【正文】 ，建設(shè)投資少，特別是現(xiàn)有瓦斯抽放濃度及抽排量的變化適合于所應(yīng)用的機組，加之采用單機容量中等的機群站具有調(diào)度靈活的特點。按性價比應(yīng)首選國內(nèi)機組。在低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)方面， 2021年開始研制開發(fā)低濃度瓦斯發(fā) 電機組，2021年勝動集團的低濃度瓦斯水霧輸送技術(shù)和低濃度瓦斯發(fā)電機組通過國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的鑒定，并成功應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，成為國內(nèi)乃至國際上最早突破低濃度安全輸送瓶頸并成功應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益的燃氣發(fā)電機組生產(chǎn)廠家。 轎子山煤礦 瓦斯抽排濃度為 26％左右，屬于低濃度瓦斯范圍，目前已有能夠滿足低濃度瓦斯發(fā)電的低濃度瓦斯發(fā)電機組。 全套裝置包括：燃氣發(fā)動機、發(fā)電機、空氣過濾器、排氣消音器、機組輔助系統(tǒng)，燃氣調(diào)壓裝置、機組系統(tǒng)同期控制盤等裝置。 500GF13RW發(fā)電機組性能參數(shù)： 燃氣發(fā)電機組型號： 500GF13RW 燃氣發(fā)動機型號： W12V190ZLDK2C 發(fā)電機型號： 1FC64546LA42 控制屏： PCK1RB500 額定功率： 500kW 額定電壓： 400V 額定電流： 902A 額定頻率： 50Hz 額定因數(shù)（ COSΦ）： （滯后） 額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min 調(diào)壓方式： 自動 勵磁方式： 無刷 電壓調(diào)整率： 177。 瓦斯發(fā)電機組采用電子控制技術(shù)，通過閉環(huán)自動 調(diào)節(jié)混合氣空燃比，顯著提高對燃氣濃度變化的適應(yīng)能力，瓦斯?jié)舛仍?9%－ 100％之間變動時，機組都能適應(yīng)。未采用此技術(shù)的機組，對燃氣的潮濕性較為敏感，表現(xiàn)為點火困難或點火不連續(xù)。 該技術(shù)由 ECU根據(jù)不同類型的燃氣機，或燃氣機的不同工況，從軟件上調(diào)整點火能量和點火時間，保證燃氣燃燒充分，機組可靠運行。 （七）電子調(diào)速技術(shù) 選用美國 WOODWARD電調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當前世界最先進的大功率調(diào)速系統(tǒng)，經(jīng)過 20多年燃氣機研發(fā)經(jīng)驗和國內(nèi)外機組的使用驗證，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，適合多臺機組并車或并網(wǎng)時使用，可達到精確的速度控制，使機組調(diào)速率穩(wěn)定。此專用阻火器通過了國家消防總局的批準。 供熱方案 瓦斯發(fā)電 工程裝配 10臺 500GF13RW型低濃度瓦斯發(fā)電機組，配套 10臺針形管換熱器對發(fā)電機組排煙余熱進行回收利用，供熱方案為：余熱回收產(chǎn)生95℃左右熱水，用于礦區(qū)采暖和洗浴。 主要經(jīng)濟技術(shù)指標 序號 項 目 單 位 裝機方案 1 電站總裝機容量 kW 5000（一期 2021） 2 電站持續(xù)發(fā)電功率 kW 4200（一期 1680） 3 年運行時間（平均） h 7200 4 電站綜合廠用電率 % 5 電站年均熱耗 MJ/kW?h 6 電站年發(fā)電量 kW?h/a 107（一期 107） 7 發(fā)電年節(jié)約標煤（折合） t/a 104（一期 104） 8 瓦斯發(fā)電年消耗瓦斯純量 m3/a 107（一期 107） 9 余熱利用節(jié)約標煤（折合） t/a 3720（一期 1488） 第三章電力系統(tǒng) 轎子山煤礦 建有 35/6kV變電所一座，主變?nèi)萘繛?13000（ 5000+8000） kVA。 瓦斯發(fā)電站所發(fā)電量以 6kV電壓等級接入 轎子山煤礦 變電所 6kV系統(tǒng)母線Ⅰ段。目前抽放純瓦斯流量為 59m3/min 左右，抽放濃度 為 25%左右； B、高負壓抽放系統(tǒng)：兩臺 2BEC52 最大抽速 200 m3∕ min,電機功率： 220 KW。目前抽放純瓦斯流量為 35m3/min 左右，抽放濃度為 18%。 根據(jù)礦方瓦斯抽采及利用規(guī)劃： 2021 年新增加鉆孔量為 308670 米，抽放量為 1250 萬 m3，瓦斯利用量為 500 萬 m3； 2021 年新增鉆孔量為 298510 米，抽采量為 1350 萬 m3，抽采利用量為 550 萬 m3。 廠址自然條件 轎子山煤礦位于安順市北 16公里處，行政隸屬安順市轎子山鎮(zhèn)管轄，井田走向長 ，傾斜寬 ，總面積約 23km2，原為轎子山監(jiān)獄煤礦， 2021年 12月，永貴能源開發(fā)有限公司正式托管。 安順平均海拔高度在 1102米～ 1694米之間，屬典型的高原型濕潤亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，年平均降雨量 1360毫米，年 平均氣溫 14℃ ，歷史最高氣溫 ，最低氣溫 ，年平均相對濕度 80%，年平均風(fēng)速 ，冬無嚴寒，夏無酷暑，氣候溫和宜人 ,是避暑休閑的天堂！ 地震烈度 該區(qū)未做過地震基本烈度鑒定，亦沒有地震資料記載。 區(qū)域地層及地質(zhì)構(gòu)造 該礦區(qū)屬楊子板塊川 滇黔盆地，黔北斷拱內(nèi)，為黔中隆起之西端的一部分。工程 建設(shè)規(guī)模為 10臺 500GF13RW瓦斯發(fā)電機組（一期 4臺），總裝機容量為 5000kW。 電站排水系統(tǒng)接入礦區(qū)地下排水管網(wǎng)。 ： (1)燃氣不 含游離水或其它游離雜質(zhì)； (2)在距離機組燃氣進氣調(diào)壓閥前 1m內(nèi)，瓦斯溫度不超過 40℃，壓力 3～10kPa，壓力變化速率≤ 1kPa/min。 (1)供氣系統(tǒng)流程 本工程抽排瓦斯為低濃度瓦斯，為了確保發(fā)電機組的正常運行，在瓦斯輸送管線上安裝水位自控式水封阻火器、絲網(wǎng)過濾器、瓦斯管道專用阻火器、低溫濕式放散閥、防爆電動蝶閥等設(shè)備，并通過瓦斯與細水霧混合輸送系統(tǒng)，將低濃度瓦斯輸送到發(fā)電站，工藝流程如下：抽放站放散管接口→ 閘閥 → 水位自控式水封阻火器 → 絲網(wǎng)過濾器 → 瓦斯管道專用阻火器 →低溫濕式放散閥 → 防爆電動蝶 閥 → 水霧輸送系統(tǒng) → 溢流脫水水封阻火器→流量計→ 進氣支管 → 閘閥 → 旋風(fēng)重力脫水器→ 手動蝶閥 →瓦斯管道專用阻火器 → 發(fā)電機組 (2)進氣系統(tǒng)主要設(shè)備 A、水位自控式水封阻火器 水位自控式水封阻火器的基本原理主要是當火焰通過水氣混合層時，火焰與水接觸，能量被水蒸發(fā)吸收，化學(xué)反應(yīng)的自由基減少并消除，同時，水的瞬間氣化也降低了瓦斯中的甲烷濃度，使火焰熄滅。其過濾材料采用不銹鋼絲絨，利用攔截、碰撞機理過濾瓦斯中的粉塵顆粒和水分。 D、低溫濕式放散閥 當系統(tǒng)用氣量突然減少時 (如瓦斯發(fā)電機組突然減少開機臺或突然降低負荷 )，為保證煤礦水環(huán)真空泵的安全運行和整個輸送系統(tǒng)工作在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)，在輸送系統(tǒng)的輸氣主管道上設(shè)置低溫濕式放散閥。瓦斯的排空是通過水而放散到空中的，因此該放散閥能夠?qū)⑼獠靠赡墚a(chǎn)生的火源與系統(tǒng)內(nèi)瓦斯隔離，實現(xiàn)安全放散。進氣系統(tǒng)工藝流程圖見附圖。每個霧化水池安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置一個霧化水池及 2臺霧化水泵（一用一備）。 （ 4）管徑及管材 電站內(nèi) 2條進氣總管，選擇規(guī)格型號為Φ 529 ；每臺發(fā)電機組的進氣支管選用規(guī)格型號為Φ 219 。 循環(huán)水量 根據(jù) 500GF13RW燃氣發(fā)電機組的性能要求，燃氣發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)分為內(nèi)外兩個循環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)外循環(huán)通過換熱器進行換熱，內(nèi)外循環(huán)又分為高、低溫冷卻水系統(tǒng)。 10臺機組軟化水消耗量為 50kg/d。 本工程冷卻循環(huán)系統(tǒng)采用循環(huán)水泵進行強制循環(huán)，玻璃鋼冷卻塔冷卻。六臺循環(huán)水泵匯流入四條循環(huán)水總管，將分別水輸送至 2個發(fā)電機房，作為機組換熱器冷卻用水。 綜合泵房內(nèi)設(shè)有排污溝，可將泵房內(nèi)廢水通過排污溝排至室外。 本部分設(shè)計主要包括電站內(nèi)部的照明、防雷接地、 高、低壓配電（站內(nèi)部分）。 發(fā)電站開始運行前，先由 轎子山煤礦 變電所高壓系統(tǒng)通過變壓器低壓側(cè)向電站送電，為其發(fā)電機輔助系統(tǒng)供電。 轎子山煤礦 現(xiàn)有設(shè)備最大運行負荷為 8489kW，平均負荷為 6111kW。各動力電源均引自低壓配電室的站用電配電柜和低壓配電柜，進線電源采用雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置，雙電源分 別引自變壓器低壓進線柜和外網(wǎng)市電。高壓開關(guān)柜選用具有五防功能的 KYN28A12型鎧裝移開式交流金屬封閉開關(guān)柜，配真空斷路器，彈簧操作機構(gòu)，該操作機構(gòu)既可手動操作，也可電動操作。 電站 10kV出線開關(guān)柜和變電所高壓進線柜采用數(shù)字式線路保護，設(shè)置速斷、過流保護。 建構(gòu)筑物防雷 根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，除發(fā)電機房按二類防雷建筑物外，其它建筑物應(yīng)按三類防雷建筑物進行設(shè)計。接地電阻不大于 1Ω。 電纜構(gòu)筑物 本工程電纜構(gòu)筑物考慮采用如下幾種類型： 電纜敷設(shè)采用電纜溝與電纜穿管相結(jié)合的方式。設(shè)置必要消防設(shè)備。（此系統(tǒng)由發(fā)電機組設(shè)備生產(chǎn)廠家提供）。 可燃氣體探測器共設(shè)二級報警，一級報警設(shè)定為 25％ LEL，二級報警設(shè)定為 50％ LEL，在二級報警時連鎖風(fēng)機啟動強行排風(fēng)。 本工程設(shè)計安裝 15臺（一期 3臺） 500GF13RW型燃氣發(fā)電機組，燃氣發(fā)電機組的尾氣從機組內(nèi)部排出的過程中攜帶有大量的熱量，排氣溫度在 550℃左右，將發(fā)電機組排出的高溫尾氣直接引入針形管 換熱器進行回收利用。 余熱利用系統(tǒng) 余熱利用系統(tǒng)流程為： 燃氣發(fā)電機組 針形管換熱器熱水循環(huán)泵用戶采暖系統(tǒng)水換熱器補水系統(tǒng)550℃尾氣煙氣排除10℃冷水 65℃熱水70℃熱水70℃熱水95℃熱水 針形管換熱器與燃氣發(fā)電機組按單元制配套， 10臺（一期 4臺）發(fā)電機組共配置 10臺（一期 4臺）針形管換熱器。 每臺機組可利用排煙余熱為（ 550140） 2053＝ 萬 kJ/h?！妫? △ t:一次水進出水水溫的差值 ，℃。［ (6510)］ =3747kg/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 用于采暖，采暖負荷按 60W/ m2計算，則 10臺（一期 4臺）發(fā)電機組 余熱回收可利用熱能 kJ /h，可供采暖面積 39767m2。（ 29260 60％）＝ ,10臺機組余熱回收利用可 節(jié)約標煤量為 （ 一期 4臺 ） 。 所有余熱管線采取保溫措施，保溫的工藝要求為：管線除銹 刷防銹漆 包 60mm厚巖棉管殼 鐵絲捆扎 —鍍鋅鐵皮保護層。在 余熱利用系統(tǒng)中設(shè)計軟化水處理裝置，對水質(zhì)進行處理，處理好的水質(zhì)、水量能滿足要求。其中 CO H2O、 O2不屬有害物質(zhì)， CO、 HC化合物按 GB16297－ 96《大氣污染物綜合排放標準》，不作控制。 本工程主要的噪聲源為瓦斯發(fā)電機組及排氣，在設(shè)計過程中采用排氣消聲器，并在 發(fā)電機房及輔助車間周圍均設(shè)喬木綠化帶，既美化了廠區(qū)環(huán)境又可降低噪音，低壓配電室等有人值班的場所采用隔音門窗。 瓦斯發(fā)電機組在運行和維護中，會形成少量的廢油，由操作人員集中收集后再由外部企業(yè)集中處理，并回收利用。 第八章 結(jié)論 主要結(jié)論 本項目根據(jù) 貴州永潤煤業(yè)有限公司 轎子山煤礦 瓦斯抽排的情況并結(jié)合 轎子山煤礦 實際情況確定電站的裝機容 量。 ，可實現(xiàn)瓦斯等溫室氣體的減量排放，環(huán)境效