瓦斯發(fā)電方案

山東勝動(dòng)燃?xì)饩C合利用有限責(zé)任公司瓦斯發(fā)電站建設(shè)方案1、項(xiàng)目概況：盤(pán)縣石橋鎮(zhèn)鵬程煤礦年產(chǎn)15萬(wàn)噸，有抽排系統(tǒng)，井下相對(duì)涌出瓦斯量61方/分，濃度50%以上。根據(jù)廠負(fù)荷800KW左右，可以上2臺(tái)500GF1-2RW機(jī)組，后期如果負(fù)荷增加，或者上網(wǎng)手續(xù)辦理好后可以再增加機(jī)組。2.項(xiàng)目方案根據(jù)瓦斯?jié)舛缺卷?xiàng)目方案采用勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械有限公司生產(chǎn)的“勝動(dòng)”牌500GF1-2RW瓦斯發(fā)電機(jī)組，該發(fā)電機(jī)組適用于瓦斯?jié)舛却笥?0％以上的瓦斯發(fā)電。本方案從“勝動(dòng)”瓦斯發(fā)電機(jī)組技術(shù)可行性、安全保障、經(jīng)濟(jì)可行性等方面，進(jìn)行建站項(xiàng)目可行性分析論證。3.瓦斯發(fā)電的可行性3.1內(nèi)燃機(jī)對(duì)瓦斯的適應(yīng)性勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械有限公司是全國(guó)唯一的系列化、專(zhuān)業(yè)化燃?xì)鈾C(jī)生產(chǎn)企業(yè)，燃?xì)鈾C(jī)的生產(chǎn)已經(jīng)有20多年的歷史。近幾年在瓦斯、煤層氣、天然氣、石油煉化尾氣、焦?fàn)t尾氣的利用上取得了突破，產(chǎn)品已經(jīng)在全國(guó)各地得到廣泛應(yīng)用。我公司生產(chǎn)的瓦斯發(fā)電機(jī)組已經(jīng)在貴州水城、重慶松藻、山西晉城、山西陽(yáng)泉、安徽淮南、淮北、遼寧阜新、遼寧撫順等地煤礦成功應(yīng)用。瓦斯發(fā)電機(jī)組針對(duì)瓦斯特點(diǎn)設(shè)計(jì)，采用了數(shù)字點(diǎn)火技術(shù)、電控技術(shù)、增壓中冷、稀燃技術(shù)等多項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利技術(shù)和實(shí)用新技術(shù)，很好地解決了燃燒控制、濃度變化等問(wèn)題。3.2瓦斯發(fā)電機(jī)組應(yīng)用的技術(shù)煤礦瓦斯抽放過(guò)程中，瓦斯的壓力和CH4濃度是在不斷變化的，勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械有限公司生產(chǎn)的瓦斯發(fā)電機(jī)組適應(yīng)瓦斯的變化，具有以下技術(shù)特點(diǎn)：3.2.1空燃比自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)煤礦抽排瓦斯過(guò)程中濃度和壓力不穩(wěn)定,該瓦斯發(fā)電機(jī)組采用電控混合技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控燃燒狀況，由中央控制單元發(fā)出指令，執(zhí)行器調(diào)整燃?xì)馔ǖ溃瑥亩淖內(nèi)細(xì)膺M(jìn)氣量，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)混合比的目的，使發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比始終保持在理想狀態(tài)，整個(gè)調(diào)整過(guò)程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。瓦斯發(fā)電機(jī)組采用電子控制技術(shù)，通過(guò)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)混合氣空燃比，顯著提高對(duì)燃?xì)鉂舛茸兓倪m應(yīng)能力，瓦斯?jié)舛仍?%－100％之間變動(dòng)時(shí)，機(jī)組都能適應(yīng)。3.2.2低壓進(jìn)氣技術(shù)針對(duì)一些瓦斯壓力低的特點(diǎn)，該發(fā)電機(jī)組采用先混合后增壓技術(shù)設(shè)計(jì)使機(jī)組對(duì)燃?xì)獾膲毫σ筝^低，只需要燃?xì)膺M(jìn)氣壓力達(dá)到300mmH2O以上即可達(dá)到機(jī)組的使用條件，不需要增加加壓裝置，減少投資。未采用此技術(shù)的國(guó)內(nèi)其他廠家的發(fā)電機(jī)組需要增加加壓裝置，這樣不僅增加了投資，同時(shí)也增加了機(jī)組故障點(diǎn)、安全隱患，并消耗了電力。3.2.3稀燃技術(shù)機(jī)組通過(guò)合理匹配配氣系統(tǒng)，調(diào)低空燃比,利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新概念燃燒室技術(shù)在局部形成點(diǎn)火能量相對(duì)優(yōu)勢(shì)，爾后實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)點(diǎn)火，增大了點(diǎn)火能量，提高燃?xì)馊紵俣?，?shí)現(xiàn)了稀薄燃燒，降低了機(jī)組熱負(fù)荷，提高了機(jī)組對(duì)燃?xì)獾倪m應(yīng)性和機(jī)組的熱效率，其動(dòng)力性和可靠性大大提高。未采用此技術(shù)的機(jī)組，對(duì)燃?xì)獾某睗裥暂^為敏感，表現(xiàn)為點(diǎn)火困難或點(diǎn)火不連續(xù)。3.2.4燃燒自動(dòng)控制技術(shù)此技術(shù)為我公司獨(dú)創(chuàng)。通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)，可將機(jī)組的排氣溫度控制在550℃以下，顯著降低熱負(fù)荷，明顯提高機(jī)組運(yùn)行可靠性，特別是具有避免爆震發(fā)生的作用。未采用此技術(shù)的機(jī)組一般是憑人的感官和經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整機(jī)組運(yùn)行狀況，機(jī)組運(yùn)行時(shí)排氣溫度會(huì)超過(guò)650℃，其關(guān)鍵部件的壽命大大降低，不能滿(mǎn)足機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行的要求。3.2.5數(shù)字點(diǎn)火技術(shù)該技術(shù)為勝利動(dòng)力機(jī)械有限公司專(zhuān)利技術(shù)，點(diǎn)火系統(tǒng)由ECU、火花塞、高壓線(xiàn)、高壓點(diǎn)火線(xiàn)圈等部分構(gòu)成。該技術(shù)由ECU根據(jù)不同類(lèi)型的燃?xì)鈾C(jī)，或燃?xì)鈾C(jī)的不同工況，從軟件上調(diào)整點(diǎn)火能量和點(diǎn)火時(shí)間，保證燃?xì)馊紵浞?，機(jī)組可靠運(yùn)行。此點(diǎn)火系統(tǒng)尤其適合多缸機(jī)型，使每個(gè)氣缸都能在最佳狀態(tài)工作，發(fā)揮機(jī)器的最佳性能。3.2.6增壓中冷技術(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)針對(duì)瓦斯的特性合理匹配增壓器和中冷器，增加了燃?xì)膺M(jìn)氣量，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)功率。與稀燃技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)燃?xì)庀”∪紵?，減少燃?xì)夂笕寂c爆震傾向，降低熱負(fù)荷，改善排放，提高了燃?xì)鈾C(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。3.2.7電子調(diào)速技術(shù)選用美國(guó)WOODWARD電調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當(dāng)前世界最先進(jìn)的大功率調(diào)速系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)20多年燃?xì)鈾C(jī)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)外機(jī)組的使用驗(yàn)證，該調(diào)速系統(tǒng)的使用性能優(yōu)越，具有高穩(wěn)定性和反應(yīng)快速等優(yōu)點(diǎn)，適合多臺(tái)機(jī)組并車(chē)或并網(wǎng)時(shí)使用，可達(dá)到精確的速度控制，使機(jī)組調(diào)速率穩(wěn)定。3.2.8TEM全電子控制技術(shù)利用TEM（全電子控制技術(shù)）系統(tǒng)對(duì)瓦斯?jié)舛?、發(fā)動(dòng)機(jī)缸溫、排溫、混合器轉(zhuǎn)角、監(jiān)控儀測(cè)量參數(shù)、電量參數(shù)進(jìn)行采集記錄與故障報(bào)警，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)混合a．機(jī)組對(duì)內(nèi)部循環(huán)水的要求：由熱力部分處理出的軟化水（硬度0.7－5.3me/l，pH值6－8.5）補(bǔ)充燃?xì)獍l(fā)電機(jī)內(nèi)循環(huán)補(bǔ)充水量；每臺(tái)500GF1-2RW瓦斯發(fā)電機(jī)組每天正常消耗軟化水量約1.0～1.5kg，由軟化水箱提供。b．機(jī)組對(duì)外部循環(huán)水的要求：?jiǎn)闻_(tái)機(jī)組高溫外循環(huán)水（進(jìn)水溫度60℃～65℃；出水溫度65℃～75℃；循環(huán)水量30～50m3/h）；單臺(tái)機(jī)組低溫外循環(huán)水（進(jìn)水溫度30℃～40℃；出水溫度32℃5.4電氣系統(tǒng) 勝利動(dòng)力機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組出口電壓是400V，經(jīng)電纜并接至主控室內(nèi)機(jī)組控制屏，機(jī)組控制屏設(shè)有并網(wǎng)控制和常規(guī)保護(hù)裝置，各機(jī)組出線(xiàn)分別經(jīng)控制屏和隔離柜匯接至400V母線(xiàn)，可低壓輸出也可經(jīng)升壓變壓器升壓后高壓輸出。站房?jī)?nèi)的電氣開(kāi)關(guān)、電磁閥、照明燈具采用礦用隔爆型。5.5消防系統(tǒng)站內(nèi)消防器材配置移動(dòng)式泡沫滅火器或粉塵滅火器，消防水系統(tǒng)與循環(huán)冷卻水系統(tǒng)合并考慮。5.6防雷接地系統(tǒng)發(fā)電站采用高桿避雷針保護(hù)全廠建筑物，接地電阻不大于4Ω，站內(nèi)機(jī)電設(shè)備、管線(xiàn)及金屬構(gòu)架均進(jìn)行保護(hù)性接地，計(jì)算機(jī)基地系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置，接地電阻不大于10Ω。6.瓦斯發(fā)電安全性6.1機(jī)組安全系統(tǒng)短路保護(hù)：利用主回路低壓斷路器電磁式脫扣器做短路保護(hù)，動(dòng)作電流整定8-10倍額定電流。過(guò)電流保護(hù)：利用主回路低壓斷路器的延時(shí)脫扣器，按照發(fā)電機(jī)額定電流的1.25倍整定。欠壓保護(hù)：在主回路低壓短路器裝設(shè)失壓脫扣器，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓低于50%-60%額定電壓時(shí)，使主斷路器分閘。逆功率保護(hù)：并聯(lián)運(yùn)行時(shí)發(fā)生5%-15%額定功率的逆功率時(shí)，10s內(nèi)逆功率保護(hù)裝置使主斷路器分閘。發(fā)電機(jī)熱保護(hù)：定子溫度超過(guò)145℃，發(fā)出聲光預(yù)告報(bào)警信號(hào)，超過(guò)155機(jī)組油壓低保護(hù)：當(dāng)油壓低到≤392kpa時(shí)，油壓低指示燈亮，同時(shí)電鈴報(bào)警，主開(kāi)關(guān)自動(dòng)分離。6.2煤礦應(yīng)用安全性瓦斯輸送管線(xiàn)設(shè)置專(zhuān)用阻火器，機(jī)組裝有防回火裝置。“勝動(dòng)”瓦斯發(fā)電機(jī)組目前已大量用于煤礦瓦斯、煤層氣發(fā)電。在重慶、貴州、山西、安徽、遼寧等地已經(jīng)廣泛使用。通過(guò)在各大煤礦的使用，實(shí)踐證明該瓦斯發(fā)電機(jī)組安全可靠，有效的解決了瓦斯利用的安全性問(wèn)題。7.瓦斯進(jìn)氣部分7.1氣源瓦斯?jié)舛龋?0％；壓力（調(diào)壓閥前）不低于3kPa；進(jìn)氣溫度≤35℃瓦斯不含游離水或其它游離雜質(zhì)，粉塵顆粒小于5μg，總含量不大于30mg/m3。7.2瓦斯進(jìn)氣配置從煤礦來(lái)的瓦斯總管線(xiàn)在發(fā)電機(jī)房外成為分管線(xiàn)，分別為每臺(tái)機(jī)組供氣，每條分管線(xiàn)上分別設(shè)一個(gè)管道阻火器，防止總管線(xiàn)上有回火現(xiàn)象發(fā)生。在至每臺(tái)發(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣閥門(mén)前設(shè)置一個(gè)進(jìn)氣模塊，上面安裝有管道阻火器及電磁閥、過(guò)濾器。防止進(jìn)氣支管線(xiàn)上的回火現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)瓦斯進(jìn)行過(guò)濾及自動(dòng)關(guān)、合氣源。瓦斯輸送管線(xiàn)設(shè)置專(zhuān)用阻火器，包括雷達(dá)水位自控式水封阻火器和干式瓦斯專(zhuān)用阻火器；瓦斯輸送采用水霧輸送，管路上設(shè)置水霧阻火點(diǎn)。瓦斯氣流經(jīng)水霧阻火點(diǎn)后水分增加，瓦斯氣超出爆炸范圍，使瓦斯輸送變得安全。進(jìn)入每臺(tái)機(jī)組的支管線(xiàn)采用符合《輸送流體用無(wú)縫鋼管》GB/T8163-1999標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的20#鋼無(wú)縫鋼管；分管線(xiàn)和總管線(xiàn)采用符合《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術(shù)條件第一部分：A級(jí)鋼管》GB/T9711.1-1997標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制造的L255螺旋縫埋弧焊鋼管。8.消防及瓦斯報(bào)警8.1消防對(duì)象站內(nèi)的主要消防對(duì)象為瓦斯發(fā)電機(jī)組，高壓配電室，低壓配電室，戶(hù)外變壓器、綜合泵房等。8.2消防方式消防水源引自煤礦消防水管線(xiàn)。按照“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的原則，根據(jù)站內(nèi)新建的建、構(gòu)筑物設(shè)施，以及根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-87(2001年版)的要求，站內(nèi)消防以移動(dòng)式滅火器為主，同時(shí)利用煤礦消防水源引１條DN200消防水管線(xiàn)在站內(nèi)設(shè)置消火栓進(jìn)行安全保護(hù)。8.3消防內(nèi)容a.在廠區(qū)及瓦斯發(fā)電機(jī)組周?chē)O(shè)置消火栓SS-100型及推車(chē)式磷酸銨鹽干粉滅火器和手提式磷酸銨鹽干粉滅火器；b.高壓配電室內(nèi)設(shè)置推車(chē)式CO2滅火器和手提式CO2滅火器，低壓配電室設(shè)置推車(chē)式CO2滅火器和手提式CO2滅火器；c.變壓器區(qū)設(shè)置手提式磷酸銨鹽滅火器；d.循環(huán)水泵房設(shè)置手提式磷酸銨鹽滅火器；e.循環(huán)水泵房配電值班室設(shè)手提式CO2滅火器。9.瓦斯報(bào)警及通風(fēng)發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置瓦斯泄漏傳感器，當(dāng)瓦斯泄漏達(dá)到報(bào)警值時(shí)，低壓配電室內(nèi)的發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員進(jìn)行瓦斯泄漏查找并排除泄漏點(diǎn)。當(dāng)瓦斯泄漏達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，瓦斯報(bào)警控制器輸出一信號(hào)，聯(lián)動(dòng)發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)的防爆軸流風(fēng)機(jī)，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的空氣進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到安全界限內(nèi)。當(dāng)?shù)陀趫?bào)警值后，防爆軸流風(fēng)機(jī)自動(dòng)停轉(zhuǎn)。防爆軸流風(fēng)機(jī)也可手動(dòng)啟動(dòng)。發(fā)電機(jī)房墻上布置軸流風(fēng)機(jī)的下墻面上安裝鋁合金百葉窗。綜合泵房的墻面也設(shè)置有軸流風(fēng)機(jī)及百葉窗，綜合泵房的強(qiáng)制通風(fēng)靠手動(dòng)進(jìn)行控制。10.土建部分發(fā)電機(jī)房為輕型彩鋼板結(jié)構(gòu)；高低壓配電室、配件室、油脂庫(kù)、綜合泵房及其配電室均為混磚結(jié)構(gòu)；冷卻水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。11、投資明細(xì)（見(jiàn)明細(xì)）紅色為甲方投資，黑色為乙方投資。12、合作方式乙方提供燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組給甲方在投資的發(fā)電項(xiàng)目中使用，甲方負(fù)責(zé)發(fā)電站土建基礎(chǔ)建設(shè)、高壓部分（變壓器及變壓器之后部分）、輸氣管線(xiàn)接到發(fā)電站機(jī)組進(jìn)氣端。乙方提供發(fā)電機(jī)組及標(biāo)準(zhǔn)配置。機(jī)組日常運(yùn)行維護(hù)工作、電站運(yùn)行人員工資等由乙方負(fù)責(zé)。結(jié)算方式按設(shè)備租賃費(fèi)+電費(fèi)的方式進(jìn)行。1、乙方按照單臺(tái)機(jī)組3萬(wàn)元/月（含機(jī)組大修費(fèi)用）的固定費(fèi)用收取設(shè)備租賃費(fèi)（從設(shè)備就位算起）。2、根據(jù)雙方抄表所確認(rèn)的發(fā)電數(shù)量，當(dāng)月的電費(fèi)由乙方開(kāi)具勞務(wù)發(fā)票；當(dāng)月的設(shè)備租賃費(fèi)由乙方開(kāi)具租賃費(fèi)發(fā)票。甲方應(yīng)在次月10日前將電費(fèi)及設(shè)備租賃費(fèi)付清給乙方。3、甲方付給乙方的綜合電費(fèi)價(jià)格為0.2元/kWh（含機(jī)組項(xiàng)、中修費(fèi)用）。在合作期限內(nèi)，如果國(guó)家上調(diào)電價(jià)，則甲方付給乙方的綜合電費(fèi)價(jià)格自動(dòng)增加，額度為國(guó)家電價(jià)增長(zhǎng)額度的50％。項(xiàng)目分項(xiàng)目名稱(chēng)單位數(shù)量單價(jià)（萬(wàn)元）估價(jià)（萬(wàn)元）直接工程費(fèi)電氣部分1發(fā)電機(jī)組臺(tái)21282562站用電低壓配電屏臺(tái)11.51.53低壓電纜米3000.05616.84直流啟動(dòng)電源臺(tái)1115S9-M-1250/100.4/10V變壓器臺(tái)115156高壓開(kāi)關(guān)柜及高壓電纜臺(tái)11818土建部分1發(fā)電機(jī)房m21400.1216.8