【正文】 項 目 中 國 美國（ CAT） 德國 規(guī)格 500GF 500GF 500GF 轉(zhuǎn)速（ r/min） 1000 1000 1000 設(shè)計功率（ kW） 500 500 500 輸出功率（ kW） 420～ 450 475 500 機組熱效率（ %） 3235 3336 3235 大修期（ h） 20210 20210 20210 機組投資（元 /kW） 2500左右 6000左右 5500左右 通過表 1可以看出國內(nèi)燃氣發(fā)電機組的熱效率與國外發(fā)電機組熱效率相近，但投資成本遠小于國外同類產(chǎn)品，售后服務(wù)也較國外成本低且方便及時。 （一）勝利油田動力機械有限公司 勝利油田動力機械有限公司擁有亞洲最長、世界第二長的可燃氣體燃燒試 驗基地；建有產(chǎn)品試驗中心，可模擬沼氣、瓦斯氣等可燃氣體進行機組試驗。在高濃度瓦斯發(fā)電機組有多個煤業(yè)集團有實際應(yīng)用，目前正在研制和開發(fā)低濃度瓦斯發(fā)電機組。 燃氣發(fā)電機組 500GF1型低濃度瓦斯發(fā)電機組由潤滑系統(tǒng)；空氣過濾系統(tǒng)；點火系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；排氣系統(tǒng)；發(fā)電機組控制系統(tǒng)組成。 由于 轎子山煤礦 水源比 較充足，適合采用 500GF13RW型機組。發(fā)動機自動實時監(jiān)控燃燒狀況，由中央控制單元發(fā)出指令，執(zhí)行器調(diào)整燃氣通道，從而改變?nèi)細夂涂諝獾倪M氣量，達到自動調(diào)節(jié)混合比的目的，使發(fā)動機空燃比始終保持在理想狀態(tài)，整個調(diào)整過程自動實現(xiàn)。 （三）稀燃技術(shù) 機組通過合理匹配配氣系統(tǒng)，調(diào)低空燃比 ,利用自主知識產(chǎn)權(quán)的新概 念燃燒室技術(shù)在局部形成點火能量相對優(yōu)勢，爾后實現(xiàn)多點點火，增大了點火能量，提高燃氣燃燒速度，實現(xiàn)了稀薄燃燒，降低了機組熱負荷，提高了機組對燃氣的適應(yīng)性和機組的熱效率，其動力性和可靠性大大提高。 （五）數(shù)字點火技術(shù) 該技術(shù)為 淄博淄柴新能源有限公司 專利技術(shù)，點火系統(tǒng)由 ECU、火花塞、高壓線、高壓點火線圈等部分構(gòu)成。與稀燃技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)燃氣 稀薄燃燒，減少燃氣后燃與爆震傾向，降低熱負荷，改善排放，提高了燃氣機的動力性、經(jīng)濟性。 （九）防回火技術(shù) 針對低濃度瓦斯的特點，采用專用的干式阻火器，用于發(fā)動機的三處阻火點，防止發(fā)動機回火。根據(jù)目前的抽排瓦斯量并結(jié)合轎子山煤礦 的實際情況，確定本工程總裝機容量為 10臺 500GF13RW型低濃度瓦斯發(fā)電機組，一期安裝 4臺 500GF13RW型低濃度瓦斯發(fā)電機組。經(jīng)濟指標按全年平均運行時間7200h，單機連續(xù)運行功率按 420kW進行計算。 轎子山煤礦 設(shè)備最大運行負荷為 8489kW，平均負荷為 6111kW。 新井： A、低負壓抽放系統(tǒng)：兩臺 2BEC42 最大抽速： 120m3∕ min，電機功率： 160KW。目前抽放純瓦斯流量為 37m3/min 左右，抽放濃度為 19%； 斑鳩 山井： A、高負壓抽放系統(tǒng)：兩臺 2BEA253A0 最大抽速： 40m3∕ min,電機功率： 75KW。 目前低濃度瓦斯發(fā)電機組耗氣量為 方 /min，而轎子山煤礦目前的抽排瓦斯純量為 32m3/min，據(jù)此 可知目前可以上 10 臺低濃度瓦斯發(fā)電機組。 第五章 廠址條件 選址 概述 電站廠址的選擇原則：在充分利用現(xiàn)有的空地、盡量減少建設(shè)項目新征用土地數(shù)量的基礎(chǔ)上，考慮合理的安全間距，同時還應(yīng)考慮使工藝流程布局合理、有利于生產(chǎn)；盡量減少輸送管網(wǎng)距離和輸送電路距離；場地地形和工程地質(zhì)條件良好，交通運輸便利；要做到投資小、工期短、見效快。 安順氣候的主要特點是：涼爽、濕潤、清新、太陽輻射低。 電站水源 電站水源接自礦區(qū)自來水系統(tǒng)。 第六章工程設(shè)想 根據(jù) 轎子山煤礦 瓦斯預(yù)期抽放量及抽放濃度，確定電站規(guī)模。 管線及溝道布置 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或做橋架敷設(shè)。 本工程設(shè)計采用 10臺（一期 3臺） 500GF13RW型燃氣發(fā)電機組。 概況 在目前的瓦斯涌出狀況下 , 轎子山煤礦 一期純瓦斯抽放量為，瓦斯?jié)舛?27%左右；后期抽排系統(tǒng)改造后，二期純瓦斯抽放量將達到 ，瓦斯?jié)舛?26%左右。 B、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?；鹧嬉砸欢ㄋ俣冗M入狹縫時，火焰面內(nèi)靠 近狹縫冷壁處，作為化學反應(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，這相當于反應(yīng)區(qū)的熱量流向冷壁邊界，從而當火焰面達到一定距離時，開始形成熄火層，隨著火焰面的運動，熄火層厚度不斷增大，以至由于自由基進入熄火層內(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。通過液位變送器可實現(xiàn)計算機遠程控制。 電站內(nèi)設(shè)置 2個霧化水池安裝區(qū)，每個霧化水池安裝區(qū)內(nèi)安裝 2臺立式多級離心泵（一開一備），分別為 2條瓦斯輸送管線上的水霧發(fā)生器供給高壓水，通過水霧發(fā)生器往瓦斯管道內(nèi)噴射水霧，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。 (3)霧化水池安裝區(qū)的設(shè)置 本工程在發(fā)電機房Ⅰ、Ⅱ的西側(cè)各設(shè)置 1個霧化水池安裝區(qū)。 2﹟瓦斯輸送管路配套選用 KQDL6516 9C型霧化水泵，流量 30m3/h，揚程 144m。 循環(huán)系統(tǒng) 水源 電站的補水水源接自 轎子山煤礦 供水系統(tǒng)。電站總的循環(huán)水量見下表： 循環(huán)水量表 序號 機組容量 高溫循環(huán)水量 m3/h 低溫循環(huán)水量 m3/h 總循環(huán)水量 m3/h 1 1 500kW 30 25 55 2 4 500kW 120 100 220 3 10 500kW 300 250 550 機組冷 卻內(nèi)循環(huán)使用軟化水，每臺機組的消耗量約為 5㎏ /d 。 電站最大補給水量表 序號 項目 需水量 m3/h 回收水量m3/h 實耗水量m3/h 備注 1 高溫冷卻塔蒸發(fā)損失（ %） 0 2 高溫冷卻塔風吹及泄露損失（ %） 0 3 高溫冷卻 塔排污損失（ %） 0 4 低溫冷卻塔蒸發(fā)損失（ %） 0 5 低溫冷卻塔風吹及泄露損失（ %） 0 6 低溫冷卻塔排污損失（ %） 0 7 生活用水量 0 35L/（人 .班） 8 軟水器進水 0 9 清潔用水 0 10 總計 0 礦水源能滿足站區(qū)所需補水量。水泵出口采用緩開緩閉止回閥。低溫系統(tǒng)原理同。 冷卻循環(huán)系統(tǒng)總管選用 DN250管線，支管選用 DN65管線。 電站所發(fā)電量經(jīng)高壓開關(guān)柜以兩回高壓電纜輸出接至 轎子山煤礦 變電所內(nèi)兩面高壓開關(guān)柜 10kV系統(tǒng)Ⅰ段母線上。機組發(fā)電總功率為 420 10＝ 4200kW，電站自用功率約為300kW，電站自用電率 =300/6300=，發(fā)電站向 轎子山煤礦 變電所送電功率為 4200－ 300＝ 3900kW。 配電電壓為 220V/380V，配電方式采用放射式。 10kV配電裝置 在瓦斯電站高壓配電室內(nèi)安裝 10臺 (一期 4臺 )高壓開關(guān)柜，其中包括：四臺變壓器高壓進線柜（一期一臺）；兩臺 PT柜（一期一臺）；兩臺 高壓輸出線路開關(guān)柜（一期一臺），一臺聯(lián)絡(luò)柜，一臺間隔柜。 升壓變壓器設(shè)速斷保護、過流保護、高壓零序、瓦斯、溫度保護等，采用數(shù)字式變壓器綜合保護，保護裝置安裝在高壓開關(guān)柜上。保護由發(fā)電機配套的控制屏實現(xiàn)，不需另外采購保護裝置。 接地 站內(nèi)設(shè)聯(lián)合接地網(wǎng)，接地裝置采用鍍鋅角鋼 L50 5 2500 作為垂直接地體，采用熱鍍鋅扁鋼 40 4 作為水平接地體。其中發(fā)電機房、低壓配電室設(shè)置應(yīng)急照明，全站停電時，應(yīng)由應(yīng)急照明燈照明，供電時間不小于 30min。 為防止火災(zāi)蔓延造成損失，本工程采用以下防火措施： 在發(fā)電機房穿墻孔洞處電纜溝內(nèi)設(shè)置防火堵料，采用有效的防火材料對電纜構(gòu)筑物分區(qū)封堵。其中包括發(fā)動機的水溫、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速；發(fā)電機的電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)、有功電能及運行時間的顯示；發(fā)動機的參數(shù)及發(fā)電機的報警及保護停車功能。 根據(jù)《可燃氣體檢測報警器使用規(guī)范》的規(guī)定，在發(fā)電機房及霧化水池安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置可燃氣體檢測探頭，用于檢測可燃氣體的濃度，實現(xiàn)發(fā)電機房燃氣濃度檢測及泄漏報警，并聯(lián)動發(fā)電機房內(nèi)的防爆軸流風機開啟通風。 空調(diào) 為滿足設(shè)備和值班人員的需求 ,在低壓配電室和辦公室設(shè)風冷柜式空調(diào)機或壁掛空調(diào)機，對室內(nèi)進行溫度控制，維持夏季室內(nèi)溫度25～ 27℃。根據(jù)礦區(qū)實際情況確定余熱利用方案為：利用發(fā)電機組高溫尾氣的熱量，產(chǎn)生 95℃左右熱水用于礦區(qū)采暖和洗浴?！妫?，經(jīng)余熱回收后的排煙溫度約為 140℃。［ (9570)］ =8677kg/h m:產(chǎn)生熱水的質(zhì)量， kg/h Q:發(fā)電機組余熱量， kJ/h C:水的比熱容為 （ kg（ C△ t） = 104 95％ 95％247。 經(jīng)計算， 10臺（一期 4臺）發(fā)電機組余熱回收熱量為 kJ/h（一期 4臺 kJ/h），管道的熱損失按 10%計算，去除熱損失后10臺（一期 4臺）發(fā)電機組余熱回收可利用熱能為 ＝ kJ/h ，合 2386kW（一期 4臺 kJ/h，合 ）。 標煤熱值按 29260kJ/kg，標煤熱利用效率按 60％計算，則單臺機組余熱回收利用可節(jié)約標煤量為： 636333 95％247。 2）管材選擇 余熱管線采用符合 GB/T81631999《輸送流體用無縫鋼管》標準生產(chǎn)制造的 20鋼無縫鋼管。 、水量要求 根據(jù) GB15762021《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標準》的要求，余熱回收裝置給水需進行處理，給水總硬度≤ ，含氧量≤ 。 瓦斯經(jīng)瓦斯機組燃燒后，產(chǎn)生的主要成份有： CO H2O、 O2和 SONOx、 CO、 HC。 由于 NOx與發(fā)動機燃燒室主燃燒區(qū)溫度存在一定的關(guān)系，在發(fā)動機設(shè)計中，已通過選擇合適的主燃區(qū)溫度控制了 NOx的生成量，可完全滿足 GB16297－ 96《大氣污染物綜合排放標準》中的 III級排放標準。 廢水、廢油 電站清潔、生活產(chǎn)生的少量污水定期排入礦區(qū)污水處理廠處理。 由于甲烷和二氧化碳均為溫室效應(yīng)氣體，且甲烷的溫室效應(yīng)約為二氧化碳的 21倍，瓦斯氣體經(jīng)瓦斯發(fā)電機組發(fā)電后以二氧化碳的形式排放到大氣中，可以向國際組織出售 CERs（ CO2減排指標），以保護大氣環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境。 瓦斯電站建設(shè)條件具備，充分利用煤礦空地及基礎(chǔ)設(shè)施，交通運輸十分方便。 。 總評價 該工