【正文】 主機(jī)房采暖采取熱交換器二次換熱，利用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)高溫排氣進(jìn)行換熱，充分利用余熱。系統(tǒng)選擇盡量利用工藝系統(tǒng)能量。40 / 72第八章 節(jié)約能源 項目能耗指標(biāo)總裝機(jī)容量為 271000KW（二十用兩備）的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的氣耗為每年 9072 萬 m3。 消防系統(tǒng) 編制依據(jù)《中華人民共和國消防法》1997 年 8 月 29 日39 / 72《建筑設(shè)計防火規(guī)定》（GBJ1687）2022 年版《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)定》（GBJ14090） 主要消防設(shè)計發(fā)電機(jī)機(jī)房在生產(chǎn)過程中的火災(zāi)危險性為丁類，最低耐火等級為二級，庫房、休息室最低耐火等級為三級，配電室最低耐火等級為二級。（4）對發(fā)電機(jī)組的噪聲進(jìn)行了較為全面、嚴(yán)格的控制，使噪聲值降低，廠界噪聲達(dá)標(biāo)，解決了煤層氣發(fā)電站普遍存在的噪聲超標(biāo)問題，環(huán)保措施先進(jìn)。輸氣管路設(shè)緊急截斷閥，主要生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)實現(xiàn)自動化檢測記錄，減少事故時瓦斯氣的排空量，工藝技術(shù)成熟可靠，安全性好。該項目建設(shè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）瓦斯氣為一種清潔原料，燃燒發(fā)電產(chǎn)生的污染很??；瓦斯氣的開發(fā)利用，可減少溫室氣體排放，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有一定積極作用；該項目建成后可有效的利用瓦斯氣，減少因燃煤而產(chǎn)生的煙塵、SO 2 等。通過采取措施，該項目所產(chǎn)固廢得到妥善處置，不會對當(dāng)?shù)丨h(huán)38 / 72境造成影響。廢機(jī)油收集后應(yīng)交由有廢機(jī)油處理資質(zhì)的企業(yè)處理?，F(xiàn)廢 舊機(jī)油收集后統(tǒng)一放在機(jī)油收集桶內(nèi)定期出售。（1）輸氣管道長時間使用，會產(chǎn)生少量的沉渣，為保證輸氣的暢通，需定期清理；發(fā)電機(jī)組的氣液分離器、過濾器長時間使用也會產(chǎn)生少量的廢渣；這幾部分廢渣產(chǎn)生量約 4kg/a，要求：廢渣收集后封閉儲存，送入 XX 市危 險廢物處理中心 統(tǒng)一處理，不得私自亂排。通過采取以上措施后，該項目發(fā)電機(jī)組的噪聲會降低 15dB (A)左右，基本不會影響噪聲達(dá)標(biāo)。37 / 72②發(fā)電機(jī)房頂部要采用石棉等吸音材料。發(fā)電站主要機(jī)械設(shè)備的噪聲級別見下表：發(fā)電站主要機(jī)械設(shè)備的噪聲級機(jī)械設(shè)備 測量聲級 dB (A) 測量距離(m)發(fā)電機(jī)組 96 1冷卻塔 85 1循環(huán)水泵 80 1噪聲值會隨著距離的增加而減小，下表為主要發(fā)電設(shè)備噪聲的距離衰減情況：發(fā)電站主要機(jī)械設(shè)備的噪聲級（單位：m）聲級 dB（A）機(jī)械設(shè)備55 60 65 70 75 發(fā)電機(jī)組 120 15冷卻塔 20 11. 2 循環(huán)水泵 20 11. 2 6. 3 由上表可以看出：燃?xì)獍l(fā)電站在不采取措施的空曠地帶對環(huán)境產(chǎn)生影響的最遠(yuǎn)距離為 120m。噪聲環(huán)境影響分析及防治對策噪聲是瓦斯發(fā)電站對環(huán)境影響最大的污染物。凝結(jié)水為清水，可滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB89781996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)的要求，且排放量很小，可直接排放。該項目輸氣管網(wǎng)會排出少量的凝結(jié)水，水中污染物主要是 SS。水環(huán)境影響分析及防治對策（1）生產(chǎn)廢水該項目生產(chǎn)用水為發(fā)電機(jī)組冷卻水，27 臺發(fā)電機(jī)組采用玻璃鋼冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，冷卻水系統(tǒng)包括 1200m3 的循環(huán)水池，2座玻璃鋼冷卻塔，6 臺循環(huán)水泵。發(fā)電站要按以上要求對本站發(fā)電設(shè)備和裝置進(jìn)行檢查、完善 , 保證發(fā)電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。集輸管道沿線設(shè)置永久性標(biāo)志；防火防爆區(qū)域設(shè)置明顯的禁火標(biāo)志。②管線選材上要選擇加有抗酸性介質(zhì)并耐壓的直縫高頻電阻焊鋼管；管線防腐采用三層 PE 復(fù)合結(jié)構(gòu)作為管線的外防腐層，并用外加電流陰極保護(hù)相結(jié)合的方法；對管壁厚度低于規(guī)定要求管段及時更換，消除爆管隱患。為減少非正常狀態(tài)情況的發(fā)生，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行如下的預(yù)防措施：①按《輸氣管道工程設(shè)計技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定，瓦斯氣集輸管線設(shè)置自動截斷閥。在非正常狀態(tài)下，也就是輸氣系統(tǒng)的工藝設(shè)備和管道檢修或非正常工作情況下安全保護(hù)裝置（如安全放散閥等）運(yùn)作時，會有一定量的瓦斯氣排放，管道內(nèi)的瓦斯氣通過放散閥就地低空排放。（2）輸氣工程該項目輸氣工程為密閉過程，全系統(tǒng)不產(chǎn)生廢氣，無有毒氣體排放。27 臺發(fā)電機(jī)組用氣量為 330m3/分鐘，9072 萬 m3/年，瓦斯氣濃34 / 72度平均約 45% ；發(fā)電機(jī)組因燃用瓦斯氣排放的廢氣中主要含有氮氧化合物、水和二氧化碳。站內(nèi)設(shè) 10000m3 的儲氣罐，發(fā)電機(jī)組燃用的瓦斯氣由儲氣罐經(jīng)管道引入。通過以上污染防治措施，施工期對環(huán)境的影響很小，且隨著施工期的結(jié)束，這些影響也將消失。施工結(jié)束后，要對施工場地及時平整，進(jìn)行道路硬化。施工期的揚(yáng)塵要嚴(yán)格控制，運(yùn)輸車輛不得超載，防止拋灑，物料堆放要整齊有序，灑落在地上的水泥、沙、石灰及時清掃，散裝水泥、沙、石灰等易揚(yáng)起灰的建筑材料盡量避免露天堆放，建筑垃圾要及時清理。強(qiáng)噪聲設(shè)備，如打夯機(jī)、水泥攪拌機(jī)等不得在夜間（晚上 10 點(diǎn)33 / 72以后），中午（12 點(diǎn)—14 點(diǎn)）施工。該項目施工建設(shè)期對環(huán)境的主要影響為：施工原料運(yùn)輸產(chǎn)生的揚(yáng)塵，土建工程和設(shè)備安裝引起的噪聲。充分考慮到要保障消防通道的暢通。循環(huán)水管網(wǎng)在廠區(qū)布置在地下，埋深至凍土層下，以防冬季低溫時將管道冬裂。31 / 72 廠區(qū)管網(wǎng)、道路規(guī)劃瓦斯管道由發(fā)電機(jī)房固定端引入，廠區(qū)水管網(wǎng)由固定端向擴(kuò)建端側(cè)排水設(shè)計，最后匯總在煤礦排水管溝內(nèi)，由煤礦統(tǒng)一處理后排放。站區(qū)中部邊控制室、發(fā)電機(jī)機(jī)房（22 臺發(fā)電機(jī)組）和循環(huán)水池由西向東一字排開，靠近出入口處設(shè)置門衛(wèi)室，發(fā)電機(jī)房南北側(cè)分別布置四臺變壓器（詳見沁城煤礦瓦斯發(fā)電站平面布置示意圖）。 總平面布置方案站區(qū)占地 公頃，建筑面積 9418 m2。發(fā)電機(jī)組機(jī)房的通道以及遠(yuǎn)離機(jī)房的重要工作場所要求的事故照明采用應(yīng)急燈。正常照明的 電源，由動力和照明網(wǎng)絡(luò)共用的中性點(diǎn)直接接地的低壓變電器供電。生活污水排放量為 m3/d，生活污水經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放；場地雨水及站內(nèi)建筑物排水充分利用地面坡度及建筑30 / 72物的有組織排水排出站外。項 目年耗水量為 。選用八臺大風(fēng)量低壓頭的軸流風(fēng)機(jī)（6 進(jìn) 6 出），風(fēng)機(jī)風(fēng)量為56880m3/h，全壓 304pa，電機(jī)功能 。項目建筑物抗震設(shè)防類別為丙類建筑，站內(nèi)建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為 50 年，設(shè)計安全等級為二級。 設(shè)備選型及設(shè)備清單綜合考慮項目的資金、人員、運(yùn)行成本及工作進(jìn)度，主要設(shè)備選型采用國產(chǎn)和進(jìn)口設(shè)備相結(jié)合?？紤]到四季變化的因素，在春秋二季很可能不用制冷取暖的功能，因此在機(jī)組排氣出口處加裝一自動溫度控制閥，以決定機(jī)組排氣的走向。設(shè)計時考慮的因素包括熱水量的調(diào)節(jié)、熱水系統(tǒng)的壓力、熱水系統(tǒng)與熱源設(shè)備的配套連接、多余熱水部分的旁通及緊急情況下熱水的切斷等。 余熱利用項目余熱利用的方式是在滿足機(jī)組發(fā)電的同時，利用冷卻水及排氣的熱量進(jìn)行制冷和制熱，即冷、熱、電三聯(lián)供。站用電系統(tǒng)的保護(hù)站用變高壓側(cè)裝跌落式熔斷器，保護(hù)變壓器內(nèi)部短路，低壓側(cè)空氣開關(guān)有過流脫扣裝置，未裝斷電保護(hù)裝置。線路保護(hù) 瞬時電流速斷保護(hù)：是線路的主保護(hù)。復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)：保護(hù)變壓器外部短路，并作為線路的后備保護(hù)，帶有一定的時限。當(dāng)變壓器線圈或兩側(cè)差動電流互感器內(nèi)的引線，電纜發(fā)生多相短路時跳開變壓器兩側(cè)斷路器。過負(fù)荷保護(hù)：本保護(hù)裝置用來保護(hù)由于過負(fù)荷而引起勵磁消失時，立即聯(lián)動跳開發(fā)電機(jī)出線開關(guān)，以保證機(jī)組安全運(yùn)行。過流保護(hù)：本保護(hù)裝置帶有時限，用來保護(hù)由于外部短路而引起的定子繞組過電流，并作為內(nèi)部短路時的后備保護(hù)。380/220V 低壓開關(guān)柜采用 GGD 固定柜。? 主要電氣設(shè)備的選擇發(fā)電機(jī)的出線電壓采用 400V。? 直流系統(tǒng)采用硅整流系統(tǒng)，電壓采用 220V，采用單母線或單母線分段的接線方式，其容量滿足機(jī)組的控制負(fù)荷和事故照明負(fù)荷的需要。? 電氣設(shè)備布置站用配電間設(shè)低壓盤布置及 400V 電器柜布置在 A 列前的低壓配電間，全站設(shè)主控制室，采用主控制室的控制方式。? 電氣主接線考慮到發(fā)電機(jī)機(jī)組容量小，因此發(fā)電機(jī)電壓采用 400V，發(fā)電機(jī)出口母線經(jīng)閉縮開關(guān)直接并入 400V 母線引接。上位機(jī)系統(tǒng)包括工控機(jī)，UPS 電源，彩色顯示器、調(diào)制解調(diào)器及打印機(jī)等，用以完成電站的監(jiān)視、管理、設(shè)置、控制、調(diào)節(jié)、打印、與系統(tǒng)調(diào)度通訊、系統(tǒng)對時等功能。23 / 72廢 氣過濾處 理器電 能后勤財務(wù)空 氣電力生產(chǎn)發(fā)電機(jī)組銷收入（萬元）不確定因素變化率（%）經(jīng)營成本輸 氣管道銷售收入冷凝分離器加 壓風(fēng) 機(jī)輸氣系統(tǒng)銷售銷售價經(jīng)營成本基 本 方 案 內(nèi) 部收 益 率 %價格固定資產(chǎn)投資銷售價格固定資產(chǎn)投資銷售價經(jīng)營成本基 本 方 案 內(nèi) 部收 益 率 %排 空銷售價銷售價格固定資產(chǎn)投資格銷售價格銷售價格固定資產(chǎn)投資燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)銷售價格銷售價格冷卻系統(tǒng)圖 64 燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)工藝流程圖噴水冷卻廠區(qū)內(nèi)生活用水軟化補(bǔ)水加藥裝置生產(chǎn)能力利用率%基 本 方盈利區(qū)銷售收入(萬元)%井下礦井水 中冷 換熱 器100高冷 換熱 器固定成本燃?xì)鈾C(jī)組總成本高溫冷卻水盈利區(qū)靜壓水箱銷售收入低溫冷卻水蒸發(fā) 、飄逸、 排污礦井水處理系統(tǒng)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271000KW（二十五用兩備），發(fā)電機(jī)組功率因數(shù)按 80％考慮，每小時發(fā)電量為 20220KWH，項目年發(fā)電量為：2022024300＝14400 萬 KWH20220——每小時發(fā)電量為 20220KWH24——每天發(fā)電時間為 24 小時24 / 72300——每年工作日為 300 天耗煤層氣量為：2022024300＝10080 萬 m320220——每小時發(fā)電量為 20220KWH——每 立方米高濃度 CH4發(fā)電量為 1KWH24——每天發(fā)電時間為 24 小時300——每年工作日為 300 天（4）電氣并網(wǎng)系統(tǒng)：燃?xì)獍l(fā)電機(jī)輸出的低壓電力，經(jīng)過變壓系統(tǒng)的升壓，通過并網(wǎng)專線輸送至最近的變電站。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組循環(huán)水分為內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)和外循環(huán)冷卻系統(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圖 63 瓦斯抽放及輸氣工藝流程（3）燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電系統(tǒng)：經(jīng)處理過的瓦斯送入燃?xì)鈾C(jī)，電子點(diǎn)火燃燒膨脹推動活塞做功，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，通過發(fā)電機(jī)輸出電能?！　　　　夤尥咚钩榉耪?冷凝分離器 加壓風(fēng)機(jī)輸氣管道過濾處理器燃?xì)獍l(fā)電機(jī)電氣并網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)玻璃鋼冷卻塔 余熱利用22 / 72為保證供氣壓力的穩(wěn)定性，在系統(tǒng)中設(shè)置水封。整個工藝流程如圖 62 所示：工藝流程簡述：（1）瓦斯收集系統(tǒng)：井下的瓦斯通過管道，經(jīng)防爆裝置、防回火裝置，然后經(jīng)瓦斯抽放泵泵入儲氣罐，再由儲氣罐進(jìn)入輸氣管道內(nèi)，最后送氣到發(fā)電站內(nèi)的瓦斯預(yù)處理模塊（凈化回壓系統(tǒng)）。圖 61 余熱利用熱電冷聯(lián)產(chǎn)工藝流程圖方案選擇：綜合考慮公司資金、技術(shù)、效益、規(guī)模等情況，項目選擇工藝二。根據(jù)國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對該礦瓦斯氣的檢驗報告，該礦抽放瓦斯氣的主要化學(xué)成分如下表：XX 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(yùn)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 10080 萬 m3 沁城煤礦2 機(jī)油 33136L 當(dāng)?shù)刭徺I3 水 煤礦礦井水4 電 萬 KWH 自給20 / 72第六章 工程方案 工藝方案 工藝方案擬定單循環(huán)發(fā)電工藝：即利用管道將瓦斯輸送至燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，燃?xì)鈾C(jī)的廢氣經(jīng)排氣管排到機(jī)房外。 供水條件項目生活用水水源為自備井，生產(chǎn)用水水源為煤礦礦井水，經(jīng)礦井水處理設(shè)施處理后可滿足生產(chǎn)使用要求。 供電入網(wǎng)條件18 / 72項目年總發(fā)電量為 14400 萬 KWH，經(jīng)六臺 2500KVA 和四臺4000KVA 變壓器升壓為 10KV 后經(jīng)專線 并入最近的變電站，所發(fā)電力除發(fā)電站自用外全部上網(wǎng)。 地震烈度根據(jù)建設(shè)部發(fā)布的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB500112022）：XX縣抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計基本地震加速度值為 ，設(shè)計地震分組為第一組。 建設(shè)條件 自然條件該項目區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，具體氣象指標(biāo)如下：年平均氣溫 ~℃年極端最低溫度 ℃年極端最高溫度 ℃年平均相對濕度 63%頻率最多風(fēng)向 西北風(fēng) 年平均風(fēng)速 17 / 72 最高風(fēng)速