浅谈如何确定煤矿瓦斯发电项目装机容量
浅谈如何确定煤矿瓦斯发电项目装机容量
【摘要】本文笔者以某新建矿井为例，通过对资源储量、瓦斯抽采方法和抽放量预测数据进行分析，确定燃机装机容量，并结合矿井供热热负荷和供热参数，合理配置余热利用发电系统。
【关键词】煤矿瓦斯；投放量预计；发电项目装机容量
一、瓦斯抽放系统和抽放量预计
（一）矿井瓦斯涌出量
矿井瓦斯抽放初步设计中矿井瓦斯涌出量预测和矿井瓦斯抽采设计按瓦斯含量最大值33.66m3/t计算。按瓦斯含量最大值
33.66m3/t、瓦斯含量平均值22.97m3/t和平均含量经地面预采后降低20%的数值18.37m3/t。
（二）瓦斯抽采方法
1、千米定向钻机区域性瓦斯抽采
该矿井工作面瓦斯涌出量大，周边矿井同一煤层为煤与瓦斯突出煤层，为了确保安全生产并提高工作面瓦斯抽采效果，实现工作面的顺利接续生产，设计由首采面下方的底板瓦斯抽采岩巷向首采面和接续采煤工作面范围内施工区域性预抽钻场，利用千米定向钻机布置瓦斯抽采钻孔，进行区域性瓦斯抽采，预抽时间12个月以上，全面预抽后再进行首采面和首采面接续面的掘进和采煤工作，并优先掘进预抽后的接续面顺槽，便于在顺槽内施工下一组区域预抽钻孔。
2、掘进工作面瓦斯抽采
掘进工作面抽采瓦斯方法主要为利用巷道两帮的卸压条带，向巷前方施工抽采钻孔进行瓦斯抽采，在掘进巷道两侧打钻场，在钻场及贯眼和掘进巷道正前方内布置钻孔进行提前抽采。
3、半封闭采空区瓦斯抽采
半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使盘区总回风流瓦斯处于超限状态，特别是当顶
板冒落时引起采空区瓦斯突然大量涌出对生产构成一定的威胁。设计采用联络巷埋管抽采采空区瓦斯。
4、全封闭采空区抽采
对于采完的工作面，为防止采空区向外涌出瓦斯，打密闭墙时，向采空区密闭墙内埋管，进行瓦斯抽采。
（三）矿井瓦斯抽放量预计
按瓦斯抽放初步设计预抽放后的煤层瓦斯含量8m3/t计算，对应于不同瓦斯含量最大值33.66m3/t、瓦斯含量平均值22.97m3/t和平均含量经地面预采后降20%后的数值18.37m3/t。
二、拟建瓦斯电厂燃机装机容量
根据瓦斯抽放气量和浓度，拟选用发电效率高的进口燃气内燃发电机组发电，进口机组每1m3纯瓦斯理论发电量4.2kW.h，实际发电量3.8～4.0kW.h左右，抽放瓦斯发电量详见下表1：
另回收燃机缸套水余热，可产生60～80℃热水，用于供暖和洗浴，60MW燃机可回收缸套水余热量合计约20475MW。
（二）矿井供热热负荷和锅炉配置情况
矿井工业场地及风井场地主要有采暖通风、空调、浴室供热及井筒防冻用热负荷。工业场地采暖期供热总负荷为12178kW，非采暖期总负荷为4500kW，设有2台WNS7-1.0/115/70-Q型燃气高温热水锅炉，单台额定供热量为7000kW，总供热量为14000kW，采暖期运行2台，非采暖期运行1台；空调设有直燃型溴化锂吸收式冷热水机组，布置在直燃机房内。冬季纯瓦斯消耗量35m3/min，夏季纯瓦斯消耗量15m3/min。风井场地距工业场地约2km，供热总负荷为13826kW，折合蒸汽量为19.8t/h，选用2台WNS10-1.25-Q型燃气蒸汽锅炉，单台额定蒸发量10 t/h，总蒸发量为20t/h，采暖期运行，纯瓦斯消耗量25m3/min。
矿井采暖期总热负荷30024kW，折合0.5MPa饱和蒸汽42.9t/h （除去洗浴6.4t/h，还需要36.5t/h）；矿井非采暖期总热负荷8520kW，折合0.5MPa饱和蒸汽12.2t/h。
（三）热量平衡
通过以上分析，回收燃机余热产生的蒸汽量采暖期除供矿井用热
外，基本没有剩余；非采暖期矿井洗浴热水可利用缸套水余热换取，制冷利用制冷机组，故不使用蒸汽，可利用蒸汽拖动蒸汽轮机进行联合循环发电。
（四）蒸汽轮机配置方案
根据蒸汽量，可配置1台6MW凝汽式汽轮发电机组和2台3MW凝汽式汽轮发电机组两种方案。蒸汽量和蒸汽参数两种机型均可满足要求，6MW汽轮机单机容量大，发电效率高，占地小，但进汽参数高，余热锅炉配置等级高，且双层布置，辅助设备多，系统复杂，检修维护工作量大，投资略高；3MW汽轮机采用组合快装，系统简单，单层布置，便于维护。另瓦斯电厂由于受到井下瓦斯抽采影响，燃机启停频繁，负荷波动较大，3MW机组更适合，附近寺河120MW煤层气发电厂和兰花大宁35MW煤层气发电厂均为3MW机组，故建议采用2台3MW 组合快装凝汽式汽轮发电机组。
四、结语
通过以上分析，燃机电厂通常以“以气定电”原则确定燃机装机容量，而矿井瓦斯抽放初步设计预测瓦斯量均是按最大的瓦斯含量计算的，以保证瓦斯抽放效果在最不利状况下也能满足安全要求，所以当瓦斯抽放泵站尚未建成投入运行，没有实际抽采数据时，不宜按瓦斯抽放初步设计预测的最大抽放量进行设计，应结合周边矿井瓦斯抽采情况，综合考虑，选择合适的抽放量数据。电厂余热利用最好结合电厂周边热负荷、供热介质和电厂供热能力，统筹考虑，燃机装机容量超过20MW时，可考虑配置蒸汽轮机进行燃气-蒸汽联合循环发电。
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浅谈如何确定煤矿瓦斯发电项目装机容量 浅谈如何确定煤矿瓦斯发电项目装机容量 【摘要】本文笔者以某新建矿井为例，通过对资源储量、瓦斯抽采方法和抽放量预测数据进行分析，确定燃机装机容量，并结合矿井供热热负荷和供热参数，合理配置余热利用发电系统。 【关键词】煤矿瓦斯；投放量预计；发电项目装机容量 一、瓦斯抽放系统和抽放量预计 （一）矿井瓦斯涌出量 矿井瓦斯抽放初步设计中矿井瓦斯涌出量预测和矿井瓦斯抽采设计按瓦斯含量最大值33.66m3/t计算。按瓦斯含量最大值 33.66m3/t、瓦斯含量平均值22.97m3/t和平均含量经地面预采后降低20%的数值18.37m3/t。 （二）瓦斯抽采方法 1、千米定向钻机区域性瓦斯抽采 该矿井工作面瓦斯涌出量大，周边矿井同一煤层为煤与瓦斯突出煤层，为了确保安全生产并提高工作面瓦斯抽采效果，实现工作面的顺利接续生产，设计由首采面下方的底板瓦斯抽采岩巷向首采面和接续采煤工作面范围内施工区域性预抽钻场，利用千米定向钻机布置瓦斯抽采钻孔，进行区域性瓦斯抽采，预抽时间12个月以上，全面预抽后再进行首采面和首采面接续面的掘进和采煤工作，并优先掘进预抽后的接续面顺槽，便于在顺槽内施工下一组区域预抽钻孔。 2、掘进工作面瓦斯抽采 掘进工作面抽采瓦斯方法主要为利用巷道两帮的卸压条带，向巷前方施工抽采钻孔进行瓦斯抽采，在掘进巷道两侧打钻场，在钻场及贯眼和掘进巷道正前方内布置钻孔进行提前抽采。 3、半封闭采空区瓦斯抽采 半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使盘区总回风流瓦斯处于超限状态，特别是当顶
第一章概述 1.1 项目概况 项目名称：**市**瓦斯综合利用有限公司 ——**煤矿煤层气发电站建设项目建设单位：**市**瓦斯综合利用有限公司 法人代表： 项目负责人： 项目地址：**市**县**煤矿 **市**煤矿煤层气发电站是由**市**瓦斯综合利用有限公司投资建设的，该发电站利用**煤矿采煤伴生气体煤层气作为燃料，利用煤矿矿井水作为燃气发电机组冷却水进行发电，所发电量除自用电外全部经变压器升压，通过并网专线并入**电网。项目总装机容量1.5MW，年发电量648万KWH，消耗煤层气398.9万m3，实施后对节约能源、保护大气环境、降低煤矿生产成本均有积极作用，同时对当地电力供应具有补充作用。 1.2 可研编制依据 1、**市**煤矿煤层气发电站建设项目可研报告编制委托书 2、《中华人民共和国经济和社会发展第十一个五年规划纲要》 3、《煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划》 4、国家八部委《煤矿瓦斯治理与利用实施意见》 5、国家发改委《煤矿瓦斯治理与利用总体方案》
6、《**市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》 7、《火电工程可行性研究报告书内容深度要求（试行）》 8、《小型火力发电站设计规范》GB50049－94 9、国家、省、市有关政策、法规、规范、标准 10、建设单位提供的基础资料 1.3 研究原则 1、严格遵守国家有关政策和法规，坚持经济效益、社会效益和环境效益并举的方针，提高城市电网供电能力； 2、推广使用较为成熟的工艺和节能环保的设备，降低能耗指标； 3、在瓦斯抽放站附近就近建立坑口发电站，就近入网，减少建设投资； 4、合理确定建设用地面积和配套设施建设规模，同时为远期发展留有余地。 1.4 主要研究内容 本报告对项目建设的背景、必要性及可行性、建设条件、工艺及工程技术方案、节能节水措施、环境影响评价、劳动安全卫生、投资估算、经济效益、项目风险等进行了研究分析。 1.5 主要研究结论 项目建设符合我国煤层气综合利用的基本政策，项目年发电量648万KWH，对当地供电能力具有补充作用；该项目气源供应充足，工艺技术成熟，实施后具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，项目可行。
瓦斯的主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体。 具体可分为液化石油气与天然气、煤气三大类液化石油气，由原油炼制或天然气处理过程中产生的混合气体，主要成分是丙烷与丁烷天然气，由古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生的气态碳氢化合物，主要成份为甲烷，并含有少量之乙烷、丙烷、丁烷等碳氢化合物及少量之不燃性气体 煤气（指生活中人们对其称呼），也俗称为“瓦斯”。指的是煤炭不完全燃烧所产生的气体，主要成分是一氧化碳 煤矿瓦斯发电，既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有利于增加洁净能源供应、减少温室气体排放，达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标。 低浓度瓦斯发电需要解决2个问题，一是各个煤矿的本身不一样，而且随时都在变化，传统的发电机组很难“以不变应万变”；二是低浓度瓦斯的安全输送问题。 低浓度瓦斯发电机组采用电控燃气混合器技术，可以自动控制空燃比，以适应瓦斯的浓度变化，同时，低浓度瓦斯安全输送技术，采用细水雾技术，解决了低浓度瓦斯的地面安全输送问题。
煤矿瓦斯分高浓度瓦斯和低浓度瓦斯，高浓度瓦斯是指瓦斯浓度大于25%的瓦斯，低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于25%的瓦斯。我国60%以上的瓦斯是含甲烷25%以下的低浓度瓦斯，按煤矿安全规程要求，瓦斯浓度在25%以下的就不能贮存和输送，更谈不上利用了。 低浓度瓦斯发电需要解决2个问题，一是各个煤矿的本身不一样，而且随时都在变化，传统的发电机组很难“以不变应万变”；二是低浓度瓦斯的安全输送问题。低浓度瓦斯发电机组采用电控燃气混合器技术，可以自动控制空燃比，以适应瓦斯的浓度变化，同时，低浓度瓦斯安全输送技术，采用细水雾技术，解决了低浓度瓦斯的地面安全输送问题。 中国工程院周院士认为“低浓度瓦斯发电机组，适合我国煤矿点多量小的特点，堪称破解我国煤矿瓦斯难题的金钥匙”。 2004年以来，胜利油田胜利动力机械集团开始对“煤矿瓦斯细水雾输送及发电技术”进行开发研究并与第二年试验成功，使低浓度瓦斯发电技术得到了快速发展。目前装机总容量达到45万KW ，每年可发电21亿KW·H ，利用瓦斯7亿立方米。新版《煤矿安全规程》对浓度在30％以下的瓦斯用于内燃机发电作出了明确的规定，《规程》第148条第五项规定抽采的瓦斯浓度低于30%时，不得作为燃气直接燃烧；用于内燃机发电或作其他用途时，瓦斯的利用、输送必须按有关标准的规定，并制定安全技术措施。这给低浓度瓦斯发电提供了制度保障。
光伏扶贫项目实施方案
一、实施光伏扶贫的重要意义 光伏发电清洁环保，技术可靠，收益稳定，既适合建设户用和村级小电站，也适合建设较大规模的集中式电站,还可以结合农业、林业开展多种“光伏+”应用。在光照资源条件较好的地区因地制宜开展光伏扶贫，既符合精准扶贫、精准脱贫战略，又符合国家清洁低碳能源发展战略；既有利于扩大光伏发电市场，又有利于促进贫困人口稳收增收。 二、光伏扶贫的工作目标 根据国家发展改革委、国务院扶贫办、国家能源局、国家开发银行、中国农业发展银行联合发布的《关于实施光伏发电扶贫工作的意见》（发改能源[2016]621）的指示，在2020年之前，重点在前期开展试点的、光照条件较好的16个省的471个县的约3.5万个建档立卡贫困村，以整村推进的方式，保障200万建档立卡无劳动能力贫困户（包括残疾人）每年每户增加收入3000元以上。其他光照条件好的贫困地区可按照精准扶贫的要求，因地制宜推进实施。 三、光伏扶贫的利好政策 补贴政策：国家发展改革委对光伏电站制定标杆上网电价（如下图），对自发自用余电上网给予每度电0.42元（含税）的度电补贴。 贷款政策：中国农业发展银行出台光伏扶贫贷款管理办法（试行），要求借款人需具有与项目建设或运营相应的权益性资本，所有者权益的来源与构成符合国家相关规定；且项目所在地市(县)政府已按国家发改委等五部门《关于实施光伏发电扶贫工作的意见》(发改能源[2016]621号)要求制定光伏扶贫收入分配管理办法。贷款期限根据借款人综合偿债能力、光伏扶贫项目投资回收期、工程建设进
度等确定，最长可达15年。贷款宽限期，一般为1年，最长可达2年。 四、光伏扶贫的优势 1.电站收益期至少25年，25年持续受益，扶贫不返贫； 2.节能环保，不破坏环境，根据世界自然基金会（WWF）研究结果：从减少二氧化碳效果而言，安装1 平米光伏发电系统相当于植树造林100 平米，目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一； 3.有效解决当地“空壳村”问题，由过去的输血式扶贫，转变成目前造血式扶贫； 4.点对点，精准脱贫，既可按照每一户来建设，又可按照村镇、县区整体建设； 5.拉动当地就业，提升当地GDP,政绩工程，利国利民。 五、光伏扶贫项目资金来源建议 国家专项光伏扶贫资金 财政部专项扶贫发展资金 地方专项扶贫资金 专项扶贫贷款
1、项目概况： 盘县石桥镇鹏程煤矿年产15万吨，有抽排系统，井下相对涌出瓦斯量61方/分，浓度50%以上。根据厂负荷800KW左右，可以上2台500GF1-2RW机组，后期如果负荷增加，或者上网手续办理好后可以再增加机组。 2.项目方案 根据瓦斯浓度本项目方案采用胜利油田胜利动力机械有限公司生产的“胜动”牌500GF1-2RW瓦斯发电机组，该发电机组适用于瓦斯浓度大于30％以上的瓦斯发电。 本方案从“胜动”瓦斯发电机组技术可行性、安全保障、经济可行性等方面，进行建站项目可行性分析论证。 3.瓦斯发电的可行性 内燃机对瓦斯的适应性 胜利油田胜利动力机械有限公司是全国唯一的系列化、专业化燃气机生产企业，燃气机的生产已经有20多年的历史。近几年在瓦斯、煤层气、天然气、石油炼化尾气、焦炉尾气的利用上取得了突破，产品已经在全国各地得到广泛应用。我公司生产的瓦斯发电机组已经在贵州水城、重庆松藻、山西晋城、山西阳泉、安徽淮南、淮北、辽宁阜新、辽宁抚顺等地煤矿成功应用。 瓦斯发电机组针对瓦斯特点设计，采用了数字点火技术、电控技术、增压中冷、稀燃技术等多项国家专利技术和实用新技术，很好地解决了燃烧控制、浓度变化等问题。 瓦斯发电机组应用的技术 煤矿瓦斯抽放过程中，瓦斯的压力和CH 浓度是在不断变化的，胜利油田胜利动力机 4 械有限公司生产的瓦斯发电机组适应瓦斯的变化，具有以下技术特点： 3.2.1空燃比自动调节技术 煤矿抽排瓦斯过程中浓度和压力不稳定,该瓦斯发电机组采用电控混合技术对发动机的空燃比进行实时控制。发动机自动实时监控燃烧状况，由中央控制单元发出指令，执行器调整燃气通道，从而改变燃气进气量，达到自动调节混合比的目的，使发动机空燃比始终保持在理想状态，整个调整过程自动实现。 瓦斯发电机组采用电子控制技术，通过闭环自动调节混合气空燃比，显着提高对燃气浓度变化的适应能力，瓦斯浓度在6%－100％之间变动时，机组都能适应。 3.2.2低压进气技术 针对一些瓦斯压力低的特点，该发电机组采用先混合后增压技术设计使机组对燃气的 O以上即可达到机组的使用条件，不需要压力要求较低，只需要燃气进气压力达到300mmH 2 增加加压装置，减少投资。未采用此技术的国内其他厂家的发电机组需要增加加压装置，这样不仅增加了投资，同时也增加了机组故障点、安全隐患，并消耗了电力。 3.2.3稀燃技术
煤矿低浓度瓦斯发电技术及经济性研究 摘要：中国煤矿每年排放到空气中的瓦斯占全世界总量的将近1/2[1]。瓦斯是重要的温室气体，也是一种燃料。如果能合理地将瓦斯变废为宝，不仅能够减少温 室效应将多余的电量上网，还能够在一定程度上缓解中国能源紧缺的现状。瓦斯 发出的电可以用于抽取瓦斯，而抽取的瓦斯又能够发电，这就形成了一种良性循环，使这项技术能够快速发展起来。 关键词：低浓度瓦斯；燃气发电；煤矿；安全 引言 煤矿瓦斯的处理方式一般分为3类：高浓度瓦斯采抽进入燃气管线；中浓度 瓦斯经过提纯压缩后应用；低浓度瓦斯一般存在于煤矿乏风中，瓦斯浓度一般在30%CH4以下，可用于燃烧供热和发电用途。就煤矿低浓度瓦斯发电供热技术及 其经济性进行研究，提出应用低浓度瓦斯进行热电联产的必要性，并对其经济性 进行测算。 1用于发电的矿井瓦斯浓度预处理 ①由于煤矿井下含水量多，空气湿度相对较大，所以抽采出的瓦斯气体里含有大量的水蒸气。这些水蒸气不但不能用于发电，还会对发电设备造成一定程度 的损坏。所以必须对抽出的瓦斯气体进行脱水处理。目前比较常用的脱水方法是 冷凝法，就是将抽出的气体温度降低、使水蒸气液化自动与其他气体脱离。 ②由矿井直接抽采出的瓦斯里一般都会含有一些不能燃烧的有害气体，这些气体是不能够用来燃烧发电的。所以需要采用一定的方法将它们分离出去。对于 粉尘，一般是采用过滤方法清除的，而其他的有害气体是利用它们的物理性质来 分离。 ③由于抽采的瓦斯浓度不一样，它们的压力也不一样，而在发电机组里需要瓦斯的压力是一定的，所以在送入之前必须要对瓦斯进行稳压处理以达到所需的 压强。在初始阶段即瓦斯在矿井下刚刚被抽出来的时候，由于矿井下环境条件比 较复杂，直接抽采出的瓦斯混合气体的压力和浓度变化幅度比较大，波动比较强烈，这时将抽采出的瓦斯气体经过均压装置，能够起到稳压的作用，以达到要求 的压强范围，使发电机能够持续高效安全地运行。 ④低浓瓦斯气从矿井抽采出来要经过管路输送到发电站的发电机组，而低浓瓦斯易爆炸，这就要求输送配套安全装置，确保低浓度瓦斯在输送中的安全，常 用的有细水雾低浓瓦斯输送系统、两相流瓦斯输送系统。 2各种发电技术及其特点 2.1内燃机发电技术特点 内燃机能够保持理想燃烧状态的关键技术是能否自动调节燃气和空气进气量 的百分比，一般这个混合气体的浓度保持在6%左右是最为理想的状态。由于矿 井抽采的瓦斯不像汽油等化石燃料一样能够保持稳定的浓度，各种情况的存在使 矿井抽采到的瓦斯在浓度及压力等方面变化比较频繁。这就要求内燃机的控制系 统能够根据瓦斯的实时浓度和空气进行配比，使混合后的气体浓度基本保持在6%左右，该控制技术最适合浓度比较低但是流量很大的瓦斯气体发电。如果混合气 体的浓度不够稳定，内燃机就会在缸内发生爆燃，这种情况最直接的后果就是增 大内燃机发生回火的概率，尤其是当内燃机气缸内的温度超出一定限度后，这个
煤矿余热节能综合利用项目 瓦斯发电机组余热、压风机余热、矿井水余热、矿井乏风氧化余热综合利用 胜动集团节能工程公司 2014年5月21日
公司简介 胜动集团节能工程公司位于山东省东营市经济技术开发区府前大街30号，是“中国节能服务产业十佳企业”胜利油田胜利动力机械集团有限公司下属分公司，专业从事分布式能源发电；矿井水、乏风、工艺循环、压风机冷却废热提取；井口保温和井下制冷；工业余/ 废热综合利用等节能工程项目建设总承包业务，集节能工程项目咨询、工程设计、施工总包于一体，提供节能工程建设一体化服务。公司以工程设计院为依托，拥有一支精良工程项目管理团队，业务内容涵盖节能诊断、节能规划、方案设计、可行性研究报告、工程设计、工程施工、EPC总承包。公司目前拥有电力行业（新能源发电、火电）设计和咨询乙级资质、机电设备安装工程专业承包叁级资质，现有员工120余人，其中设计咨询板块60余人，拥有注册建筑师、注册结构师、注册电气工程师、注册公用设备工程师、注册造价师、注册咨询师等各类执业资格技术人员20余名，拥有建筑、结构、暖通、机务、电气、动力等各类专业高中级工程师30余名，工程项目管理板块拥有国家注册建造师执业资格的项目管理人员10余名。节能工程公司立足于集团公司节能减排产业，始终如一的秉承“节约能源、保护蓝天”的企业宗旨，坚持“追求完美、创造卓越”的工作理念，提供给社会“全盘、全套、全面、全新、全优”的节能工程综合服务。近年来，公司以全国范围内燃煤替代节能工程为市场方向，进入煤矿余热综合利用、工业余/废热回收利用等集成供热制冷节能工程领域，实现了快速发展。
一、煤矿丰富的余热资源 1、煤矿瓦斯发电余热 胜动集团是全国最大的燃气内燃机发电机组产业基地，拥有多种型号的燃气发电机组，如500kW/600kW/700kW/1200kW/2000kW大型煤矿瓦斯发电机组。拥有多项发明专利的特有技术。是煤矿低浓度瓦斯发电的行业实施者、标准制定者。 发电机组在运行时，只有约35%转化为电能，约30%-35%随高温烟气排出，20%-25%被发动机冷却水带走，通过机身散热等其他损失约占10%左右，充分利用这些没有被转化为电能的余热，用来制取冷热水以满足用户的生产生活需求。例如：煤矿瓦斯变害为利改造途径中，既有瓦斯的发电利用，也有瓦斯发电余热的利用，既提高了瓦斯的利用率，改善机组运行工况，又降低其他能源消耗。 2、压风机余热制取洗浴热水
徐州市沛县安国镇33MW地面 光伏扶贫项目 实施方案说明 二〇一六年五月 目录
一、综合说明 根据发改能源〔2016〕621号文件《关于实施光伏发电扶贫工作的意见》，为切实贯彻中央扶贫开发工作会议精神，扎实落实《中共中央国务院关于打赢脱贫攻坚战的决定》的要求。拟在徐州市沛县安国镇建设开发建设33MW光伏扶贫项目。此项目可利用当地较好的光照资源条件结合煤矿塌陷区域因地制宜开展光伏扶贫，既符合精准扶贫、精准脱贫战略，又符合国家清洁低碳能源发展战略；既有利于扩大光伏发电市场，又有利于促进贫困人口稳收增收。 本项目位于沛县安国镇，沛县位于徐州市西北部，处于苏、鲁、豫、皖四省交界之地，沛县境内公路四通八达，交通十分便利。 项目地属暖温带半湿润季风气候，四季分明。年平均气13。8℃，年平均降水量757。8毫米，年日照时间2308小时，年平均无霜期260天，年平均相对湿度72%。沛县地区太阳能总辐射量年总量平均值为m2左右，属于太阳能资源较丰富地区。 本拟建工程场区太阳能资源丰富，对外交通便利，开发建设条件优越，是建设太阳能光伏发电站适宜的站址，同时本工程的开发建设是贯彻社会经济可持续发展要求的具体体现，符合国家能源政策的战略方向，可减少化石资源的消耗，减少因燃煤等排放有害气体对环境的污染，对于促进地方经济快速发展将起到积极作用，因此，开发本工程是必要的。 本拟建光伏扶贫项目总规划容量33MWp，共安装124600块标准功率为265Wp的晶体硅光伏组件，预计电站运营期内平均年上网电量为万kWh，年等效满负荷利用小时。 二、项目概况 地理位置 沛县位于江苏省西北端，东靠微山、昭阳两湖，与山东省微山县毗连，西北与山东省鱼台县接壤，西邻丰县，南界铜山县。地处北纬34度28分～34度59分，东经116度41分-117度09分，全境南北长约60公里，东西宽约30公里，总面积1576平方公里。沛县境内无山，全部为冲积平原，海拔由西南部的41米到东北部降至米左右。境内有9条骨干河流，地下水总储量约为亿立方米，属淮河流域泗水水系中的南四湖水系。 沛县濒临北方最大的淡水湖——微山湖，兼有公路、铁路、航运、航空之便。京杭大运河穿境而过；徐沛铁路纵贯南北，与欧亚大陆桥、京九、京沪、京广铁路接轨；正在建设中的穿越全境，10分钟可进入全国高速公路网；1小时可达徐州。徐济高速公路已经开工建设，将结束沛县没有高速公路的历史。丰沛铁路的建设对丰县和沛县的建设将有重大的意义。 地形：沛县地势西南高东北低，为典型的冲积平原形。
煤矿瓦斯发电上网技术规范（试行) 1 范围 适用于贵州省遵义地区煤矿坑口煤层气，抽采瓦斯浓度达到6%以上的煤矿企业建设500kW ——8000kW煤矿瓦斯发电系统，发电上网（10kV配电网）。凡本规范中未规定的事项，均应符合GB755—81《电机基本技术要求》的规定。 2 规范性引用文件 《国家发展改革委印发关于利用煤层气（煤矿瓦斯）发电工作实施意见的通知》发改能源〔2007〕721号 《发电厂并网运行管理规定》电监市场[2006]43号 GB755—81《电机基本技术要求》 DL/T 1033.10-2006电力行业词汇 第10部分:电力设备 DL/T 1033.2-2006电力行业词汇 第2部分:电力系统 DL/T 1033.6-2006电力行业词汇 第6部分:新能源发电 DL/T 1033.9-2006电力行业词汇 第9部分:电网调度 GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》 DL/T 5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》 3 总则 3.1 为保障电力系统安全、优质、经济运行，促进厂网协调，维护电力企业合法权益，制定本技术规范。 3.2 煤矿企业申请瓦斯发电上网项目必须报经政府相关部门审批，并经电网运行管理部门同意后方可实施。 3.3 煤矿瓦斯发电上网系统建设，必须委托具有设计资质的设计单位出具煤矿瓦斯发电上网系统工程设计方案，报电网运行管理部门审批合格后，方可实施。 3.4 发电厂并网运行遵循电力系统客观规律和建立社会主义市场经济体制的要求，实行统一调度，贯彻安全第一方针，坚持公开、公平、公正的原则。 3.5煤矿瓦斯发电上网系统工程竣工，必须经电网运行管理部门组织验收合格后方可投运。 3.6煤矿瓦斯发电上网在电力调度机构的指挥下，落实调频调压的有关措施，保证电能质量满足国家标准。 3.7煤矿瓦斯发电系统及用户端设备与主网（配电网）连接，只允许有一个接入点。10kV 高压计量点采用双向计量装置，发电系统接入示意图，如附图A。 4 瓦斯发电场总体布局 瓦斯发电场总体布局包含：瓦斯发电机组工作区（室内或室外）、升压变压器工作区、配电室（主屏控制室）。 5 瓦斯发电机组 5.1发电机组 5.1.1发电机组选型必须满足国家标准，发电机额定容量：500kW—8000kW；额定功率因数：0.8；额定频率50HZ；额定电压400V，每台发电机，均应有制造的定额铭牌。 5.1.2为了检查制造、安装和检修后的质量，以及掌握发电机的参数和特性，应按照部颁有关规程的规定进行必要的试验，以决定发电机是否可以投入运行。 5.2测量、信号、保护和联锁装置 5.2.1发电机应按照部颁各有关规程的规定装设必要的继电保护、过电压保护、各种联锁装置和监视测量仪表，并在仪表上标出运行定额的红线。
500KW燃气发电机组 烟气余热利用数据计算及经济效益分析 一、余热利用数据计算 1、烟气余热计算 燃气在空气中完全燃烧公式： 燃气在空气中不完全燃烧公式： 国产的500kW瓦斯气发电机组正常运转时，发电功率约为400kW、排烟温度为520℃左右。 如果采用该系统产生洗澡热水，设定烟气余热回收装置的排出的烟气温度为160℃，瓦斯气完全燃烧时瓦斯气和空气的体积比，根据各地的瓦斯成分有所不同，为使燃料充分燃烧，一般燃气与空气的混合比例为理论值的1.4倍左右。无论其混合比是多少，经测量其每小时产生的烟气量一般约为2250 m3/h左右。 平均烟气比重按1.25kg/m3计算， 则每小时排出烟气总重：2250×1.25＝2812.5kg 排烟的比热容按烟道气体计算 （烟道气体的成分 CO 13% H2O 11% N2 76%，在100℃～600℃的平均定压比热容为0.27kcal/kg·℃） 数据列表 定压比热容（kcal/kg.℃）烟道气体空气 100℃0.255 0.241 200℃0.262 0.245 300℃0.268 0.250 400℃0.275 0.255 500℃0.283 0.261 600℃0.290 0.266 每台发电机组可利用排烟余热为： 2台发电机组可利用排烟余热总量为：
27.34×2 ＝54.68万kcal/h（~635kW） 2、缸套高温水余热计算 发动机正常运转过程中，必需要求其缸套温度保持在合理温度之内，高温水的热量如果不利用，则需要加冷却塔进行冷却。如果我们增加1台板式水－水换热器，将高温水热量加以利用，则可以减少能源浪费，使能源利用达到最大化，根据发动机厂家提供的数据，其高温水热量约为： 300KW × 0.75 ＝225 Kw （19.4万kcal/h） 2台发电机组可利用高温缸套水余热总量为： 19.4×2 ＝38.8万kcal/h（~450kW） 3、烟气和缸套高温水总余热计算 通过上面计算，可以看出2台发电机组可以利用的烟气和缸套高温水总余热热量为： 54.68 + 38.8 = 93.48万kcal/h（~1086kW） 二、经济效益分析 如果管线和散热损失按5%计算，2台燃气发电机组的烟气和高温缸套水余热产生的热量88.8万kcal/h；燃煤锅炉的热效率按照80%,煤的热值按照5000kcal/kg 计算,则回收的热量相当于每小时节省燃煤： 88.8×10000÷5000÷0.8 = 222 kg。 每天按照24小时,则每天节省的燃煤量： 222×24 = 5328 kg 每吨煤按照400元计算，则每天节省的费用： 400×5.328 = 2131元 每月按照30天，每年按照运行12个月计算，则每年节省的费用为： 2131×30×12 = 76.7 万元 三、热量平衡计算分析
目录 第一章概述 (1) 1.1项目概况 (1) 1.2编制依据 (3) 1.3项目建设的必要性 (4) 1.4研究范围 (9) 1.5主要技术设计原则 (10) 1.6工作简要过程 (10) 第二章燃料供应及供应方式 (12) 2.1燃料供应 (12) 2.2瓦斯供应方式 (16) 第三章机组选型和规模确定 (18) 3.1低浓度瓦斯利用工艺技术方案选择 (18) 3.2燃机设备选型 (20) 3.3低浓度瓦斯发电机组的系统组成 (23) 3.4建设规模的确定 (24) 3.5发电系统流程 (24) 3.6主要技术经济指标 (25) 第四章电力系统 (27) 4.1电网现状 (27)
4.2电力接入系统 (27) 4.3电气主接线 (28) 第五章站址条件 (29) 5.1选址概述 (29) 5.2站址自然条件 (30) 5.3站址选择意见 (32) 第六章工程设想 (33) 6.1总图 (33) 6.2热机系统 (35) 6.3瓦斯输送系统 (38) 6.4水工部分 (43) 6.5电气部分 (47) 6.6热控 (53) 6.7建筑结构 (56) 6.8采暖、通风与空气调节部分 (58) 第七章环境卫生 (59) 7.1环境现状 (59) 7.2采用的环境保护标准 (60) 7.3瓦斯发电环境影响分析 (62) 7.4瓦斯利用污染防治基本原则 (65) 7.5污染防治措施 (66)
7.6环保管理、监测及投资 (68) 7.7项目的环境效益 (69) 7.8结论和建议 (69) 第八章消防专篇 (70) 8.1概述 (70) 8.2火灾爆炸危险性分析 (71) 8.3总平面布置与交通安全要求 (72) 8.4建筑物及构筑物要求 (73) 8.5消防给水和站区消防措施 (73) 第九章劳动安全与工业卫生 (78) 9.1职业危害 (78) 9.2安全卫生规程及标准 (78) 9.3主要危害因素分析 (79) 9.4主要防范措施 (79) 9.5劳动安全卫生机构设置与人员配备 (85) 9.6预期效果及建议 (85) 第十章节约能源及原材料 (87) 10.1用能标准及节能规范 (87) 10.2节约能源的措施 (88) 10.3节能减排效果分析 (90) 第十一章劳动组织与定员 (94)
沿海滩涂建设20MWp跟踪并网光伏电站示范工程实施方案
目录 一、示范工作总体目标................... 错误！未定义书签。 1.1 项目名称............................ 错误！未定义书签。 1.2 项目目标............................ 错误！未定义书签。 二、项目的主要内容..................... 错误！未定义书签。 2.1 项目背景............................ 错误！未定义书签。 2.2 项目的意义.......................... 错误！未定义书签。 三、具体项目情况........................ 错误！未定义书签。 3.1 项目业主单位情况.................... 错误！未定义书签。 3.2 项目地点简介........................ 错误！未定义书签。 3.3 项目工程方案........................ 错误！未定义书签。 3.4 技术方案............................ 错误！未定义书签。 3.5 实施周期及进度计划.................. 错误！未定义书签。 3.6 投资估算与技术分析.................. 错误！未定义书签。 四、保障措施............................ 错误！未定义书签。 4.1 组织协调措施........................ 错误！未定义书签。 4.2 监督管理措施........................ 错误！未定义书签。 4.3 政策、资金等配套措施................ 错误！未定义书签。 五、其它有关分析........................ 错误！未定义书签。 5.1 环境影响和评价...................... 错误！未定义书签。 5.2 社会评价............................ 错误！未定义书签。 5.3 节能减排效益........................ 错误！未定义书签。 六、结论与建议.......................... 错误！未定义书签。金太阳示范工程示范项目汇总表（一）...... 错误！未定义书签。金太阳示范工程示范项目汇总表（二）...... 错误！未定义书签。
黄家沟煤业〔20**〕**号 **煤业有限责任公司 关于**煤矿瓦斯发电项目验收并网的申请 ***电力有限公司： 我公司**煤矿按照《***》规定和**安监〔20**〕**号文件要求，为了降低矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，于**年**月建成瓦斯抽放系统且运行正常。 我矿瓦斯抽放系统建成以来，从井下抽出的瓦斯直接排空，为了减少环境污染、降低大气温室效应、提高能源利用
率，更好地贯彻落实《**办公室关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》（**办发〔20**〕**号）文件精神，按照**发能源〔20**〕**号文件和**改能源〔20**〕**号文件要求，大力推进煤层气（煤矿瓦斯）综合利用工作，充分利用能源、保护生态环境、变害为宝、保障煤矿安全，我公司经行政审批同意，于**年**月在**乡**村**组**煤矿矿区内闲置地点开工建设瓦斯发电站，该项目装机容量**KW（一期工程**KW）,占地约**亩，建筑面积**m2，总投资**万元。发电站建成后瓦斯发电自用，余电上网。 **煤矿瓦斯发电项目备案号：**投资备【2018－511528－44－03－310683】FGQB-0135号；项目选址批复**住建城管函〔20**〕**号；环保备案批复**环函〔20**〕**号。项目设计单位**动力机械集团有限公司；项目建设施工单位**建设有限公司；动力配电段试验单位**建筑安装工程有限公司。 **煤矿瓦斯发电项目各项建设手续齐备，于**年**建设竣工，现特向贵公司申请验收并网试运行，请予批准为谢！ 特此申请
附件： 1、**省固定资产投资项目备案表 2、**住建城管函〔20**〕**号 3、**环函〔20**〕**号 4、设计、施工、试验单位资质复印件 **煤业有限责任公司 **年**月**日
2019.02科学技术创新-191-浅谈瓦斯发电机组余热回收利用技术 王银华 （中煤昔阳能源有限责任公司瓦斯发电厂，山西昔阳045300） 摘要：主要收集并分析了黄岩汇煤矿职工澡堂洗浴热水年用水量、水源热泵年耗电量、稳定情况等指标，在此基础上，研究了余热锅炉汽水分离器产生的蒸汽输往矿井过程中的能量变化情况，然后选择采用和瓦斯发电机组相适应的余热锅炉，这样一来，水源热泵系统和余热回收利用系统就能够相互备用，充分发挥两者作用，而且很好的解决了职工澡堂洗浴热水问题。此外，通过一系列优化设计，保证了余热回收系统能够科学有效的运行，降低了水源热泵系统整体耗电量。 关键词：瓦斯发电组;余热回收利用技术;技术方案；效益分析 中图分类号:TD712+.67文献标识码：A文章编号:2096-4390（2019）02-0191-02 黄岩汇煤矿在2016年初投入使用职工澡堂和更衣室供暖系统,主要是通过水源热泵系统给矿上提供职工洗浴热水以及澡堂冷暖空调。采用水暖热泵系统优势在于运行稳定、成本低,但是弊端也很明显，比如在枯水季矿井水量不多,这样热量就达不到，温度相对很低，另外，矿井上的水不是很干净，杂质比较多，很容造成堵塞,需要经常清洗，维护成本相对偏高，周期也长。现在已经有三台水源热泵机组和冷暖空调损坏，严重影响了澡堂热水使用，因此，当务之急就是从新配备新的澡堂热水供应系统，以便和水源热泵系统互补备用。 1现状概述 黄岩汇煤矿和中煤昔阳能源有限责任公司的瓦斯发电厂距离较近，电厂发电机组燃气内燃机产生的高温冷却水热量比较大，同时烟道余热的热量也大,这些热量对于黄岩汇煤矿职工澡堂空调取暖以及洗浴热水来说已经绰绰有余，且节约费用。通过分析瓦斯发电机组的具体情况,然后新建瓦斯发电机组余热回收系统,以此为黄岩汇煤矿提供取暖，主要是澡堂热水和冬季空调采暖。把之前损坏的水源热泵系统修好，其主要负责夏季制冷,而瓦斯发电机组余热回收系统提供采暖。经过改造后，既节约了费用，又节能环保，关键是余热回收系统和水源热泵系统实现了补充备用，两者互不影响,而且能够智能控制。考虑到瓦斯发电机组内燃机拥有足够多的余热.同时通过实践可知，仅两台内燃机烟道余热回收约为300t/d,这已足够满足黄岩汇煤矿的供热需求，高温冷却水约为80t/d。但需要注意的是矿区水质差问题，这对系统正常运行会造成严重影响，因此需要在冷水进水端加入软水系统，流量约为20t o 2技术方案 2.1瓦斯发电余热回收系统 瓦斯发电余热冋收系统设备主要采用的是燃气内燃机，型号为500GFZL通过分析可知，燃气内燃机烟气排放物有微量硫化合物、碳颗粒、NOx、HC。如果这些物质在气态时，一般不会腐蚀设备，但如果排烟温度相对较低的话，水蒸气遇冷就会形成液态水，其会和上述硫化物以及氮氧化物结合形成酸，由此就会对设备形成腐蚀。此外，碳颗粒在潮湿时候非常容易结垢，烟气余热转换器需要一直保持排烟温度在150T上下，避免因为蒸汽受冷形成酸而腐蚀设备。浴室采暖适合用暖气片，兼顾管路热损，温度设置80七为宜。 2.2燃气发电机余热回收数据 该燃气发电机组额定功率为500KW,热效率值为35%,总热功率1430kW,排烟热功率占总热功率的32%,可回收率达到64%。实际发电机组在正常运行时，发电量在450KW,比理论值略低，约占理论值的九成，能够回收的热值为412KW,以64%的可回收率来计算，两台瓦斯发电机组可产80T热水约150t/d,除去热水管网等热损10%,仍可产80覽热水约136t/d,换成501的热水约为240t,可满足供应澡堂洗浴热水的要求。 2.3烟道余热回收 和高温冷却水余热回收比起来，烟道余热回收更为简单、方便、易行、节省费用。余热回收利用不但能够和之前的水源热泵同时运行,而且也可以单独运行，所以，这里只采用瓦斯发电机组烟道余热利用系统。若发电机组运行，烟道余热回收机组就会打开进水电磁阀，目的是把冷水进行充分热交换，确保出水温度满足要求，如果不达标，机组会报警。机组的控制器可设置出水量和温度，如果发电机组因故停止工作,此时热回收机组会把进水电磁阀关闭，机组将会全部停止工作。若发电机组需要检修，或者是在不运行时，水源热泵系统就会取而代之为澡堂供热。等到夏季，水源热泵系统会自动为末端制冷，这是制冷和热水备用系统。考虑到实际情况，比如距离、热损等,使用的烟道余热回收机组型号为GLC-13。从现在来看,冷水情况下也是可以达到热回收机组流量和压力要求，为保险起见，需要设置增压水泵，以防在水压达不到要求时自动启动。通过相关数据研究得出，选用四台水泵，型号为TD80-22/2。 2.4之前系统设备更换 室外水源热泵主机需要四台，型号改为LSR-1OOIIGW，每台制热量100KW,功率20KW。把之前受损的中央空调机组修复，冬季采暖通过新的余热回收系统，用R410A环保型冷媒代替MWH030DB模块式水源冷水（热泵）中央空调机组,R410A环保型冷媒每台制热额制冷量分别为115KW和106KW,功率在20-29KW左右，冬天制冷通过瓦斯余热回收系统，夏天制冷通过室外水源泵主机。 2.5余热回收系统优点 采用余热回收系统,不但变废为宝，实现节能，而且运行稳定，关键没有产生运行费用，还解决了散热负担问题，一举多得。实践显示，余热冋收系统产热足够满足澡堂需求,采用热交换原理，设备运行也相对比较可靠。余热回收系统对水温控制比较精准，误差极小,烟道排烟科学,对烟气的成分和状态不会改变，降低了腐蚀风险，同时，该系统具有较强的耐腐蚀性,易清洗、易维护，所用材质优良,使用期限可达二十年之久。 2.6余热回收系统运行方式要求 第一，空调制冷。澡堂第一层和第二层空调制冷（转下页）
光伏发电方案100kW．
100kWp屋顶分布式光伏发电 建设方案 目录 一、项目建设背景及意 义 .......................................................................... (3) 3........................................................................... ..................................................... 1.1项目名称 3........................................................................... .................................................... 1.2项目背景. 3........................................................................... .................................................... 建设意义 .1.34相关技术规范和标 准 ......................................................................... ................................... 二、
5 .......................................................................... ........................................................ 三、设计方案 5 .......................................................................... ................................................... 3.1．系统概述6........................................................................... .......................................... 3.2．光伏阵列方案 6........................................................................... ......................... .3.3．光伏逆变器及并网方案 6........................................................................... ................................................. 3.4．监控装置 . 6.3.5．综 述 .......................................................................... .......................................................... 73.6.原理 图 .......................................................................... ....................................................... 8 四、 ........................................................................ .................................... 设计计算及设备选型 8 .......................................................................... ......................................... 并网逆变器设计4.1 9 .......................................................................... ........................................... 光伏阵列设计4.2. 0 .......................................................................... ...................................... 14.3.光伏阵列汇流箱 214.4.交流配电 柜 .......................................................................... .............................................. 34.5.系统接入电网设 计 .......................................................................... . (1) 3 .......................................................................... .......................................... 14.6.系统监控装置