源開發(fā)有限公司貴州省織金縣富祥煤礦瓦斯發(fā)電工程可行性研究報(bào)告目錄第一章概述11.1項(xiàng)目概況及編制依據(jù)11.2研究范圍31.3項(xiàng)目建設(shè)的必要性41.4主要技術(shù)設(shè)計(jì)原則111.5工作簡要過程11第二章燃料供應(yīng)及供方式132.1燃料供應(yīng)132.2瓦斯供應(yīng)方式15第三章機(jī)組選型和規(guī)模確定163.1低濃度瓦斯利用工藝技術(shù)方案選擇163.2發(fā)電機(jī)組選型183.3低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)組成193.4建設(shè)規(guī)模的確定203.5發(fā)電系統(tǒng)流程203.6主要技術(shù)指標(biāo)21第四章電力系統(tǒng)224.1廠區(qū)供電現(xiàn)狀224.2電站接入系統(tǒng)224.3電氣主接線22貴州省織金縣富祥煤礦瓦斯發(fā)電工程可行性研究報(bào)告第五章廠址條件235.1選址概述235.2交通情況235.3廠址自然條件235.4水源255.5廠址選擇意見25第六章工程設(shè)想266.1總圖266.2熱機(jī)系統(tǒng)286.3瓦斯輸送系統(tǒng)296.4余熱利用部分346.5水工部分396.6電氣部分436.7熱控486.8建筑結(jié)構(gòu)496.9暖通部分50第七章環(huán)境衛(wèi)生527.1環(huán)境現(xiàn)狀527.2執(zhí)行的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)527.3低濃度瓦斯發(fā)電環(huán)境影響分析537.4瓦斯利用污染防治基本原則56貴州省織金縣富祥煤礦瓦斯發(fā)電工程可行性研究報(bào)告7.5污染防治措施577.6項(xiàng)目的環(huán)境效益577.7結(jié)論與建議58第八章消防專篇598.1設(shè)計(jì)依據(jù)598.2消防設(shè)計(jì)的主要原則598.3工程概述598.4火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析608.5防火及消防措施60第九章勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生659.1職業(yè)危害659.2安全衛(wèi)生規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)669.3主要危害因素分析669.4主要防范措施66第十章勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生6810.1用能標(biāo)準(zhǔn)及節(jié)能規(guī)范6810.2節(jié)能措施6910.3減排措施7010.4節(jié)能減排效果71第十一章勞動(dòng)組織與定員73第十二章工程實(shí)施的條件與實(shí)施進(jìn)度74貴州省織金縣富祥煤礦瓦斯發(fā)電工程可行性研究報(bào)告12.1編制依據(jù)7412.2實(shí)施條件7412.3實(shí)施進(jìn)度74第十三章財(cái)務(wù)評價(jià)7613.1投資估算7613.2財(cái)務(wù)評價(jià)77第十四章結(jié)論8314.1主要結(jié)論8314.2存在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)8314.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)83附表：經(jīng)濟(jì)分析估算表84貴州省織金縣富祥煤礦瓦斯發(fā)電工程可行性研究報(bào)告第一章概述1.1項(xiàng)目概況及編制依據(jù)1.1.1建設(shè)單位概況貴州億利新能源開發(fā)有限公司注冊資金5000萬元人民幣，主要立足于新能源開發(fā)、煤層氣的綜合利用、節(jié)能服務(wù)、能源行業(yè)務(wù)產(chǎn)品及副產(chǎn)品的銷售等業(yè)務(wù)，主要經(jīng)營范圍包括瓦斯發(fā)電、焦?fàn)t煤氣發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、粉煤灰及煤矸石利用、電力設(shè)備和物資的加工和銷售、非金融性項(xiàng)目投資、投資策劃咨詢服務(wù)。1.1.2礦井概況富祥煤礦為股份合作企業(yè)，隸屬織金縣城關(guān)鎮(zhèn)管轄，經(jīng)濟(jì)上獨(dú)立經(jīng)營、自負(fù)盈虧。富祥煤礦位于織金縣城關(guān)鎮(zhèn)西部，地處后寨～高寨一帶，地理坐標(biāo)為東經(jīng)105°39′55"～105°40′38"，北緯26°33′12"～26°33′45"。礦區(qū)由5個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)組成，礦區(qū)范圍為北側(cè)后寨～平寨，東側(cè)壩子頭～新寨，南側(cè)包包上，西側(cè)祭山坡。礦區(qū)東西長約1.1km，南北寬約1km，呈菱型狀，面積約0.6151km2。礦井地質(zhì)資源量為（331+332+333）為511.2萬噸，扣除永久煤柱損失后的資源量為383.6萬噸，可采儲量為236.2萬噸。礦井生產(chǎn)能力為30萬噸/年，服務(wù)年限為18.7年。1.1.3項(xiàng)目概述本項(xiàng)目為低濃度瓦斯綜合利用及節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目，利用富祥煤礦礦井抽排瓦斯作為燃料進(jìn)行發(fā)電，減少環(huán)境污染，降低大氣溫室效應(yīng)該；同時(shí)回收機(jī)組排煙中熱量，產(chǎn)生熱水供富祥煤礦礦區(qū)使用，提高能源利用率。本項(xiàng)目集低濃度瓦斯發(fā)電及系統(tǒng)自動(dòng)控制為一體，主要技術(shù)特點(diǎn)如下：1.根據(jù)富祥煤礦瓦斯抽排的實(shí)際情況建站，利用煤礦低濃度瓦斯發(fā)電。為保證輸送安全，采用低濃瓦斯細(xì)水霧輸送技術(shù)、專用防爆配套裝置、燃?xì)饪諝饣旌系燃夹g(shù)，使瓦斯發(fā)電現(xiàn)組可以更平穩(wěn)、安全地運(yùn)行。此項(xiàng)技術(shù)于2005年12月通過國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局的鑒定。2.采用瓦斯發(fā)電綜合自動(dòng)控制技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)采用先混合后增壓的方式，混合后的氣體濃度不隨瓦斯進(jìn)氣濃度的變化而變化，當(dāng)氣體濃度變化時(shí)，計(jì)算機(jī)對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析判斷，自動(dòng)調(diào)節(jié)混合器，使瓦斯與空氣混合比例發(fā)生變化，瓦斯?jié)舛鹊蜁r(shí)多供瓦斯少供空氣；當(dāng)濃度高時(shí)，少供瓦斯氣多供空氣，實(shí)現(xiàn)了氣源濃度不同但經(jīng)過混合器后的混合氣濃度保持不變。先混合后增壓技術(shù)優(yōu)勢在于對瓦斯氣的壓為要求低，不需要再上增壓設(shè)備，就能達(dá)到使用要求。實(shí)施方案：根據(jù)富祥煤礦礦井現(xiàn)有瓦斯抽排數(shù)據(jù)和預(yù)測的瓦斯抽排數(shù)據(jù)，擬采用6臺600GJZ1-3PWWD低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，選址位于富祥煤礦瓦斯抽放泵房西南側(cè)40米左右處的一塊耕地上，電站內(nèi)配套水霧輸送系統(tǒng)、冷卻循環(huán)系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)及其他輔助生產(chǎn)系統(tǒng)。本項(xiàng)目建設(shè)的宗旨是：充分利用優(yōu)質(zhì)清潔能源，減少環(huán)境污染，達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、美化環(huán)境的目的。該項(xiàng)目是集資綜合利用、節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)和礦井安全生產(chǎn)為一體的工程，具有良好的節(jié)能效果、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社全效益。1.1.4編制依據(jù)1.國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部印發(fā)的計(jì)基礎(chǔ)[2001]26號文件《熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目可行性研究技術(shù)規(guī)定》。2.《中華人民共和國可再生能源法》（2005年2月28日第十屆全國人民代表人會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十四次會(huì)議通過）。3.國家發(fā)展與改革委員會(huì)發(fā)改能源[2005]2517號關(guān)于印發(fā)《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》的通知。4.國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部印發(fā)的計(jì)基礎(chǔ)[2000]1268號《關(guān)于發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》。5.國家發(fā)展與改革委員會(huì)發(fā)改能源[2006]13號關(guān)于印發(fā)《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》的通知。6.《煤礦安全規(guī)程》。7.國家及行業(yè)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。8.貴州億利新能源開發(fā)有限公司和富祥煤礦提供的基礎(chǔ)資料。1．2研究范圍根據(jù)貴州億利新能源開發(fā)限公司提出的工程要求，本可行性研究的主要范圍為：1.利用低濃度瓦斯發(fā)電的必要性。2.瓦斯利用的技術(shù)方案選擇。3.瓦斯發(fā)電機(jī)組選型及設(shè)備布置。4.低濃度瓦斯輸送系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。5.電氣主接線技改設(shè)計(jì)方案。6.余熱利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。7.監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。8.供、排水及消防系統(tǒng)。9.節(jié)能和節(jié)能量的計(jì)算。10.發(fā)電站主要建、構(gòu)筑物。11.編制投資估算及財(cái)務(wù)評價(jià)。1.3項(xiàng)目建設(shè)的必要性1.3瓦斯是賦存于煤層中的非常規(guī)天然氣。全世界瓦斯資源十分豐富，據(jù)有前資料表明，總資源量達(dá)260萬億m3。我國埋深小于2000米煤層氣地質(zhì)資源量約為36.81萬億m3，繼俄羅斯、加拿大這后居第三位，是美國的3倍。近十幾年來，許多國家瓦斯勘探開發(fā)活動(dòng)十分活躍。特別是在美國，瓦斯開發(fā)獲得重大突破，已發(fā)展成為一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，2008年瓦斯量達(dá)550億m3。在美國瓦斯工業(yè)發(fā)展中，瓦斯經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)政策起了極大的推動(dòng)作用，其他配套法規(guī)也在逐步建立和完善。其他一些國家，如英國、澳大利亞、德國和波蘭也相繼制訂了一些與瓦斯有關(guān)的法規(guī)。這些國家的瓦斯政策法規(guī)和經(jīng)驗(yàn)可供我們研究和借鑒。瓦斯的主要成份是甲烷（CH4），是很好的燃料。目前瓦斯利用的主要方式：作為工業(yè)或民用燃料直接加熱、作為化工原料和燃?xì)獍l(fā)電。但因用作燃料直接加熱的間斷性以及用量的有限性，使許多瓦斯的利用受到影響。富祥煤礦富含瓦斯，瓦斯排空將造成大量的資源浪費(fèi)，因此，將其作為低熱值能源綜合利用是最便捷的途徑。同時(shí)，瓦斯中的甲烷是一種僅次于氟利昂占第二位的重要溫室氣體，能破壞大氣的臭氧層，根據(jù)氣候變遷跨國委員會(huì)研究報(bào)告，其溫室效應(yīng)是CO2的21倍。大量的瓦斯排入大氣，使地球表面熱量通過大氣層向宇宙空間散發(fā)的“熱阻”增大，從而增強(qiáng)地球表面的溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球變暖，破壞了地球的生態(tài)環(huán)境。1997年12月，149個(gè)國家和地區(qū)的代表在日本東京如召開《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約方第三次會(huì)議，通過了旨在限制發(fā)達(dá)國家溫室氣體排放量以抑制全球變曖的《京都議定書》。按照《京都議定書》的規(guī)定，各締約方需要控制六種溫室氣體：二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫。2005年2月16日《京都議定書》正式生效。雖然《京都議定書》只為發(fā)達(dá)國家規(guī)定了具體減排義務(wù)，但由于發(fā)展中國家溫室氣體排放數(shù)量的快速增長，發(fā)達(dá)國家要求發(fā)展中國家參與溫室氣體減排或限排放數(shù)量的快速增長，發(fā)達(dá)國家要求發(fā)展中國家參與溫室氣體減排或限排承諾的壓力與日俱增。作為發(fā)展中國家，中國尚不承擔(dān)減排義務(wù)。但由于中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，而技術(shù)和設(shè)備相對陳舊、落后，能源消費(fèi)強(qiáng)度大，導(dǎo)致單位生產(chǎn)總值的溫室氣體排放量較高。從總量上看，目前，我國二氧化碳排放量已居世界第二，甲烷、氧化亞氮等溫室氣體的排放量也居世界前列。如果還是停留在目前的能源使用效率和排放標(biāo)準(zhǔn)上的話，中國有可能在2025年成為二氧化碳排放量最大的國家。這將對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成負(fù)擔(dān)，我國在參與《聯(lián)合國氣候變化框架公約》活動(dòng)中遭受的壓力將會(huì)越來越大。為此，作為一個(gè)易受氣候變化影響的發(fā)展中國家，中國政府對氣候變化問題給予了高度重視，并采取了7項(xiàng)積極的應(yīng)對措施，措施之一是采取一系列有利于減緩溫室氣體排放的政策措施。因此，對排放的瓦斯進(jìn)行利用符合環(huán)境要求。1.3根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見》（國辦發(fā)[2006]47號）和發(fā)改能源[2007]721號文（關(guān)于利用煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電工作的實(shí)施意見），為做好煤層氣（煤礦瓦斯）綜合利用工作，變害為寶，保障煤礦安全，節(jié)約利用能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，特制定如下意見：1.國家鼓勵(lì)各類企業(yè)利用各種方式開發(fā)利用煤層氣（煤礦瓦斯）。2.各級政府部門應(yīng)當(dāng)督促煤礦企業(yè)結(jié)合本礦區(qū)實(shí)際情況制定煤層氣（煤礦瓦斯）綜合利用規(guī)劃，并組織審查批準(zhǔn)，引導(dǎo)企事業(yè)合理利用能源資源。發(fā)電可以作為煤層氣（煤礦瓦斯）綜合利用規(guī)劃的一項(xiàng)內(nèi)容。3.全部燃用煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電并網(wǎng)項(xiàng)目由省級人民政府投資主管部門核準(zhǔn)：煤礦企事業(yè)全部燃用自采煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電項(xiàng)目，報(bào)地方人民政府投資主管部門備案。省級人民政府投資主管部門要將核準(zhǔn)和備案情況及時(shí)報(bào)送國務(wù)院投資主管部門。4.鼓勵(lì)煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電企業(yè)通過技術(shù)進(jìn)步和加強(qiáng)與國內(nèi)外瓦斯發(fā)電機(jī)組制造企業(yè)合作，提高能源利用效率和電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。5.煤層氣（煤礦瓦斯）電站所發(fā)電量原則上應(yīng)優(yōu)先在本礦區(qū)內(nèi)自發(fā)自用，需要上網(wǎng)的富裕電量，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)予以收購，并按照有關(guān)規(guī)定及明結(jié)算電費(fèi)。6.煤層氣（煤礦瓦斯）電廠不參與市場競價(jià)，不承擔(dān)電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)。7.電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)為煤層（煤礦瓦斯）電廠接入系統(tǒng)，提供各種便利條件。原則上，由電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)投資建設(shè)電網(wǎng)至公共聯(lián)結(jié)點(diǎn)的工程，由發(fā)電企業(yè)負(fù)責(zé)投資建設(shè)電廠至公共聯(lián)結(jié)點(diǎn)的接入系統(tǒng)工程。8.電網(wǎng)企業(yè)要按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)定驗(yàn)收電廠投資建設(shè)的接入系統(tǒng)工程，并及時(shí)簽訂并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定和電廠的正常運(yùn)行。9.煤層氣（煤礦瓦斯）電廠上網(wǎng)電價(jià)，比照國家發(fā)展改革委制定的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾矶刃修k法》（發(fā)改價(jià)格）〔2006〕7號）中生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)（執(zhí)行當(dāng)?shù)?005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)加補(bǔ)貼電價(jià)）。高于當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的差額部分，通過提高煤層氣（煤礦瓦斯）電廠所有省級電網(wǎng)銷售電價(jià)解決。10.有關(guān)政府部門應(yīng)當(dāng)制定鼓勵(lì)煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電的配套政策和措施，為煤層氣（煤礦瓦斯）綜合利用工作創(chuàng)造有利條件。電力、價(jià)格等監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)交易電量、價(jià)格執(zhí)行情況的監(jiān)管和檢查工作。為加快推進(jìn)煤層氣資源的抽采利用，鼓勵(lì)清潔生產(chǎn)、節(jié)約生產(chǎn)和安全生產(chǎn)，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，頒布了財(cái)稅金[2007]16號文件，其中規(guī)定了鼓勵(lì)煤層抽采有關(guān)稅收政策如下：a.對煤層氣抽采企業(yè)的增值稅一般納稅人抽采銷售煤層氣實(shí)行增值稅先征后退政策。先征后退稅款由企業(yè)專項(xiàng)用于煤層氣技術(shù)的研究和擴(kuò)大再生產(chǎn)，不征收企業(yè)所得稅。煤層氣是指賦存于煤層及其圍應(yīng)巖中與煤炭資源伴生的非常規(guī)天然氣，也稱煤礦瓦斯。煤層氣抽采企業(yè)應(yīng)將享受增值稅先征后退政策的業(yè)務(wù)和其他業(yè)務(wù)分別核算，不能分別準(zhǔn)確核算的，不得享受增值稅先征后退政策。煤層氣抽采企業(yè)增值稅金先征后退政策同財(cái)政部駐各地財(cái)政監(jiān)察專員辦事處根據(jù)財(cái)政部、國家稅務(wù)總局，中國人民銀行《關(guān)于稅制改革后對某些企業(yè)實(shí)行“先征后退”有關(guān)預(yù)算管理問題的暫行規(guī)定的通知([94]財(cái)預(yù)字第55號)的規(guī)定辦理。b.對獨(dú)立核算的煤層氣抽采企業(yè)購進(jìn)的煤層氣抽泵、鉆機(jī)、煤層氣監(jiān)測裝置、煤層氣發(fā)電機(jī)組、鉆井、測井等專用設(shè)備，統(tǒng)一采取雙倍余額遞減法或年數(shù)總和法實(shí)行加速折舊，具體加速折舊方法可以由企業(yè)自行決定，但一經(jīng)確定，以后年度內(nèi)不得隨意調(diào)整。1.3CDM中英文CleanDevelopmentMechanism（清潔發(fā)展機(jī)制）的縮寫，是“京都議定書”規(guī)定的跨界進(jìn)行溫室氣體減排三種機(jī)制之一。CDM是“京都議定書”所規(guī)定的國家在境外實(shí)現(xiàn)部分減排承諾的一種履約機(jī)制。發(fā)達(dá)國家通過向發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)發(fā)達(dá)國家通過從發(fā)展中國家購買“可核證的排放削減量（CERs）”以履行“京都議定書”規(guī)定的減排義務(wù)。我國一直在認(rèn)真履行“氣候變化框架公約”，積極促進(jìn)“京都議定書”的生效，并于2002年8月批準(zhǔn)了“京都議定書”。這些努力與中國完成國內(nèi)發(fā)展目標(biāo)的努力密切相關(guān)，實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)成為中國實(shí)現(xiàn)自己社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的重要考慮。繼續(xù)保持較高的經(jīng)濟(jì)增長速度，通過節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效率來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步擴(kuò)大對外開放，改善利用外資的效果，引進(jìn)人才和技術(shù)，大力加強(qiáng)能源、交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)，加快農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是加快西部地區(qū)的開發(fā)速度，這些都將構(gòu)成今后很長一段時(shí)間內(nèi)中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)的重要組成部分。環(huán)境保護(hù)一直以來就是我國的基本國策。借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)的技術(shù)和資金，走新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展是我國政府長期堅(jiān)持的戰(zhàn)略目標(biāo)。而實(shí)施CDM項(xiàng)目，在幫助締約方以較低的成本實(shí)現(xiàn)其減排溫室氣體承諾的同時(shí)，可以通過先進(jìn)和適用技術(shù)的引進(jìn)中國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。是一種雙贏的活動(dòng)。我國強(qiáng)調(diào)CDM項(xiàng)目必須同時(shí)滿足幫助發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和減少溫室氣體排放的要求。CDM項(xiàng)目產(chǎn)生的經(jīng)核證的減排量只能是締約方國內(nèi)減排理的補(bǔ)充。2004年7月1日我國政府頒布了“清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目運(yùn)行管理暫行辦法”，辦法提出CDM實(shí)施的優(yōu)先領(lǐng)域、許可條件、管理和實(shí)施機(jī)構(gòu)、實(shí)施程序，以及其它相關(guān)安排。中國開展清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目和重點(diǎn)領(lǐng)域是以提高能源效率、開發(fā)利用新能源和可再生能源及回收利用甲烷和煤層氣為主。富祥煤礦低濃度瓦斯發(fā)電工程符合CDM項(xiàng)目在以下三個(gè)方面的要求：1.符合項(xiàng)目所有國可持續(xù)發(fā)展的要求a.有利于國民經(jīng)濟(jì)經(jīng)發(fā)展b.有利于環(huán)境保護(hù)和減緩溫室效應(yīng)；c.有利于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和減少貧困；d.有利于社會(huì)進(jìn)步和增加就業(yè)務(wù)員；2.符合我國環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定中國目前前正處在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)期。如何適應(yīng)國際潮流，尋找與發(fā)達(dá)國家不同的發(fā)展模式，走出一條有中國特色的新型工業(yè)化道路，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展是擺在我們面前的重大和現(xiàn)實(shí)的課題。CDM機(jī)制無疑為發(fā)展中國家引進(jìn)發(fā)達(dá)國家資金和技術(shù)，提供了一個(gè)機(jī)會(huì)。貴州億利新能源開發(fā)有限公司可利用本項(xiàng)目，使之最大限度地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。3.減排量是長期的、可測量的1.富祥煤礦富含瓦斯，抽排瓦斯若直接排空而不利用，既浪費(fèi)大量潔凈能源，又污染大氣環(huán)境，十分可惜。低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)的開發(fā)與利用，不但可以有效利用富祥煤礦煤層的潔凈能源，而且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。為了解決礦井排空瓦斯造成的浪費(fèi)和對環(huán)境污染問題，在治理礦井瓦斯災(zāi)害的同時(shí)，將原煤生產(chǎn)的“廢物”變?yōu)榫C合利用的資源“寶”，利用與其發(fā)電可以使抽放瓦斯成為盈利工程，抽放的瓦斯越多，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也就越好，可以形成良性循環(huán)。有了經(jīng)濟(jì)杠桿的作用，就能進(jìn)一步調(diào)動(dòng)抽放瓦斯的主動(dòng)性，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)，少發(fā)生或不發(fā)生瓦斯爆炸事故。因此最大限度地利用資源，開發(fā)瓦斯發(fā)電項(xiàng)目是十分必要的。綜上所述，利用瓦斯能源有助于加強(qiáng)煤礦瓦斯綜合治理，可以有效減少甲烷等溫室氣體排放，減少環(huán)境污染，增加企業(yè)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益，因此該項(xiàng)目的建設(shè)是十分必要的。1.4主要技術(shù)設(shè)計(jì)原則根據(jù)節(jié)能建設(shè)方針、相關(guān)法律細(xì)則和地方法規(guī)、國家和行業(yè)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)程，本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中將體現(xiàn)以下技術(shù)原則：1.總體考慮、統(tǒng)一規(guī)劃、以氣定電、適度規(guī)模、留有余地、效益優(yōu)先和方案最優(yōu)的原則，以最大限度的利用瓦斯為主要任務(wù)。2.盡量控制工程造價(jià)，提高經(jīng)濟(jì)效益，工藝流程合理，管線布置短揵，建筑物布置緊湊，減少工程占地，縮短建設(shè)工期，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。3.根據(jù)能源供應(yīng)條件和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的要求，從改善環(huán)境質(zhì)量、節(jié)約能源出發(fā)，優(yōu)化電站方案。4.借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，選擇成熟的技術(shù)和設(shè)備，使瓦斯發(fā)電工程運(yùn)行效果穩(wěn)定可靠。5.電站設(shè)計(jì)體現(xiàn)代化、規(guī)范化、自動(dòng)化。6.余熱利用工程應(yīng)考慮與現(xiàn)有供熱系統(tǒng)的良好銜接。7.電站接入系統(tǒng)應(yīng)考慮與周圍電網(wǎng)的良好銜接。1.5工作簡要過程山東勝動(dòng)燃?xì)獍l(fā)電工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司有關(guān)專業(yè)人員根據(jù)建設(shè)單位的委托于2011年6月下旬進(jìn)行了現(xiàn)場踏勘，收集資料，對建設(shè)的條件及有關(guān)技術(shù)問題作了認(rèn)真分析和討論，并征詢了貴州億利新能源開發(fā)有限公司和富祥煤礦領(lǐng)導(dǎo)的意見，山東勝動(dòng)燃?xì)獍l(fā)電工程設(shè)計(jì)咨詢有良公司對展開工作所需的資料提出了要求。山東勝動(dòng)燃?xì)獍l(fā)電工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司在結(jié)合貴州億利新能源開發(fā)有限公司和富祥煤礦提供資料的基本上，各專業(yè)展開了全面的工作。對廠房的布置、瓦斯現(xiàn)有排量和預(yù)計(jì)抽排量、裝機(jī)容量、燃?xì)廨斔汀⑺ぁ㈦姎狻⒂酂崂谩h(huán)境等等工程做了充分的研究的比較，于2011年7月完成可行性研究報(bào)告的編寫。第二章燃料供應(yīng)及供應(yīng)方式2.1燃料供應(yīng)2.富祥煤礦目前已建有地面永久瓦斯抽放泵站。瓦斯抽放泵站內(nèi)設(shè)置高、低負(fù)壓兩套抽系統(tǒng)。其中高負(fù)壓抽放系統(tǒng)選擇用3臺（2開1備）2BEA-253型水環(huán)式真空泵，最大氣量35m3/min,極限真空33hPa,，轉(zhuǎn)速660r/min，電機(jī)功率55Kw；低負(fù)壓抽放系統(tǒng)選擇用2臺（1開1備）2BEA-303型水環(huán)式真空泵，最大氣量52m3/min，極限真空33hpa，轉(zhuǎn)速590r/min，電機(jī)功率75kW。富祥煤礦2009年至2011年1月至6月的瓦斯抽放數(shù)據(jù)如表2．1-1所示。富祥煤礦瓦斯抽放泵站2009年至2011年1月至6月瓦斯抽放表表2.1-1年份純量萬Nm3混合量萬Nm3濃度%2009935.64872.819.22010946.14851.719.52011年1月至6月475.72426.919.62.根據(jù)富祥煤礦瓦斯抽采設(shè)計(jì)及礦上提供的資料，預(yù)測煤礦開采期內(nèi)瓦斯抽放數(shù)據(jù)見表2.1-2。富祥煤礦瓦斯抽放泵站未來五年預(yù)測抽放表表2.1-2年份純量萬Nm3混合量萬Nm3濃度%2011年7月至12月478.32440.319.62012967.14884.419.82013988.14916.120.120141003.94969.820.220151024.94999.620.52.2.1富祥煤礦風(fēng)井現(xiàn)有FBCDZ54N017型煤礦地面用防爆型抽出式串聯(lián)軸流式通風(fēng)機(jī)二臺（一臺工作，一臺備用），風(fēng)量為1320-4500m3/min，額定功率為2*75Kw，風(fēng)壓為1200-2200Pa。富祥煤礦回風(fēng)井2009年至2011年1月至6月風(fēng)排瓦斯抽排情況見表2.1-3。富祥煤礦回風(fēng)井2009年至2011年1月至6月風(fēng)排瓦斯抽排情況表2.1-3項(xiàng)目單位200920102011年1月至6月風(fēng)量m3/min231023502420濃度%0.350.380.402.1根據(jù)礦上提供的資料，預(yù)測富祥煤礦后期礦井開采期內(nèi)回風(fēng)井瓦斯抽采情況見2.1-4。富祥煤礦回風(fēng)井未來五年預(yù)測抽放表表2.1-4表項(xiàng)目單位2011年7月至12月2012201320142015風(fēng)排總風(fēng)量m3/min24302510255025802595風(fēng)排瓦斯?jié)舛?0.400.420.430.430.452.2瓦斯供應(yīng)方式2.由于低濃度瓦斯易爆，根根已頒布并已于2010年7月1日正式實(shí)施的《煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（AQ1076-2009）規(guī)定，低濃度瓦斯管道輸送系統(tǒng)不得設(shè)置緩沖抽出式?jīng)_罐，故低濃度瓦斯不能儲存，只能利用瓦斯抽放泵背壓直接向發(fā)電機(jī)組供氣。另外還規(guī)定，瓦斯發(fā)電用低濃度瓦斯管道輸送安全保證設(shè)施應(yīng)設(shè)阻炎泄爆、抑爆、阻爆三種不同原理的阻為防爆裝置。為了確保瓦斯抽放站的安全，本工程在瓦斯抽放站出口管道上阻火防爆采用水封阻火器，阻爆裝置采用快速關(guān)閉閥、抑爆裝置采肜細(xì)水裝置。2.為便于維護(hù)，瓦斯發(fā)電站與瓦斯抽放站間瓦斯輸送管考慮采用架空方式敷設(shè)。2.低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電現(xiàn)組要求氣源中不得含有游離水，為防止水滴進(jìn)入發(fā)電機(jī)組，進(jìn)入站區(qū)的低濃度瓦斯氣需經(jīng)脫水處理。第三章機(jī)組選擇型和規(guī)模確定3.1低濃度瓦斯利用式藝技術(shù)方案選擇3.目前實(shí)用的低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)可采用以下三種：1.往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)式發(fā)電動(dòng)機(jī)又稱內(nèi)燃烒發(fā)動(dòng)機(jī)，其熱效率高，國產(chǎn)機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)效率為30%～35%，燃料氣的入口壓力低，通常為3kPa~10kPa之間。低濃度瓦斯內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)可利用的瓦斯?jié)舛葹?%～30%，目前國內(nèi)較成熟的低濃度瓦斯內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，其規(guī)格500Kw、600kW兩種。國內(nèi)較大規(guī)格的低濃度瓦斯內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用實(shí)例較少，還沒有經(jīng)過長期運(yùn)用的檢驗(yàn)。2.低濃度瓦斯摻入風(fēng)排瓦斯發(fā)電風(fēng)排瓦斯發(fā)電是利用乏風(fēng)甲烷熱氧化裝置將風(fēng)排瓦斯進(jìn)行氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱能，制取過熱高壓蒸汽輪機(jī)發(fā)電。風(fēng)排瓦斯發(fā)電要求風(fēng)排瓦斯的的濃度最好在0.8%以上，當(dāng)風(fēng)排瓦斯?jié)舛容^低時(shí)，需配入低濃度瓦斯，將風(fēng)排瓦斯的濃度提高到0.8%以上進(jìn)行發(fā)電。3.燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)系統(tǒng)聯(lián)合循環(huán)是煤層氣能源動(dòng)力轉(zhuǎn)換效率最高的一種方式。聯(lián)合循環(huán)是將燃?xì)馑腿雰?nèi)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，再利用其排放的高溫?zé)煔馍a(chǎn)蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪發(fā)電機(jī)組電。這種聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)可獲得大約45%以上的熱效率。3.分析上節(jié)三種利用方案：聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)廠區(qū)設(shè)備較多、占地較大，除受到占地面積的限制外，還受到汽輪發(fā)電機(jī)組最小發(fā)電機(jī)型號的限制。按低濃度瓦斯量計(jì)算，可供發(fā)電3.6KW，其煙氣余熱可產(chǎn)生蒸氣量約2.19t/h。目前市場能夠采購到的最小凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組空額定功率為750Kw，耗氣量為4.4t。余熱蒸汽不足以滿足凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組的用汽需求。因此本人工程不考慮聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)方案。根據(jù)富祥煤礦低濃度瓦斯和風(fēng)排瓦斯的氣量、濃度分析上節(jié)1、2兩種瓦斯利用方案并比較如下：方案一：在富祥煤礦瓦斯抽放泵站附近建設(shè)低濃度瓦斯發(fā)電站，并利用瓦斯發(fā)電站余熱供礦區(qū)洗浴和采暖。方案二：在富祥煤礦瓦斯抽放泵站附近建設(shè)風(fēng)排瓦斯發(fā)電。并從富祥煤礦瓦斯抽放泵站抽取低濃度瓦斯氣體混入風(fēng)排瓦斯中，提高風(fēng)排瓦斯氣休濃度通過氧化裝置發(fā)熱，所產(chǎn)熱量帶動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行電建設(shè)風(fēng)排瓦斯發(fā)電站。方案一中發(fā)電規(guī)模見表3.1-1：方案一富祥煤礦未來五年瓦斯發(fā)電量表表3.1-1年份純量萬Nm3每小時(shí)純量Nm3/h發(fā)電能力（Kw）年發(fā)電量（萬度）2011年7月至12月478.3109239561186.92012967.11104400024002013988.111284087245220141003.911464152249120151024.911704239254方案二中富祥煤礦瓦斯發(fā)電情況進(jìn)行分析如下：風(fēng)排瓦斯發(fā)電要求風(fēng)排瓦斯的濃度最好在0.8%以上，富祥煤礦與有風(fēng)排瓦斯?jié)舛染?.4%左右，因此需配入低濃度瓦斯，將風(fēng)排瓦斯的濃度數(shù)加到0.8%以上，分析風(fēng)排瓦斯發(fā)電和摻混后剩余和低濃度瓦斯發(fā)電量總和詳見表3.1-2：方案二富祥煤礦未來五年瓦斯發(fā)電量表表3.1-2項(xiàng)目單位20112012201320142015風(fēng)排總風(fēng)量m3/min24302510255025802595利用風(fēng)量m3/min24302510255025802595風(fēng)排瓦斯?jié)舛?0.40.420.430.430.45混入低濃總純量Nm3/min10.19.99.89.99.5混合風(fēng)排總風(fēng)量m3/min2481.72560.22598.92629.22641.1混合風(fēng)排濃度%.80.80.80.80.8產(chǎn)生熱量MJ/h27512.128382.428811.329147.429279.3產(chǎn)生蒸汽量t/h7.78.08.18.28.2發(fā)電量kW1288.41329.21349.31365.01371.2備注：凝汽式汽輪機(jī)汽耗6kg/kW·h。由上述表格可以看出要使混合后風(fēng)排瓦斯的濃度達(dá)到0.8%發(fā)上，需將全部的風(fēng)排風(fēng)量用上，且不能充分利用低濃瓦斯量，且方案二的發(fā)電量遠(yuǎn)小于方案一的發(fā)電量。綜上所述：方案一具有發(fā)電量大，不需要消耗大量水、電站自用電少等等優(yōu)點(diǎn)。故本設(shè)計(jì)推薦方案一為瓦斯發(fā)電的主導(dǎo)方案。3.2發(fā)電機(jī)組選型根據(jù)調(diào)查，目前國外尚無適用于甲烷濃度低于30%的瓦斯發(fā)電機(jī)組，國內(nèi)僅濟(jì)南柴油股份有限公司、淄博柴油機(jī)廠和勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司有低濃度的發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行，主要現(xiàn)型有500kW，600kW等機(jī)型。在氣量豐富、濃度滿足要求的情況下，綜合考慮每千瓦的投資成本、電站占地面積以及貴州區(qū)域地形的復(fù)雜性，選擇用600kW的發(fā)電機(jī)組相比500kW的發(fā)電機(jī)組更為合適。故本工程選用600kW集裝箱式低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組為發(fā)電主機(jī)設(shè)備。600kW集裝箱式低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組根據(jù)冷卻方式的不同分為600GJZ1-3RWWD開式機(jī)組和600GJZ1-3PWWD閉式機(jī)組兩種，開式低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組采用開式循環(huán)、玻璃鋼冷卻塔冷卻，適用于現(xiàn)場水源充足的瓦斯電站長；閉式低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組采用閉式循環(huán)、臥式多風(fēng)扇水箱冷卻，適用于現(xiàn)場水源緊缺的瓦斯電站。根據(jù)富祥煤礦現(xiàn)場水源的實(shí)際情況，本工程采用600GJZ1-3PWWD低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組。3.3低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)組成低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組由潤滑系統(tǒng)、空氣過濾系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)組成。全套裝置包括：燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、空氣過濾器、排氣消音器、機(jī)組輔助系統(tǒng)，燃?xì)庹{(diào)壓裝置、機(jī)組系統(tǒng)同期控制屏等等裝置。電站的性質(zhì)：分布式能源燃?xì)怆娬究刂坪筒僮鞣绞剑杭锌刂葡到y(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)：四沖程額定轉(zhuǎn)速：1000r/min進(jìn)氣方式：增壓式氣缸布置方式：雙列V型冷卻方式：循環(huán)水強(qiáng)制冷卻啟動(dòng)方式：24V直流電啟動(dòng)3.4建設(shè)規(guī)模的確定本工程按照“以氣定電，適度規(guī)?！钡脑瓌t確定電站規(guī)模，以充分利用富祥煤礦排瓦斯為主要原則。1Nm3純瓦斯熱值為35.8MJ，600GJZ1-3PWWD機(jī)組熱耗率為9.88MJ/kW·h，每臺發(fā)電機(jī)組持續(xù)運(yùn)行發(fā)電功率按600kW計(jì)算，則1Nm3純瓦斯可發(fā)電3.623k/kW·h。根據(jù)富祥煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)預(yù)計(jì)的抽排瓦斯量，每小時(shí)可發(fā)電3956kW至4239kW，根據(jù)總體考慮、統(tǒng)一規(guī)劃、效益優(yōu)先、留有余地的原則，本工程總裝機(jī)容量擬定為3600kW，采用6臺600GJZ1-3PWWD發(fā)電機(jī)組。3.5發(fā)電系統(tǒng)流程富祥煤礦低濃度瓦斯發(fā)電工程系統(tǒng)流程詳見下圖3.6主要技術(shù)指標(biāo)表3.6-1序號項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)1總裝機(jī)容量kW36002發(fā)電持續(xù)功率kW36003發(fā)電年運(yùn)行時(shí)間h60004電站自用電率%4.945發(fā)電年均熱耗MJ/kW·h9.886年發(fā)電量萬kW·h/a21607年供電量萬kW·h/a2053.38消耗純瓦斯量萬Nm3/a596.169供電節(jié)約標(biāo)煤t/a6775.8910余熱利用年節(jié)約標(biāo)煤t/a175注：計(jì)算發(fā)電節(jié)煤量按發(fā)1kW·h電需標(biāo)煤330g計(jì)算是；余熱節(jié)煤量按標(biāo)煤熱值為29260Kj/kg計(jì)算，余熱利用年約標(biāo)煤的計(jì)算間，結(jié)合礦上員工工作制度“每天三班作業(yè)”，洗浴時(shí)間按每班2h計(jì)，年洗浴天數(shù)按330天計(jì)算，年采暖天數(shù)按60天計(jì)算。第四章電力系統(tǒng)4.1廠區(qū)供電現(xiàn)狀富祥煤礦現(xiàn)有10kV變電所一座，為雙回路供電，所需電源分別引自織金縣35kV變電站10kV側(cè)母線段，另一電源引自織金縣110KV變電站10KV側(cè)母線段，鋼絞線型號為LGJ-70mm3，線路長為3km。變電所內(nèi)高壓開關(guān)柜型號為KYN28-12型號。富祥煤礦礦井用電負(fù)荷裝機(jī)容量1830Kw，平均負(fù)荷為1500Kw.4.2電站接入系統(tǒng)本工程位于富祥煤礦礦區(qū)附近，內(nèi)高壓配電室距10kV變電所直線距離約190m，裝機(jī)規(guī)模為6臺600GJZ1-3PWWD低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)出口為10.5Kv。考慮電站裝備機(jī)容量、供電性質(zhì)及礦井已形成的供電現(xiàn)狀，本工程以10kV電壓等等級接入系統(tǒng)，接入點(diǎn)為富祥煤礦10kV變電所10kV母線采用一回高壓架空線路輸送至礦區(qū)10kV變電所，輸送距離約240m。電站所發(fā)電能供礦自用部分為1500kW，富裕部分1922.2kW的電量并入貴州電網(wǎng)。4.3電氣主接線電站共設(shè)6臺600GJZ1-3PWWD發(fā)電機(jī)組。單機(jī)額定功率為600kW，持續(xù)運(yùn)行功率600kW，每臺發(fā)電機(jī)組所發(fā)電量通過1強(qiáng)高壓機(jī)組斷路器柜輸送及控制，共6臺高壓機(jī)組斷路器柜的電能經(jīng)1臺高壓輸出柜以一回高壓架空線路送至富祥煤礦區(qū)10kV電所10kV母線系統(tǒng)與之并網(wǎng)。電氣部分主接線圖見附圖。第五章廠址條件5.1選址概述5.根據(jù)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ1077-2009《煤礦瓦斯往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)發(fā)電站安全要求》的相關(guān)規(guī)定并結(jié)全現(xiàn)場實(shí)際情況，本電站廠戰(zhàn)址的選擇原則為：考慮瓦斯電站與并網(wǎng)變電所的位置及瓦斯發(fā)電站與現(xiàn)有系統(tǒng)的功能協(xié)調(diào)，做到工藝流程布局合理、有利于生產(chǎn)；綜合考慮輸送管網(wǎng)距離和輸送電路距離，場地地形和工程地質(zhì)條件良好，交通運(yùn)輸便利用；要做到投資小、工期智短、見效快。5.根據(jù)以上選址原則，本工程選址位于富祥煤礦瓦斯抽放泵房西南側(cè)40米左右處的一塊耕地上。5.2交通情況瓦斯電站選址位于富祥煤礦瓦斯抽放泵房西南40左右處的一塊耕地上，在富祥煤礦礦區(qū)附近。富祥煤礦礦區(qū)范圍內(nèi)的交通僅有公路，安順到織金的209省道位于礦區(qū)東側(cè)3.5km，織金至阿弓到六枝的107縣由礦區(qū)南側(cè)通過，并有鄉(xiāng)村公路通至礦區(qū)內(nèi)。由礦區(qū)東行織金縣城約28公里，至珠藏區(qū)約3.5公里，西行至阿弓鎮(zhèn)約30公里，交通較方便。5.3廠址自然條件5.本工程所工區(qū)域位于織金煤礦區(qū)紅梅井田勘探區(qū)西側(cè)煤層淺部入ZF1正斷層發(fā)南地地帶，礦區(qū)范圍內(nèi)山巒連綿，溝壑交錯(cuò)，這中低山高原地貎，以構(gòu)造剝蝕地形為主，僅罵埡河谷有零星分布的河漫灘堆積，礦區(qū)地勢起狀較大，地形總體西北高東南低，呈斜坡狀，最高點(diǎn)西部祭山坡，海拔標(biāo)高1645.37m；最低為東部沖溝中，標(biāo)高約1527.5m；相對高差117.87m。區(qū)內(nèi)大部分位于海拔標(biāo)高1600～1550m之間。5.區(qū)域位于烏江水系上游支流之一的三岔河及六沖的中下游的分水嶺部位，南部河流匯入三岔河，北部河流匯入六沖河，分水嶺經(jīng)井田內(nèi)新街、道班房、鳳凰山、華口山，小水井坎腳、羊廟大山一線，井田最低侵蝕準(zhǔn)面為1420m，礦區(qū)范圍河流有罵埡河及洋來河。5.該區(qū)屬高原型氣候，冬夏及早晚溫差較大，晝夜最大溫差經(jīng)常在十余度以上，降雨多集中于5～8月間。年平均氣溫為14.1℃,月平均最高氣溫為25.4℃，歷年極端最高氣溫為33.5℃，歷年極最低氣溫-10℃，歷年年總降雨量為880.2～1881.7mm，降雨以五、六、七月為最多，十二、一、二月最少，每年二～四月為干旱季節(jié)，歷年月最大降雪量的為610.6mm，歷大積雪深度為60cm，歷年10月3月均見有霜凍，最長霜凍時(shí)間過131天。冰雹最早時(shí)間出現(xiàn)3月，冰雹最大直直徑過25mm。5.3.4地震情況根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183606-2001），區(qū)域地震烈度為VI度，地震動(dòng)峰值加速度為0.05g。5.4水源礦區(qū)水源主要來自礦井0.5km處的泉水入附近小溪和罵埡河河水，水質(zhì)無污染。礦區(qū)內(nèi)已建300m3水池，供水量及供水壓力均滿足電站用水需求。5.5廠址選擇意見綜上所述，貴州省織金縣富祥煤礦低濃度瓦斯發(fā)電工程擬選的站址位于富祥煤礦瓦斯抽放泵房西南側(cè)40米左右處的一塊耕地上是可行的。第六章工程設(shè)想6.1總圖6.1.1建設(shè)規(guī)模根據(jù)富祥蔞礦礦井現(xiàn)有瓦抽排數(shù)據(jù)和預(yù)測的瓦斯抽排數(shù)據(jù)，本工程建設(shè)規(guī)模為6臺600GJZ1-3PWWD低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為3600kW。6.根據(jù)站址位置、場地所需面積，按照片（煤礦安全規(guī)程）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《煤礦瓦斯往復(fù)式愉燃機(jī)發(fā)電站安全要求》等規(guī)程規(guī)范要求，站區(qū)平面布置既要滿足工藝要求，又要符合防火防爆的安全求，同時(shí)還要?jiǎng)?chuàng)造成良好的生產(chǎn)生活環(huán)境。結(jié)合山區(qū)特殊的地形條件，因地制宜地將瓦斯發(fā)電站設(shè)施緊湊布置，盡量做到有利生產(chǎn)、方便施工、紡一規(guī)劃，分期建設(shè)、節(jié)約用地、節(jié)省土石方工程量。6.電站規(guī)劃要依據(jù)總體考慮，滿足工藝流程合理，管線布置短揵，建筑物布置緊湊，減少工程占地并考慮后期電站擴(kuò)建的原則。本工程機(jī)組安裝方式選擇集裝箱式安裝，由廠家在工廠內(nèi)將機(jī)組來體及輔助系統(tǒng)裝在特定集裝箱內(nèi)及集裝箱頂部，出廠前測試合格后將集裝箱頂部設(shè)備分拆裝箱運(yùn)輸，到現(xiàn)場后拼裝并完成外部接管、接線后，即可進(jìn)入調(diào)試階段。集裝箱式發(fā)電機(jī)組外形見圖6.1-1。電站內(nèi)主要的建構(gòu)筑物包括：集裝備箱式發(fā)電機(jī)房、霧化水池安裝區(qū)、高壓配電室、控制室、余熱泵房、配件室、休息室及廠變安裝區(qū)等。在滿足電站各部分系統(tǒng)工藝要求的前提下，保證建筑之間盡量滿足防火間距要求，高壓配電室、控制室、余熱泵室、配件室、休息室等建成連體結(jié)構(gòu)，布置在箱式發(fā)電機(jī)房東北側(cè)，與箱式發(fā)電機(jī)房之間的間距為12m。霧化水池安裝區(qū)設(shè)置在箱式發(fā)電機(jī)房西北側(cè)，與箱式發(fā)電機(jī)房這間的間距為3m。充分利用電站場地，利用霧化水池兼做站內(nèi)消防水池。瓦斯電站內(nèi)發(fā)電機(jī)房區(qū)周圍設(shè)置環(huán)形消防車道，消防車道寬度為4.0m。瓦斯電站設(shè)有圍墻，其高度為2.0m。具體布置見附圖：電站平面布置圖。6.擬建站區(qū)場地比現(xiàn)有的瓦斯抽放泵房地面高3米左右。場地較為平整。站區(qū)室內(nèi)外高差一般為0.30m。站區(qū)排水采用分流制排水系統(tǒng)，少量生活污水經(jīng)過排污溝及埋地污水管線從電站東南角接入礦區(qū)污水處理站。雨水經(jīng)道路明溝收集后從電站東南角排入礦區(qū)雨水系統(tǒng)。6.電站內(nèi)電纜敷設(shè)盡量利用電纜溝敷設(shè)，不能利用的部分可直埋、經(jīng)電纜橋架或穿管架空敷設(shè)。電站瓦斯輸送管線由抽放泵站到發(fā)電機(jī)房做架空敷設(shè)；冷卻及余熱管線架空敷設(shè)。對站區(qū)內(nèi)空閑違場地進(jìn)行綠化，不僅可以美化環(huán)境，又可以起到保護(hù)環(huán)境、凈化空氣、減少噪音的作用。因此必須充公利用空地并因地制宜進(jìn)行綠化，對于本低濃度瓦斯發(fā)電站區(qū)，尤其顯得理重要。站區(qū)內(nèi)根據(jù)具體情況種植果樹、喬木、灌木和草坪，使站區(qū)綠化面積達(dá)到280m2，綠化系數(shù)達(dá)到15.34%。6.2熱機(jī)系統(tǒng)6.2.1600GJZ1-3PWWD低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組的主要技術(shù)參數(shù)：機(jī)組型號:600GJZ1-3PWWD發(fā)動(dòng)機(jī)型號：W12V190ZLDK-2L發(fā)電機(jī)型號：1FC4503-6LB42機(jī)組控制柜型號：FCP1-TEM2-600WD/P高壓機(jī)組斷路器柜：GCBP2-TEM2-630額定轉(zhuǎn)速（r/min）：1000額定功率（kW）：600持續(xù)功率（kW）：600額定電流(A)：41額定電壓(kV)：10.5額定頻率(Hz)：50功率因數(shù)(cosΦ)：0.8（滯后）接線方式：三相四線制電壓調(diào)整方式：自動(dòng)勵(lì)磁方式：無刷機(jī)油消耗率（g/kW·h）：≤1.0外型盡寸(㎜)：9014×30000×2900凈質(zhì)量(㎏)：200006.1.在距離機(jī)組燃?xì)膺M(jìn)氣調(diào)壓閥前1m內(nèi)，瓦斯溫度不超過40℃；2.壓力3kPa～10kPa，壓力變化速率≤1kPa/min；3.瓦斯中甲烷體積含量不低于9%，變化速率≤2%/min；甲烷與氧氣的體積食量之和不低于28%，氧氣的含量應(yīng)不低于16%，CO2≤2%；4.按理論混合比混合后，混合氣體的低熱值不低于3MJ/Nm3；5.雜質(zhì)粒度≤5μm，雜質(zhì)含量≤30mg/Nm3；6.3瓦斯輸送系統(tǒng)6.3.1設(shè)計(jì)依據(jù)1.GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》2.GB/T2091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》3.GB/T8163-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》4.SY/T5037-2000《低壓流體輸送管道用螺旋縫埋弧焊鋼管》5.CJJ33-2005《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀?yàn)收規(guī)范》6.DL/T5072-2007《為力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計(jì)規(guī)程》7.AQ1077-2009《煤礦瓦斯往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)發(fā)電站安全要求》8.AQ1078-2009《煤礦低濃度瓦斯與細(xì)水霧混合安全輸送裝置技術(shù)規(guī)范》6.3.2設(shè)計(jì)范圍從瓦斯抽放泵站放散管接口到低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組進(jìn)氣接口法蘭的所有管道、閥門、燃?xì)馓幚碓O(shè)施及附件的造選型。6.3.3氣量平衡單臺600kW發(fā)電機(jī)組正常連續(xù)運(yùn)行功率為600kW，純瓦斯消耗量為165.6Nm3/h,，6臺機(jī)組正常連續(xù)運(yùn)行消耗瓦斯純量為993.6Nm3/h。根據(jù)富祥煤礦瓦斯抽放泵站預(yù)測的瓦斯抽排量和濃度，富祥煤礦預(yù)期未來五年內(nèi)抽排瓦斯純量為1092Nm3/h至1170Nm3/h，濃度為20%左右，可以滿足6臺機(jī)組的正常運(yùn)行需求。6.3.4瓦斯輸送系統(tǒng)根據(jù)《煤礦低濃瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（AQ1076—2009）的要求，低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遵循“阻火泄爆、抑爆阻爆、多級防護(hù)、確保安全”的基本原則。瓦斯管道輸送管安設(shè)阻火泄爆、抑爆、阻爆三種不同原理的阻火防爆裝置。阻火泄爆裝置選擇水封阻火泄爆裝置，抑爆裝置選擇細(xì)水霧輸送抑爆裝置，阻爆裝置應(yīng)選擇自動(dòng)阻爆裝置。基于以上思想，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為：本工程敷設(shè)1條DN500的管線為6臺發(fā)電機(jī)組供氣，為了確保發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，在瓦斯管線上安裝水位自控式水封阻火器、絲網(wǎng)過濾器、瓦斯管道專用阻火器、常溫濕式放散閥、防爆電動(dòng)蝶閥等設(shè)備，并通過瓦斯與細(xì)水霧混合輸送系統(tǒng)，將低濃度瓦斯輸送到發(fā)電站。在瓦斯輸送主管線上每隔20米設(shè)置一個(gè)水霧發(fā)生器，根據(jù)本工程輸氣管線敷設(shè)路由及距離，共設(shè)置2個(gè)霧發(fā)生器。瓦斯通過水霧發(fā)生器后含有水霧，避免了火焰的產(chǎn)生（靜電或其它產(chǎn)生的火焰），并起到阻火的作用，保證了瓦斯管道輸送的安全性。瓦斯與細(xì)水霧混合輸送安全機(jī)理如下：冷卻：細(xì)水霧顆粒直徑越小，相對表面積越大，受熱后更容易汽化，在汽化的過程中，從燃燒物表面或火災(zāi)區(qū)域吸收大量的熱量，從而使燃燒物表面溫度迅速降低，當(dāng)溫度降至燃燒臨界值以下時(shí)，熱分解中斷，燃燒隨即終止。稀釋：火焰進(jìn)入細(xì)水霧后，細(xì)水霧迅速蒸發(fā)形成蒸汽，由液體變?yōu)闅怏w，氣體急劇膨脹，最大限度地使燃燒反應(yīng)分子在空間上距離拉大，抑制火焰。瓦斯輸送系統(tǒng)工藝流程如下：6.3.5瓦斯輸送系統(tǒng)主要設(shè)備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當(dāng)火焰通過水汽混合層時(shí)，火焰與水接觸，能量被水蒸發(fā)吸收，化學(xué)反應(yīng)的自由基減少并消除，同時(shí)，水的瞬間氣化也降低了瓦斯中的甲烷濃度，使火焰熄滅。自控式水封阻火器采用雷達(dá)水位監(jiān)測（雷達(dá)液位計(jì)是德國E+H公司生產(chǎn)）和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，當(dāng)水位低于設(shè)定下限水位時(shí)自動(dòng)補(bǔ)水，當(dāng)水位高于設(shè)業(yè)上限水位時(shí)自動(dòng)放水，從而維持水位的恒定，保證阻火器可靠式工作。此套系統(tǒng)同時(shí)帶有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳和無限傳輸系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。2.絲網(wǎng)過濾器絲網(wǎng)過濾器是用于過濾由瓦斯帶來的水汽和灰塵，防止瓦斯管道專用阻火器堵塞，延長其清洗周期的裝置。其過濾材料采用不銹鋼絲絨，利用攔截、碰撞機(jī)理過濾瓦斯中的粉塵顆粒和水分。3.瓦斯管道專用阻火器瓦斯管道專用阻火器的原理主要是基于火焰通過狹窄通道時(shí)的熄滅現(xiàn)象研究?；鹧嬖讵M縫中淬熄主要是由于火熄表面的化學(xué)反應(yīng)放熱與散熱條件不匹配引起的?；鹧嬉砸欢ㄋ俣冗M(jìn)入狹縫時(shí)，火焰面內(nèi)靠近近狹縫冷壁處，作為化學(xué)反應(yīng)活化中心的自由基和自由原子與冷壁相碰撞放出其能量，這相當(dāng)于反應(yīng)區(qū)的熱量流向冷壁邊界，從而當(dāng)火焰面達(dá)到一定距離時(shí)，開始形成熄火層，隨著火焰面的運(yùn)動(dòng)，熄火層度不斷增大，以至由于自由基進(jìn)入熄火層內(nèi)就復(fù)合成分子并放出能量，自由基越來越少直到?jīng)]有，火焰熄滅。4.常溫濕式放散閥當(dāng)系統(tǒng)用氣量突然減少時(shí)（如瓦斯發(fā)電機(jī)組突然減少開機(jī)臺數(shù)或突然降低負(fù)荷），為保證煤礦水環(huán)真空泵的安全運(yùn)行和整天個(gè)輸送系統(tǒng)工作在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)，在輸送系統(tǒng)的輸氣主管道具上設(shè)置常溫式放散閥。當(dāng)輸送系統(tǒng)管道壓力增高時(shí)，瓦斯便通過水溢出排空。放散壓力可通過改變放散閥內(nèi)的水位來調(diào)整或設(shè)定。通過液位變送器可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制。瓦斯的排空是通過水而產(chǎn)散到空中的，因此該放散閥能夠?qū)⑼獠靠赡墚a(chǎn)生的火源與系統(tǒng)內(nèi)瓦斯隔離，實(shí)現(xiàn)安全放散。6.3.6霧化水池安裝區(qū)設(shè)置在電站內(nèi)設(shè)置1個(gè)霧化水池安裝區(qū)，霧化水池安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置1座霧化水池及2臺霧化水泵，一開一備。霧化水泵揚(yáng)程144m，流量8.4m3/h，可滿足瓦斯輸送管線上每個(gè)水霧發(fā)生器的工作要求。

6.3.7管材水霧發(fā)生器給水管采符合GB/8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的20#鋼無縫鋼管；DN200及發(fā)下其他管線采肜符合GB/T3091-2008《低壓流體輸送用焊接鋼管》標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的普通焊接鋼管；DN300及以上輸氣管線采用符合SY/T5037-2000《低壓流體輸送道用螺旋縫埋弧焊鋼管》標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的螺旋縫埋弧焊鋼管。6.3.8管線除銹、涂銹電站內(nèi)所有進(jìn)氣管線，水霧輸送系統(tǒng)進(jìn)、回水管線，補(bǔ)水、溢水管線以及旋風(fēng)重力脫水總管線均須除銹處理論；所有所管線面漆顏色均采用黃色；所有水管線面漆均采用綠色。為便于識別，管道施工時(shí)應(yīng)在管道彎頭、穿墻處等涂刷介質(zhì)名稱和介質(zhì)流向箭頭，其位置和形狀須符合DL/T5072-2007《火力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計(jì)規(guī)程》的要求。6.4余熱利用部分6.4.1設(shè)計(jì)范圍電站內(nèi)從軟化水箱進(jìn)口水水換熱器二次水進(jìn)出口法蘭的整個(gè)余熱回慢系統(tǒng)的所有管線、附件及設(shè)備的設(shè)計(jì)選型和布置。6.4.2設(shè)計(jì)原始資料1.供水溫度：95℃；2.機(jī)組排煙溫度：550℃左右。6.4.3現(xiàn)有熱源及熱負(fù)荷概況富祥煤礦目前無采暖洗浴熱源，礦區(qū)計(jì)劃利用瓦斯發(fā)電余熱用于辦公綜合樓、單身公寓、燈房主浴室、食堂等以及職工洗浴。礦區(qū)整合建設(shè)完成后所需最大洗浴人數(shù)為80人，每天3班。6.4.4系統(tǒng)概述本工程安裝6臺600GJZ1-3PWWD型低濃度瓦斯燃?xì)飧甙l(fā)電機(jī)組，低濃度瓦斯燃?xì)飧邏喊l(fā)電機(jī)組的尾氣從機(jī)組內(nèi)部排出的過程中攜帶有大量的熱量，排氣瘟度在550℃左右。將機(jī)組高瘟尾氣引入針形管換熱器通過余熱回收系統(tǒng)，產(chǎn)生65℃熱水供礦區(qū)職工洗浴。6.4.5發(fā)電機(jī)組排煙余熱回收計(jì)算1Nm3純瓦斯熱值為35.8MJ，600GZ1-3PWWD機(jī)組熱耗率為9.88MJ/Kw·h，每臺發(fā)電機(jī)組持續(xù)運(yùn)行發(fā)電功率按600kW計(jì)算，則單臺機(jī)組瓦斯消耗量為：V1=600×9.88/（35.8a）；V1—單臺機(jī)組瓦斯消耗量（Nm3/h）a—瓦斯?jié)舛龋?），本工程利用的瓦濃度為20%；則單臺機(jī)組瓦斯耗量為：V1=827.9Nm3/h空氣流量為：V2=(a/8%-1)V1其中V2—空氣流量（Nm3/h）；a—瓦斯?jié)舛龋?），本工程利用的瓦濃度為20%；則單臺機(jī)組消耗空氣量為：V2=1241.85Nm3/h煙氣質(zhì)量為：M=0.7174×827.9×20%[(827.9－827.9×20%)＋1241.85]×28.9/22.4＝2576kg/h排煙的比熱容易按煙道氣體計(jì)算，排煙溫度取550℃，（煙道氣體的成分CO2:13%H2O:11%N2:76%，在100℃～600℃的平均定壓比熱容為1.134Kj/kg·℃），經(jīng)余熱回收后的排煙溫度約為150℃。每臺機(jī)組可利用排煙余熱為（550－150）×1.134×2576＝116.85萬kJ/h，余熱回收效率按95%計(jì)算，則每臺機(jī)組回慢排煙余熱為Q＝117.16×95%＝111萬kJ/h。每臺發(fā)電機(jī)組95℃熱水產(chǎn)量計(jì)算：（供回水溫度分別按95℃、70℃計(jì)算）M＝Q/(C×△t)＝111×104÷[4.18×(95-70)]＝10622kg/hm:產(chǎn)生熱水的質(zhì)量，kg/hQ:單強(qiáng)機(jī)組可回收排煙余熱量，kJ/hC:水的比熱容為4.18kJ/（kg·℃）△t：一次水進(jìn)出水水溫的差值班，℃。單臺發(fā)電機(jī)組余熱利用產(chǎn)生95℃熱水總量為10622kg/h。水-水換熱器二次水進(jìn)入溫度為10℃，出水溫度為65℃，水-水換熱器的效率按95%計(jì)算，每臺機(jī)組二次水產(chǎn)量計(jì)算：m＝Q×95%÷(C×△t)＝111×104×95%÷[4.18×(65-10)]＝4586kg/hm：產(chǎn)生熱水的質(zhì)量，kg/hQ:單臺機(jī)組可回收排煙余熱量，Kj/hC:水的比熱容為4.18kJ/（kg·℃）△t：二次水進(jìn)出水水溫的差值班單臺發(fā)電機(jī)組余熱利用產(chǎn)生65℃熱水為4586kg/h.6.4.6熱平衡分析經(jīng)計(jì)算，單臺發(fā)電機(jī)組余熱量為111萬kJ/h，管道損失按95%計(jì)算，去除熱損失按95%計(jì)算，去除熱失單臺發(fā)電機(jī)組余熱回收可利用熱能為111×0.95＝105.45萬8kJ/h，合292.9Kw。采暖負(fù)荷按70W/m2計(jì)算，單臺機(jī)組可供最大采暖面積4184m2，即共需2臺機(jī)組的余熱量供采暖，年采暖天數(shù)按60天計(jì)算，單位臺機(jī)組余熱回收裝置采暖年運(yùn)行時(shí)間1440h。用于洗浴時(shí)，用水量按100L/人·次，單臺發(fā)電機(jī)組余熱年運(yùn)行時(shí)間每小時(shí)產(chǎn)生65℃熱水總量為4586kg/h，則單臺發(fā)電機(jī)組余熱每小時(shí)產(chǎn)生熱水可供45人洗浴，單臺發(fā)電機(jī)組余熱每班供給熱水2小時(shí)即可滿足礦區(qū)職工洗浴，煤礦年工作日按330天計(jì)算，單臺機(jī)組余熱回收裝置洗浴年運(yùn)行時(shí)間為1980h。則本工程共配套安裝4臺（3用1備）針形管換熱器回收機(jī)組熱量，可以足礦區(qū)熱需求。6.4.7主要設(shè)備選型1.針形管換熱器名稱換熱面積㎡數(shù)量針形管換熱器6042.循環(huán)水泵的選擇名稱流量ｍ3/h揚(yáng)程m功率kW數(shù)量熱水循環(huán)泵50321123.水水換熱器的選擇名稱全容積（ｍ3）數(shù)量水水換熱器3014落地膨脹水箱名稱全容積（ｍ3）調(diào)節(jié)容積（ｍ3）數(shù)量落地膨脹0.820.3516.4.8管徑、管材及管線保溫1.余熱循環(huán)管線管徑針形管換熱器進(jìn)出水總管選擇型號D114×4.0的無縫鋼管，管內(nèi)熱水實(shí)際流速為1m/s。針形管換熱器進(jìn)出水支管造擇型號為DN80的無縫鋼管，與針形管換進(jìn)出水接口管徑相同。礦區(qū)采暖系統(tǒng)進(jìn)回水管線選擇型號為D89×4.0無縫鋼管，管內(nèi)熱水實(shí)際流速為1.15m/s。水水換熱器二次水管徑D76×3.5管內(nèi)熱水實(shí)際流速0.79m/s。2.管材選擇余熱利用系統(tǒng)線選用符合GB/T8163-2008《輸送流體用無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的20#鋼無縫鋼管。3.涂漆及保溫管線涂刷防銹漆應(yīng)符合《工業(yè)金屬管設(shè)計(jì)規(guī)范》GB20316-2000中12.3條涂漆部分規(guī)定。所以余熱管線采取保溫措施，保溫的工藝要求為：包巖棉管殼—包扎鍍鋅鐵絲網(wǎng)—外色0.5㎜鍍鋅鐵皮。管道具的保溫每隔2—3米，應(yīng)留出一條伸縮縫，在伸縮縫處，主保溫層和金屬保護(hù)層要同時(shí)斷開。施工中遇到閥門、彎頭、法蘭等等異形零部件時(shí)，其保做法參照片圖集98R418《管道及設(shè)備保溫》。針形管換熱器本保溫同廠家負(fù)責(zé)。4.管線沖洗所以管線安裝完畢后進(jìn)行掃線沖洗，沖洗時(shí)，在管道電低處選擇幾個(gè)放水點(diǎn)，將沖冼水排出，直至沖冼到報(bào)排出水不含雜質(zhì)為止。具體操作規(guī)程按GB50235-97

《工業(yè)金屬道工程施工及驗(yàn)收規(guī)江范》進(jìn)行。5.管線試壓及密封試驗(yàn)管線掃線守畢后，采用水進(jìn)行壓力試驗(yàn)，鍋爐不參與試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力為0.4Mpa.試驗(yàn)時(shí)行排出空氣，升壓至0.12Mpa試驗(yàn)壓力，檢查管道有無滲漏現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)滲漏應(yīng)降壓處理后再進(jìn)行試壓。升壓至試驗(yàn)壓力，歷時(shí)10min，壓力降不大于0.05Mpa有，且管道、管道配件、接口未破壞，可認(rèn)為強(qiáng)度試驗(yàn)合格；然后將試驗(yàn)壓力降至0.32Mpa，對系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，試驗(yàn)穩(wěn)壓的持續(xù)時(shí)間應(yīng)為24h，元滲漏為嚴(yán)密性試驗(yàn)合格。6.管線施工及驗(yàn)收所有余熱循環(huán)水管線均在低位處安裝放水閥，在高位處安裝放氣閥。管道施工及驗(yàn)收應(yīng)執(zhí)行GB50235-97《工業(yè)金屬管道工程施工安裝及驗(yàn)收規(guī)范》、GB50236-1998《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》。6.5水工部分6.5.1設(shè)計(jì)依據(jù)1.《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2003）2.《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）3.《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）4.《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50316-2000）5.《低壓流體輸送用焊接鋼管》（GB/T3091-2008）6.《為力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計(jì)規(guī)程》（DL/T5072-2007）7.《煤礦瓦斯往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)發(fā)電站安全要求》（AQ1077-2009）6.5.2設(shè)計(jì)范圍本工程水工部分設(shè)計(jì)范圍包括：電站內(nèi)6臺600GJZ1-3PWWD發(fā)電機(jī)組的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，機(jī)組內(nèi)循環(huán)補(bǔ)水系統(tǒng)，電站供水系統(tǒng)。生產(chǎn)、生活污水排放及處理。6.5.3設(shè)計(jì)主要原則電站冷卻循環(huán)水采用閉式循環(huán)，臥式多風(fēng)扇水箱進(jìn)行冷卻。軟化水由余熱泵房軟化水處理裝置提供，在與霧化水池安裝區(qū)連體的泵房屋頂設(shè)置一個(gè)高架軟化水箱，利用自然壓差為機(jī)組冷卻循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水。站區(qū)排水采用分流制作排水系統(tǒng)，即生活污水、生產(chǎn)廢水與雨水開排放。6.5.4水處理系統(tǒng)本工程余熱利用系統(tǒng)采用4臺針形管換熱器，根據(jù)《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB1576-2008的要求，針形管換熱器給水需進(jìn)行處理，給水總硬度≤0.6㎜o1/1，含氧量≤0.1mg/1。機(jī)組內(nèi)循環(huán)冷卻統(tǒng)補(bǔ)水設(shè)計(jì)考慮使和軟化水，軟化水硬度以碳酸鈣計(jì)小于150mg/L。每臺發(fā)電機(jī)組的耗水量為5kg/d，最大運(yùn)行6臺機(jī)組耗水量為30kg/d。故本工程余熱利用系統(tǒng)補(bǔ)水、細(xì)水霧系統(tǒng)補(bǔ)水、機(jī)組冷卻內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)均采用軟化水?；瘜W(xué)補(bǔ)充水量計(jì)算詳見表6.5-1?；瘜W(xué)補(bǔ)充水量計(jì)算表表6.5-1序號項(xiàng)目計(jì)算公式補(bǔ)水量（t/h）1余熱利用系統(tǒng)給水3×10.6×2%0.6362細(xì)水霧系統(tǒng)補(bǔ)充水2×4×0.5%0.043機(jī)組冷卻內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水0.0014全廠補(bǔ)水量0.677電站水處理系統(tǒng)采用一套全自動(dòng)軟化處理系統(tǒng)，站區(qū)自來水引入全自動(dòng)軟水器進(jìn)行處理，處理后產(chǎn)生的軟化水為余熱利用系統(tǒng)、機(jī)組冷卻內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)主細(xì)水霧輸送系統(tǒng)補(bǔ)水。電站水處理系統(tǒng)主要設(shè)備如下：全自動(dòng)軟水器設(shè)置如下：名稱處理量ｍ3/h數(shù)量（臺）全自動(dòng)軟水器1-21軟水器給水泵設(shè)置如下：名稱流量ｍ3/h揚(yáng)程m功率kW數(shù)量（臺）軟水器給水泵2.5321.12（1開1備）6.5.5電站耗水量計(jì)算本工程機(jī)組冷卻循環(huán)系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)，耗水量較少，且不需要連續(xù)供水。本工程6臺機(jī)組的最大時(shí)用水量為0.872ｍ3/h（折合20.9ｍ3/d），用水量詳見表6.5-2序號項(xiàng)目最大時(shí)用水量（ｍ3/h）備注11軟化水補(bǔ)充量0.6772生活用水量0.0735L/(人·班)3發(fā)電機(jī)房清潔用水0.024澆灑道路用水量0.042L（㎡·d）5未預(yù)見水量0.065按8%計(jì)6總計(jì)0.8726.電站用水取自礦區(qū)內(nèi)抽放泵站附近30米左右的100m3水池，水池連續(xù)補(bǔ)水量為3ｍ3/h，水池給瓦斯電站每天可供水量72ｍ3，供水壓力大于0.3MPa，供水量及供水壓力均可滿足電站補(bǔ)水需求。6.機(jī)組冷卻循環(huán)系統(tǒng)流程為：6.冷卻循環(huán)水管線設(shè)計(jì)壓力為0.3MPa。冷卻循環(huán)主管線選用DN100焊接鋼管。大于DN32的管路采用焊接或法蘭連接收；小于等于DN32的管路GB/T3091-2008標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的焊接鋼管。6.外形尺寸：長×寬×高3790×1940×1760㎜電機(jī)功率：8×1.5kW＝12kW散熱面積：高溫芯子300㎡低溫芯子300㎡水箱容量：0.1ｍ3進(jìn)、出水管：DN65特點(diǎn)：臥式多風(fēng)扇水箱采用葉片軸流吸風(fēng)式冷卻風(fēng)扇。冷卻風(fēng)扇共有8個(gè)，每個(gè)風(fēng)扇功率為1.5kW，可以通過控制風(fēng)扇開啟數(shù)量來自動(dòng)控制水溫。冷卻部分分高低溫兩排換熱器，高溫在上低溫在下。開機(jī)前應(yīng)觀察水位，如果水位偏低可通過進(jìn)水口加水，加水時(shí)打開放氣口，直到放氣口有水冒出為止。6.根據(jù)《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，冷卻管線均應(yīng)除銹，除銹等級St2。管線涂漆要求：刷2道防銹底漆，2道綠色醇酸磁漆：干膜厚度≥150μm。為便于識別，管道施工時(shí)應(yīng)在管道彎頭、穿墻處等涂刷介質(zhì)名稱和介質(zhì)流向箭頭，其位置和形狀須符合DL/T5072-2007《火力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計(jì)規(guī)程》的要求。6.站區(qū)排水采用分流制排水系統(tǒng)，少量生活污水經(jīng)過排污溝及埋地污水管線從電站東南角接入礦區(qū)水處理站。雨水經(jīng)道路明溝收集后從電站東南角排入礦區(qū)水系統(tǒng)。6.6電氣部分6.電氣部分設(shè)計(jì)主要包括電力接入系統(tǒng)、電站內(nèi)部的照明、防雷接地、高、低壓配電有并網(wǎng)設(shè)計(jì)。6.電站共設(shè)6臺600GJZ1-3PWWD發(fā)電機(jī)組。單機(jī)額定功率為600kW，持續(xù)運(yùn)行功率600kW，每臺發(fā)電機(jī)組所發(fā)電量通過1臺高壓機(jī)組斷路器柜輸送及控制，共6臺高壓機(jī)組斷路器柜，6臺高壓機(jī)組斷路器柜的電能經(jīng)1臺高壓輸出柜以一回高壓架空線路送至富祥煤礦區(qū)10kV母線系統(tǒng)與之并網(wǎng)。電氣部分主接線圖見附圖。發(fā)電站開始運(yùn)行前，先由10kV變電所高壓系統(tǒng)通過電站新增的315kVA降壓變壓器低壓側(cè)向電站送電，為其發(fā)電機(jī)輔助系統(tǒng)供電。待輔助系統(tǒng)工作正常時(shí)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，在發(fā)電機(jī)組控制屏上檢測低壓同期信號，過到并網(wǎng)條件后，發(fā)電機(jī)通過降壓變壓器升壓后與10kV變電所系統(tǒng)并網(wǎng)，向富祥煤礦區(qū)變電所10kV母線系統(tǒng)送電。6.電站6臺機(jī)組，每臺機(jī)組長期連續(xù)運(yùn)行功率為600kW，機(jī)組發(fā)電叫量為600×6＝3600kW。電站自用功率約為177.8kW，自用電率＝177.8/3600＝4.94%，發(fā)電站向富祥煤礦礦區(qū)變電所送電功率為3600－177.8＝3422.2kW。礦區(qū)平均用電負(fù)荷為1500kW，發(fā)電站所發(fā)電能除供礦區(qū)自用電外，富裕部分1922.2kW并入貴州電網(wǎng)。電站自用電負(fù)荷表詳見表6.6-1電站自用電負(fù)荷表表6.6-1序號用電負(fù)荷額定功率實(shí)際功率P(kW)kW1對旋式軸流風(fēng)機(jī)36×1.864.83臥式多風(fēng)扇水箱電機(jī)6（8×1.5）723霧化水泵2×11114熱水循環(huán)泵2×11115水處理系統(tǒng)446消防水泵2×7.507其它1515合計(jì)214.8177.86.6.4降壓變壓器容量的選擇電站自用功率約為177.8kW，功率因數(shù)按0.8考慮，視在功率Sf＝177.8/0.8＝152.125kVA,選容量為315kVA變壓器，負(fù)荷率＝222.25/315＝70.56%。降壓變壓器選用1臺S11-M-315/10F系列全密封低損耗電力變壓器，該種變壓器具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、損耗低、噪聲小、過載能力強(qiáng)等特點(diǎn)。6.6.5站用電接線及布置6.6.5.1低壓配電系統(tǒng)（0.4kV）集裝箱發(fā)電機(jī)房分為機(jī)組房單元與控