阳煤寺家庄公司新建低浓度瓦斯发电方案
一、项目概述
利用瓦斯发电既符合国家节能环保政策，又是集资源合理配置、矿井安全生产为一体的效益工程，属于矿井瓦斯综合利用项目，具有良好的节能效果，环境、经济和社会效益可观。
寺家庄公司每年排空的低浓度纯瓦斯量约2000万m3，瓦斯浓度在2-5%之间。基于国家节能减排要求，为了合理利用这部分低浓度瓦斯，并且考虑利用瓦斯电厂尾气余热解决矿井冬季井口加温问题，部分或全部替代现有的燃煤热风炉，从而实现节能减排、资源综合利用的目的。为此，拟在寺家庄矿中央风井工业广场西部现有土地建设10MW余热利用瓦斯发电机组。
二、低浓度瓦斯发电方案可行性分析
1、瓦斯气源分析
寺家庄矿抽采瓦斯来源主要来自井下（地面抽采瓦斯计划下一步开始实施）；井下抽采瓦斯分本煤层和邻近层两部分，现本煤层抽采瓦斯全部排空，邻近层抽采瓦斯是瑞阳CNG项目的主供气源，同时保障矿井供暖及生活民用。
2014年寺家庄公司本煤层抽采瓦斯纯量为1467万m3，浓度为2～4%，最高为4.6%；2015年本煤层抽采瓦斯纯量1832万m3，浓度为3～5%。随着煤矿瓦斯治理力度的加大、抽采工艺改进以及采掘工作面有序衔接，本煤层瓦斯抽采量将逐年增加，瓦斯浓度也将逐步提高，预计2016年本煤层抽采瓦斯量在2500万m3以上。
在正常生产条件下，寺家庄公司邻近层瓦斯（35%以上）抽采量每年都在6000万m3以上。随着矿井开采强度和瓦斯抽采工程的加大，瓦斯抽采量将逐年增加，预计2016年瓦斯抽采量在5000万m3以上（生产8个月计算）。
鉴于寺家庄本煤层抽采瓦斯浓度低的现状，建议采取：一是规范本煤层抽采工艺、完善抽采管网提高瓦斯浓度达8%以上，二是考虑掺混1000～1500万m3邻近层高浓度瓦斯，形成瓦斯浓度为9%左右的稳定气源。
2、瓦斯供气方式及输送
寺家庄矿瓦斯抽放站目前有6台水环式真空泵抽采本煤层瓦斯，抽采能力为3200m3/min；有2台水环式真空泵抽采邻近层瓦斯，抽采能力为1240m3/min。
低浓度瓦斯输送系统须设置泄爆、阻爆、抑爆三种不同原理的阻火防爆装置。本方案阻火泄爆装置采用水封阻火器，阻爆装置采用自动阻爆装置，抑爆装置采用细水雾装置。
各种装置型号与管道尺寸及敷设方式具体在设计阶段考虑。
如果低深度瓦斯达不到8-9%的要求，需掺混邻近层瓦斯时，由为煤层气牵头与矿方协调配合，制定配、输方案。
3、电力网络系统保障
（1）寺家庄矿电网现状
寺家庄矿现有一座35kV变电站（寺矿35/10kV变电站），站内设有2台SFZ10-31500/35的主变，35kV母线接线方式为双母线接线、10kV母线接线方式为单母线分段。矿井的35kV电源分别引自昔阳220kV变电站35kV的不同母线段，输电距离4.6km，架空导线的型号为2×LGJ-240，任一回路均能保证矿井全部负荷用电。
中央风井10kV配电室为双回RZ-YJV-8.7/15 3×1×300-100m＋LGJ-240-805m＋RZ-YJV-8.7/15 3×1×300-280m进线，线路长1.2km，双回路电源分别引自寺矿35 kV变电站10kV的不同母线段，中央风井10kV母线接线方式为单母线分段，任一回路均能保证新建瓦斯发电全部负荷。新建瓦斯发电20×500kW(或10×1000kW)项目，拟以一回
RZ-YJV-8.7/15 3×1×300线路接入中央风井10kV配电室Ⅱ母812备
用回路。
（2）电力负荷及电力平衡
根据寺家庄公司的负荷统计资料，现在全矿井有功功率计算负荷为15000kW。
本期工程拟建20台500kW（或10台1000kW）低浓瓦斯发电机组，发电站总装机容量为10000kW。工程建成后发出电力10000kW，年发电量为6000×104kWh（机组满负荷年运行6000小时）。扣除厂用电（厂用电率按4%计）外，尚余9600kW电力和576×104kWh。
瓦斯电厂所发电力送入中央风井10kVⅡ母供矿井使用，富余电量返回寺矿35kV变电站供矿井使用，不足部分仍需从系统取电。因此利用矿区丰富的煤层气资源，建设瓦斯发电工程，不仅使生态环境得到改善，同时可补充矿区不断增长的电力需求。
（3）电厂接入系统
瓦斯电站位于距寺家庄公司中央风井10kV变电站约200米，发电机组发出的电力主要用于满足矿井用电需求，故瓦斯电站接入系统拟采用10kV电压等级接入中央风井10kV变电站Ⅱ母812备用回路；瓦斯电站接入系统方式以接入系统设计为准。
（4）电气主接线
考虑瓦斯电站装机容量为10000kW低浓瓦斯发电机组。发电机出口电压为10.5kV。电气主接线为：20台瓦斯发电机组10kV母线，再经1回RZ-YJV-8.7/15 3×1×300线路接入中央风井配电室10kVⅡ母812备用回路。
（5）系统继电保护及安全自动装置
瓦斯电站以一回10kV线路接入中央风井10KV母线，采用光纤纵差保护为主保护，装设过流、过频过压等后备保护装置，具体配置以接入系统设计要求为准。
（6）系统调度自动化及通讯
瓦斯电站建设一路光缆至中央风井10 kV配电室再至寺矿35kV 变电站，实现瓦斯电站与寺家庄矿变电站的电力通信。瓦斯电站调度自动化及远动通讯最终以接入系统设计为准。
（7）余热利用系统
根据供暖需求量及余热量进行设计。
4、国家环保规定要求
现中央风井热风炉为燃煤设备，排放污染物达不到国家排放标准，按照《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014规定，2016年7月1日起，不达标的将被环境保护主管部门责令改正或者限制生产、停产整治，并处10 -100万元罚款。为此，低瓦斯发电项目还可作为燃煤热风炉改造的新途径。
三、低浓度瓦斯发电规模方案
按现有国产机组参数估算，每1 m3纯瓦斯发电2.6kWh，同时按寺家庄现抽采瓦斯情况综合分析考虑：使用邻近层增量气源（浓度35%计算）1500万m3纯量，与低浓度瓦斯（平均浓度4.5%）1200万m3纯量掺混，可安装国产500kW机组20台或者国产1000kW机组10台。
四、方案比较与效益分析
1、投资估算
方案一：寺家庄瓦斯电厂拟安装20台500kW机组，采用钢结构厂房对排对面大空间布置，余热锅炉采用五对一室内布置，通风方式采用侧下进上出（强进自然出）余热锅炉布置在厂房外平台上。因电能直接输入中央风井10kVⅡ段母线，不需要安装主变压器。
按照目前设备、材料及工时费估算，每kW造价按4200元估算，项目总投资约4200万元。
方案二：寺家庄瓦斯电厂拟安装10台1000kW集中箱式机组，配置余热利用系统，整个工程造价按4000万元估算。
2、投资回收
年发电量6000万kWh，上网5760万kWh，自发自用电价按35kV 等级平段电价计算，每kWh0.509元（含税），实现营业收入2500万元。
年消耗纯瓦斯6000/2.6=2308万立方米，为集团公司提供气源费231万元。因为自备机组，集团公司每年可获得财政补贴923万元。
按照目前的运营水平，年运营成本为0.12元/kWh，提取折旧0.08元/kWh，度电利润0.235元/kWh，年实现营业利润542万元。
按照目前利息水平计算，财务费用每年200万元。年估算管理费用100万元。
年现金流合计=现金流入-现金流出
=气源费+补贴收入+营业利润+折旧-财务费用-管理费用-所得税
=231+923+542+461-200-100-73=1784万元投资回收期=4200/1784=2.35年。
因建设期设备部分进项税可以在生产期抵扣，国家有增值税先征
后退政策，增值税费未考虑。
3、节能降耗
（1）如装机容量初期按1万kW计算，考虑发电设备的实际效率及备用、检修，全年保有发电量可达5000万kWh。按2015年公司全年用电量1.05亿kWh计算，可实现自用电近50%，按每度电综合电价0.54元计算，全年可节省电费约2700万元。
（2）发电机组排烟温度按500℃计算，每台机组余热可产生蒸汽350kg/h,共计可产生蒸汽约3000kg/h，相当一台3吨蒸汽锅炉。一个采暖期按150天计算，可节省燃煤约860吨,约17.2万元。
五、建议寺家庄低浓度瓦斯发电方案
考虑到机组后续投入和经济运行，暂按500kW机组考虑。
瓦斯发电项目投资简述 一、燃气内燃发电机组 燃气内燃发电机组分为高浓度瓦斯发电机组和低浓度瓦斯发电机组，高浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在25%以上；低浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在12%-25%；根据瓦斯浓度情况选择发电机组型号，低瓦斯发电机组一般选择1MW左右，高瓦斯发电机组一般选择2MW左右。高瓦斯发电机组发电效率比低瓦斯发电机组发电效率略高。瓦斯发电机燃料能量约35%被机组转化为电能，约30%随废气排出，25%被发动机冷却水带走。 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，将瓦斯浓度调整9%，此时瓦斯爆炸反应最完全，瓦斯、氧气氧化反应完全，实现零氧平衡，此时爆炸威力也最大，做功效率最高。高低瓦斯发电最大的区别:低浓度处于爆炸极限内的甲烷在进入机组前的过程中是不允许设置储气罐和加压机，而高浓度瓦斯在输送过程中可不设计瓦斯安全输送系统。 二、高低瓦斯发电工艺及区别 瓦斯经过安全输送系统（雾化水系统、水封阻火器、安全阀等）的传输，瓦斯预处理系统对气体杂质、液态水的过滤和气体温度的调控，进入机组内先进行预混合，之后由涡轮增压器增压、中冷器降温、在缸内用火花塞点火，燃烧后高温高压气体带动缸体活塞和曲轴运动，推动发动机做功，将机械能转化为电能。详细工艺流程见下图：
瓦斯发电工艺系统。瓦斯发电工艺主要包括11项系统，热力系统、燃料供应系统、余热利用系统、瓦斯输送安全装置系统、除灰系统、水处理系统、供水系统、并网工程、电气系统、热工控制系统、附属生产工程、烟气脱硫脱硝系统。各工艺系统详细情况介绍如下：热力系统：瓦斯与空气在集装箱式内燃机发电机机组进气入口处混合后，进入涡轮增压器增压，再经过中冷器冷却，通过进气管由进气门控制进入气缸，经火花塞点火爆炸氧化，产生动力驱动发电机曲轴旋转，曲轴将动力传给交流发电机，转换成电能输出。主要设备包括燃气发动机和交流发电机，以及配套的管路和设备。 燃料供应系统：矿井瓦斯从井下煤层中，经过瓦斯泵站抽采后，抽排到地面，由瓦斯输送管道经过泵送、离心脱水、制冷脱水等一系列安全处理措施，提供给瓦斯发电机组。主要工程包括：瓦斯预处理土建、罗茨风机设备及安装工程。 余热利用系统：发电机组尾气净化后排烟温度高达400-600℃，直接对空排放将造成热能浪费，为把有效热能充分利用，在排烟筒处设置蒸汽锅炉或者余热锅炉，锅炉将热源提供给用户，解决工业场地冬季取暖供热问题。主要设备包括余热锅炉和配套管路设备。
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。
低浓度瓦斯发电技术研究现状分析 摘要：煤炭开采过程中会排放大量的瓦斯气，其主要来自于矿井瓦斯抽取系统、地面钻井和煤矿井下回风井形，而这些瓦斯气浓度都较低。煤矿生产时所采用的 瓦斯为清洁能源，如果对其进行回收发电利用可以有效减少温室气体的排放，在 满足煤矿用电要求的同时，还可以把多余的电能输送到电网中，对于推动企业和 区域经济发展具有很大的实用价值。本文作者结合自己的工作经验并加以反思， 对低浓度瓦斯发电技术研究现状进行了深入的探讨，具有重要的现实意义。 关键词：低浓度瓦斯发电；氧化发电；技术原理 利用瓦斯发电是有效的节能方式，国内的瓦斯发电总容量已经达到了几万千瓦，瓦斯发 电的装机规模得到了快速的提升。其中大多采用低浓度瓦斯发电的方式，可以有效地提高煤 矿瓦斯的应用价值。 1低浓度瓦斯发电技术研究现状 1.1内燃机发电技术 因为煤矿生产抽采出来的瓦斯浓度及压力都不稳定，因此需要采用控制器来对执行机构 发出燃气调整及空气进气量等控制命令，从而实现自动混合控制，混合处理后的瓦斯浓度可 以控制在6%左右，保证发动机空燃比处于合理状态，由此看来，空燃比自动控制技术更适合应用在低浓度、大流量和瓦斯和空气的混合，从而实现低浓度瓦斯发电。在发动机缸体内出 现爆燃，回火的几率会提高，如果发动机缸温大于500度，缸盖及活塞等部会的热负荷会不 断提升，可能会由于爆震而引发机械运行事故，因此可以采用稀薄燃烧技术，发动机内的热 负荷会显著减小，有效地减小回火的可能性，机组运行可靠性也会得到有效提升。除此之外，缸体甲烷燃烧速度也会提升，燃烧效率可以得到保证，发动机的运行性能可以得到改进和优化。当前，国内发电机组制造商一般都会把发动机缸体内的点燃能量提高，一般设置在0.1 焦左右，再采用预燃技术，高温高压气体快速点燃燃烧室内稀薄的瓦斯气体，稀薄燃烧会使 燃烧室内的传热减少，燃烧温度及排气温度都会显著降低，可以保证有效的热效率，最高可 以达到35%左右。 1.2燃气轮机发电技术 提升燃气轮机效率的主要途径就是把燃气初始温度提高，也就是改进和优化高温部件的 冷却处理技术。涡轮喷嘴、叶片等关键的高温部件材料从原来的合金材料发展到陶瓷、结晶 叶片等，早期的喷嘴及动叶片冲击、对流等冷却技术已经转变为蒸汽冷却。通过大量的实践 可以看出，燃气温度提升100度，燃气轮机效率可提升2-3%，采用技术先进的冷却技术，可 以使平前端燃气进口温度提升500-800度，所以，燃气轮机具备的热效率从原来的16-25%上 升到40%左右。 一般情况下，把燃气轮机功率区间在300-20000千瓦的划分到小型燃气轮机，而功率在30-300千瓦的归为微型燃气轮机，但微型燃气轮机发电机技术还处在科研中。因为矿井抽取 的瓦斯浓度以低、中浓度的比较多，发电机组形成相同的输出功率应该输入更多的低热值瓦斯，运行情况产生的变化会引起透平和压气机工作无法保证协调，透平温度会显著提升，出 现效率减少而产生停机问题。 1.3氧化发电技术
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
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。
瓦斯发电新技术---节能减排 瓦斯发电技术属于新能源发电技术，主要是将煤矿未能充分利用的瓦斯燃烧转变为电能。瓦斯作为一种温室气体，温室效应突出，当前CDM能源组织要求各国要减少瓦斯排放量。基于瓦斯发电技术不断应用下，逐渐降低了发电成本，提高了发电的稳定性。在全球提倡节能减排形势下，相关企业必须要不断研发与探索，完善发电技术，合理利用不同浓度的瓦斯，保证瓦斯发电的安全运行。 鹤壁中德新研发的KQ—1型瓦斯发电智能管理系统，是以“煤矿瓦斯发电站前置传感器与应急气源”（专利号201220321230.4）、“煤矿瓦斯发电站气源浓度与压力稳定系统”（专利号201120550319.3）两项专利技术为基础研制的控制系统，从自动控制瓦斯排放量、自动调节发电机组空燃比、无瓦斯泄漏正负压放水等几个方面着手，实现瓦斯发电的经济环保、节能减排、高效安全。其实现方式为： 1）实现瓦斯浓度的提前预警 由于瓦斯浓度传感器具有不可消除的滞后性，就地采集的数据不能及时反映进入机组的瓦斯的真实情况。本系统依据“煤矿瓦斯发电站前置传感器”专利技术，将现有的就地采集技术改为前置传感器采集技术，使系统得到的瓦斯参数为当前机组进气口的实际瓦斯参数，以便系统具有足够的反应时间，起到预警效果，保证系统调节的及时性与准确性，从根本上预防“飞车”、“紧急停车”等问题的出现。 2) 实现富余瓦斯的自动放散 得益于前置传感器提供的预警功能，本系统中的自动放散部分有足够的反应时间，依据传感器的参数，自动调节放散阀门开度，排放掉富余瓦斯，实现供给量等于需求量，杜绝因瓦斯浓度过高或总量过大导致的机组“飞车”问题，同时解决了手动放散存在的及时性和准确性问题，降低人工劳动量。 采用本系统的自动放散技术，能够保证按需供给瓦斯，实现低浓度瓦斯发电机组的满载运行，提高机组运行功率，使瓦斯资源得到充分利用，环境污染减少，经济与社会效益大幅提高。 3) 实现空燃比的自动调节 当前业内的共识是当空气与瓦斯的混合比例达到9.5%时天然气的燃烧最为充分。然而因为低浓度瓦斯浓度、压力不稳定等固有特点，市场上现有的控制系统因为滞后性并不能实现对机组空燃比的精确控制。 基于前置的瓦斯浓度传感器，本系统能够预判瓦斯浓度的变化情况，根据机组的需量计算燃气调节阀、空气阀等阀门的调整角度，实现对阀门的精确调控，进而控制进入机组的空气和瓦斯气浓度、流量及压力等数据，保证机组安全平稳运行，避免现有控制系统造成的滞后和不精确等问题，防止发生“飞车”或“紧急停车”等故障。 4）实现应急气源的自动补给 CNG应急气源装置由CNG或LNG气瓶组等部分构成，是汽车“油改气”技术的延伸。由它们组成的小容量气源，解决了因低浓度瓦斯不能储存，电站没有应急气源可用的难题。 气瓶内装有高纯度瓦斯，当气源波动至发电机组最低运行条件以下时，系统依据传感器的参数，自动调节应急气源的阀门开度，实现自动补气，保证机组在
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
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。
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
仅供参考[整理] 安全管理文书 瓦斯发电站动火安全技术措施 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共5 页
瓦斯发电站动火安全技术措施 一、施工概况： 由于瓦斯发电站新增2台发电机组，现需对延伸的进气管路、进水管路、排气管路、发电机组架进行焊接，为保证施工安全、顺利进行，特编制本措施。 二、现场施工负责人:王丰华、刘志东（大坤科技有限公司） 三、安全负责人：王丰华、刘志东 四、施工安全监督人：李民（五凤矿） 五、施工时间：2014年5月14日-5月21日 六、施工地点：瓦斯发电站 七、施工前准备工作： 1、施工前准备好氧气、乙炔、焊机、焊线、焊条等焊接器材。 2、施工前，将各种工器具运送至施工地点。 3、施工前准备好灭火器、消防桶等安全器材并将水管连接到施工地点。 4、组织施工人员学习本措施并签字并由施工安全负责人布置施工重点及安全注意事项。 八、施工步骤： 1、施工前半小时，停止瓦斯发电机组运行，由准确通知要明确通知瓦斯抽放泵站打开对空排放阀，将瓦斯对空排放，关闭通往瓦斯发电站的阀。 2、施工负责人确认施工工具、消防设及人员到位后，安全负责人确认安全后汇报调度室准备开始施工。 3、在得到调度室同意后，瓦斯检查员检查现场瓦斯浓度，在瓦斯 第 2 页共 5 页
浓度低于0.5%后方能通知专业持证施工人员开始气割、焊接，施工人员在接到主要负责人通知施工气割、焊接指令后，方可按照技术措施进行施工，施工负责人和瓦检员要时刻注意检测施工现场瓦斯浓度的变化。 4、按照施工要求对需要切割和焊接的地方进行切割、焊接。 5、焊接完成后，敲掉焊渣，检查焊接情况，确认焊接是否牢固。 6、确认所有工序完成之后，由安全负责人和施工负责人检查管路焊接情况，确认一切正常后汇报调度室完成情况。 7、安全负责人确认一切正常后，请示调度室是否可以开机。 8、得到调度室许可后，按照操作规程开启瓦斯发电机组。 9、待瓦斯发电机组运行正常后，施工人员收拾工器具，打扫施工现场卫生，离开施工现场。 九、施工安全保证措施: 1、焊接施工前所有参加施工人员都必须认真学习本措施，做到责任明确措施落实，未学习者不得进入施工现场，焊接时要由专职电焊工持证操作。 2、除持证焊接人员可带火之外，其余人员一律不得带易燃易爆物品、电子产品、不得穿化纤衣服进入施工现场。 3、焊机在没有接到操作负责人的指令前不得擅自使用，且必须严格检查其完好性，任何时候出现问题都必须停止作业，及时上报并处理，只有经过严格的检验合格后才能使用。 4、施工负责人必须随身携带瓦斯便携仪随时注意检查工作现场的瓦斯浓度，当瓦斯超过0.5%以上时要立刻停止作业，及时汇报并查找原因。所有现场施工人员都必须听从施工主要负责人的统一指挥，只有在施工负责人确认安全的情况下才能焊接施工。 第 3 页共 5 页
基于煤矿低浓度瓦斯发电现状的改进对策 摘要:利用煤矿坑道中排出的瓦斯气体进行发电即符合能源的综合利用又符合清洁能源的开发事宜。因此,瓦斯发电在煤矿区域被大量应用。在应用的过程中随着时间的推移,坑道中的瓦斯含量会逐年下降,当降到30%以下时则无法满足瓦斯发电的需求进而造成了能源的浪费。本文总结前人研究的结果,结合本人的工作经验从瓦斯的贮存浓缩以及发电机组的改进两个方面讨论低浓度瓦斯的发电利用。 关键词:低浓度瓦斯;发电效率;机组改进;瓦斯发电的智能化 一、引言 瓦斯发电在我国被广泛的使用,大型煤矿区域对瓦斯的开采以及排放均十分的重视。又研究表明瓦斯发电所提供的电能不仅能够供应矿区的全部能源消耗还可以为附近电网提供清洁的、低价的能源。但是,在实际的操作过程中瓦斯发电机组对瓦斯的浓度要求高于30%,随着时间的推移煤矿瓦斯的浓度往往会低于这个标准。当低于这个标准后则表现为发电效率的低下,甚至缺失。并造成二次污染,严重的威胁了煤矿的用电安全以及周边环境的安全。前人往往采用人为添加的方式对瓦斯进行浓度的增幅,这样既增加了使用成本还造成了运输成本的提高,不利于绿色能源的开发。本文以瓦斯当地贮存浓缩以及对发电机组改进的方式来提高对低浓度瓦斯的利用效率,进而达到提高发电效率。希望为今后的研究提供理论基础。 二、低浓度瓦斯下发电效率提高研究的必然性 (1)高浓度瓦斯资源的匮乏 煤矿地区的起始瓦斯浓度能够较好的满足发电机组的需求,其原始浓度达到50%以上。随着煤炭资源的开采以及瓦斯资源的利用,其浓度逐年下降。以笔者工作的煤矿瓦斯应用情况为例,存在大量的5%到25%浓度的瓦斯气体资源。超过30%浓度的瓦斯气体资源的开产量不到总量的10%。并且还存在下降的趋势,根据估算,这
晋瓦斯气发电厂 瓦斯燃料锅炉外排烟气湿法脱硝项目 （氨法脱硝工艺） 初 步 设 计 方 案 书 湖南湘牛环保实业有限公司 工程设计证书等级：甲级编号：A143001778 2011-2
编制及审核人员： 单位：湖南湘牛环保实业有限公司 项目负责人：罗建国（高级工程师） 审核：戴慧敏（高级工程师） 编制：罗建国（高级工程师） 工艺：罗建国（高级工程师） 给排水：郑宇其（高级工程师） 电气：周辉军（工程师） 结构：罗建国（高级工程师） 概预算：肖骞（造价师） 工程设计证书等级：甲级编号：A143001778 二0一一年二月
目录 前言 (4) 1. 概况 (4) 1.1建设项目概况 (4) 2. 设计依据及原则 (4) 2.1脱硝方案的选择....................................................................... 错误！未定义书签。 2.2设计原则 (5) 3. 设计、供货范围及设计接口 (7) 3.1设计、供货范围 (7) 3.2设计接口 (7) 4.工艺设计方案 (8) 4.1氨液脱硝反应原理................................................................... 错误！未定义书签。4.2脱硝系统物料计算表............................................................... 错误！未定义书签。 4.3工艺流程简述........................................................................... 错误！未定义书签。 5. 分系统介绍 (10) 6脱硝装置运行的经济分析.................................................................... 错误！未定义书签。 6.1脱硝装置年经济指标 ............................................................. 错误！未定义书签。6.2结论及说明 . (23) 7售后服务承诺书 (23)
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。
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)
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
低浓度瓦斯发电机组执行的标准 1燃气机组制造、检验所执行的标准 GB/T2820－1997 往复式内燃机驱动的交流发电机组 GB/T1859－2000 内燃机噪声功率级的测定、准功率法 GB/T6702－2000 往复式内燃机性能 GB/T14024－1992 内燃机电站无线电干扰特性的测量方法及允许值、传导干扰GB 3100－1993 国际单位制及其用法 IEC 60079 爆炸性气体环境用电器设备 ISO 3046 往复式内燃机性能 ISO 8178 往复式内燃机废气排放测定 ISO 8528 往复式内燃机驱动的交流发电机组 JB/T9583.1-1999 气体燃料发电机组通用技术条件 2主要原材料采用标准 Q/ZC 56003-92 300球铁曲轴验收技术条件 Q/ZC 56005-89 300铌缸套验收技术条件 Q/ZC 56013-89 300活塞 Q/ZC 56069-2001 柴油机锻钢件（连杆、主要螺栓等） Q/ZC 56044.1-2001 柴油机灰铸铁件（机体、机座等） Q/ZC 56044.3-2005 柴油机蠕墨铸铁（缸盖等） 3 瓦斯输送执行的标准 GB 50028-93 城镇燃气设计规范 GB 50251-2003 输气管道工程设计规范 GB 50183-2004 石油天然气工程设计防火规范 GB 50257-96 电气装置施工及验收规范 GB 50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范; GB 50316-2000 工业金属管道设计规范 GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范 GB 16808—1997 可燃气体报警控制器技术要求和试验方法 GB 6222—86 工业企业煤气安全规程 GB 15630—1995 消防安全标志设置要求