【正文】 瓦斯抽放井抽放的瓦斯氣用于發(fā)電。 并被國家授予創(chuàng)建全國文明城市先進(jìn)市、全國優(yōu)秀旅游城市和國家級園林城市的稱號，是山西省首批環(huán)保先進(jìn)市。從上世紀(jì) 90年代就對煤層氣治理與利用開始調(diào)研、勘探，并于 2020 年與煤科院撫順分院、重慶分院、河南理工大學(xué)瓦斯地質(zhì)研究所，太原理工大學(xué)安全技術(shù)和工程研究所、陽煤集團(tuán)瓦斯研究所、陽泉三礦等科研單位、集團(tuán)公司合作，完成了《山西省晉城市陽城礦區(qū)瓦斯綜合防治技術(shù)研究》、《山西晉城市陽城、沁水礦區(qū)采空區(qū)瓦斯爆炸（燃燒）機(jī)理及綜合防治研究》、《晉城市地方煤礦瓦斯抽放可行性研究》，探索出了適合晉城市煤礦瓦斯治理與利用的有效辦法。地面煤層氣抽采能力達(dá) 億立方米，并已沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 7 頁 形成商品化采銷用體系。 二、煤層氣是煤礦安全生產(chǎn)的最大威脅，抽采后直接排空會對環(huán)境造成重大影響，同時造成資源浪費 煤層氣是礦難事故的罪魁禍?zhǔn)?，國?nèi)煤礦礦難 70％ ~80％都是由瓦斯爆炸引起的，給人民群眾生命財產(chǎn)造成了重大損失，先采氣后采煤可以大大降低煤礦事故，有利于煤礦安全生產(chǎn)。多年來，瓦斯災(zāi)害一直困擾著全市的煤礦安全生產(chǎn)，是煤礦安全的第一殺手。 三 、 國家 政策保障 為煤層氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展迎來了利好的發(fā)展契機(jī) 國家八部委下發(fā)的《煤礦瓦斯治理與利用實施意見》，鼓勵大力發(fā)展瓦斯民用、發(fā)電、化工等。電力產(chǎn)業(yè)政策鼓勵煤礦坑口煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電項目建設(shè)。發(fā)改委要求電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)為煤層氣（煤礦瓦斯）電站接入系統(tǒng)，提供各種便利條件。開發(fā)和利用煤層氣， 獲得由項目產(chǎn)生的 “核證的溫室氣體減排量 ”，可無償獲得發(fā)達(dá)國家的資金補(bǔ)償， 促進(jìn) 企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 。研究表明，對煤層氣進(jìn)行充分燃燒，其燃燒熱值與天然氣相當(dāng)，而且潔凈，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，利用煤層氣發(fā)電是充分利用這種清潔能源，減少環(huán)境污染的有效途徑之一。 開發(fā)和利用煤層氣 ， 其 一 可以 解決了煤層氣的利用問題，為煤礦減少了處理排出氣體的費用開支，進(jìn)而促進(jìn)煤層氣的開發(fā)和利用，從根源上防止瓦斯事故，形成了良性循環(huán)；其二 能 減少了煤礦向空氣中排放的溫室氣體量，減少或避免了煤礦因大氣污染物排放超標(biāo)而受的處罰，降低煤礦的生產(chǎn)成本，為其改善生產(chǎn)條 件創(chuàng)造了可能。中國要想保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的增長，有必要開發(fā)新的能源，取代原有的不合理的能源結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)階段國內(nèi)外市場原油、天然氣、煤炭等常規(guī)能源的價格不斷攀升，而開發(fā)煤層氣可以伴隨著煤礦開采的先期工程進(jìn)行，節(jié)約工程成本。通過 220KV 線路，形成以晉城 500KV 變電站為中心的“ 8”字型單環(huán)網(wǎng)，神農(nóng) 220KV 變電站由晉城 500KV變電站和長治蘇店 220KV 變電站供電，各 220KV 變電站分別呈輻射狀供相連的 110KV 變電站，構(gòu)成山西電網(wǎng) 南部環(huán)網(wǎng)的重要一環(huán)。 沁水縣電網(wǎng)現(xiàn)狀 沁水電網(wǎng)有曲堤 220KV 變電站 1 座，主變?nèi)萘?2 150MVA， 110KV 變電站 4 座，總?cè)萘??！笆晃濉逼陂g，隨著晉城市建設(shè)新型能源化工城市及調(diào)整經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度加大，建設(shè)“四大基地、八大產(chǎn)業(yè)”使得第二產(chǎn)業(yè)對電力的需求增大，占全社會用電量中的比重不斷加大。 電力需求預(yù)測 根據(jù)晉城市“十一五”發(fā)展規(guī)劃及相關(guān)項目進(jìn)展情況，預(yù)計“十一五”后三年新增大負(fù)荷共 790MW 左右， 20202020 年新預(yù)計增大負(fù)荷共 290 兆瓦沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 14 頁 左右。 表 31 晉城市 220KV 裝機(jī)平衡表 單位： MW 項目 十一五 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 2020 年 需要發(fā)電負(fù)荷 1158 1258 1442 1670 1909 供電負(fù)荷 1019 1107 1269 1470 1680 備用容量（ 18%） 208 226 260 301 344 需要裝容量 1366 1484 1702 1971 2253 年末裝機(jī)容量 258 368 538 當(dāng)年新增 110 209 322 570 其中：晉城熱電廠 300 300 山西晉城煤層氣發(fā)電 120 寺河煤層氣發(fā)電 60 50 成莊電廠 50 沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 15 頁 大寧煤層氣發(fā)電 33 沁城煤層氣發(fā)電 22 曲堤煤礦煤層氣 發(fā)電 6 陽城熱電廠 270 當(dāng)年退役 39 28 受阻容量 38 128 218 218 其中：供熱減出力 90 180 180 小水電減出力 38 38 38 38 可參加平衡裝機(jī) 275 電力盈虧 1209 1晉城 500KV 站 可供最大電力 1200 1200 1200 1200 供電盈虧 9 規(guī)模確定 根據(jù) 沁秀集團(tuán)曲堤 煤礦煤層氣涌出量分析及市場分析，確定 蘭金公司 煤層氣發(fā)電站項目總 裝機(jī) 容量 33MW，其中一期機(jī)組 裝機(jī)容量 6MW，二期機(jī)組 裝機(jī)容量 27MW。 因此使用該氣源發(fā)電是可行的。 站址選擇的條件 靠近瓦斯抽放站。 詳見附 圖 ：《地理位置圖》。 氣源供應(yīng)條件 項目發(fā)電所用煤層氣由 沁秀集團(tuán)曲堤 煤礦供給（已簽訂《供氣協(xié)議》，詳見附件），發(fā)電站煤層氣使用量為 萬 m3， 小于 年 抽采量 億萬 m3，氣源供應(yīng)有保證。 沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 20 頁 第五章 物料供應(yīng) 主要原材料 特性 項目主要利用煤層氣發(fā)電，煤層氣來源為沁秀集團(tuán)曲堤煤礦 ， 該礦抽放瓦斯氣的主要化學(xué)成分如下表： 曲堤煤礦 瓦斯氣化學(xué)成分一覽表 組分 CH4 H2O CO2 O2 N2 C2H6 CO H2S 塵 合計 平均含量 V% 未檢出 未檢出 未檢出 100% 瓦斯氣物理性質(zhì)一覽表 熱值 密度 高熱值 爆炸極限 運動粘度 華白指數(shù) ： % 上限： % 原輔材料消耗 項目原材料、輔料消耗主要有瓦斯、機(jī)油、水、電消耗，消耗定額表如下： 項目主要原、輔材料消耗一覽表 序號 名稱 年消耗量 來源 1 瓦斯 萬 m3 沁城煤礦 2 機(jī)油 噸 當(dāng)?shù)刭徺I 3 水 煤礦礦井水 4 電 萬 KWH 自給 沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 21 頁 第六章 工 程方案 工藝方案 工藝方案擬定 根據(jù)項目實際情況，本方案對原可研推薦的燃?xì)?—— 蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工藝技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析論證， 并 提出了新的技術(shù)方案。 整個瓦斯發(fā)電系統(tǒng)分為：瓦斯收集系統(tǒng)、凈化加壓系統(tǒng)、燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、電氣并網(wǎng)系統(tǒng)。整個過程由可編程序控制器控制。 井下瓦斯抽放管路 A B 監(jiān) 過濾處理器 泵 排 氣 水封 瓦斯發(fā)電機(jī)組 注： A 防爆裝置 B 后勤財務(wù) 防回火裝置 電力生 產(chǎn) 監(jiān) 抽放監(jiān)控 氣 汽水分離器 銷售價格 排空管 排 沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 24 頁 圖 64 燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)工藝流程圖 圖 65 項目水系統(tǒng)工藝流程 根據(jù)沁城煤礦瓦斯抽放量，確定項目總裝機(jī)容量為 331000KW，包括14 臺 500KW 和 13 臺 2020KW 機(jī)組 ，項目年發(fā)電量為 17952 萬 KWH，年 耗煤層氣量 萬 m3。 電氣部分 一、 主機(jī)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 主機(jī)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 該系統(tǒng)為分層分布式結(jié)構(gòu)，分為上位機(jī)系統(tǒng)和現(xiàn)地單元。方案詳見附件電氣主接線圖。 電氣元件的控制、測量和信號采用強(qiáng)電接線。 二、 繼電保護(hù) 發(fā)電機(jī)保護(hù) 簡易差動保護(hù)：作為定子繞組的三相短路的基本保護(hù)，動作使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列，并滅磁停車。 主變壓器保護(hù) 差動保護(hù)：保護(hù)變壓器線圈內(nèi)部短路。 過負(fù)荷保護(hù)：變壓器過負(fù)荷時發(fā)出信號。 其它低壓電氣設(shè)備都用低壓保險保護(hù)短路故障，站用電消失或電壓過低裝有信號裝置。 表 62 主要建構(gòu)筑物特征表 序號 名 稱 建筑面積（ m2） 層高（ m） 結(jié)構(gòu) 備注 1 發(fā)電機(jī)機(jī)房 3000 輕鋼 布置 33 臺發(fā)電機(jī)組 2 控制室 400 磚混 包括高壓室、低壓 室、配件室等 3 循環(huán)水池 1200m3 深 鋼筋砼 2 個 沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 29 頁 4 綜合辦公樓 3000 框架 包括培訓(xùn)中心， 3 層 5 職工食堂、宿 舍 800 4 磚混 6 輔助用房 1500 框架 包括車庫、材料庫及修 配車間、水處理室 7 門衛(wèi)室 20 磚混 2 個 8 廁所 20 磚混 9 泵房 30 磚混 11 生活水塔 一座 12 圍墻及大門 長 2500m，高 磚砌 電動大門。 沁水蘭金瓦斯發(fā)電項目 第 28 頁 表 61 主要生產(chǎn)設(shè)備一覽表 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 發(fā)電機(jī) 500KW 臺 14 含并網(wǎng)柜、監(jiān)控及電纜、安裝 發(fā)電機(jī) 2020KW 臺 13 含并網(wǎng)柜、監(jiān)控及電纜、安裝 冷卻塔 400m3 臺 4 水泵 臺 8 含電機(jī)、安裝（ 6用 2備） 真空開關(guān) 臺 1 含電纜、安裝 高壓計量 套 1 含表箱、表計 儲氣罐 座 3