煤层气发电站建设项目可行性研究报告(优秀甲级资质)

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1、目 录第一章 总 论11.1 项目概况11.2 申请报告的主要内容11.3 编制依据11.4 建设规模及内容21.5 投资估算及资金筹措31.6 研究结论31.7主要技术经济指标表3第二章 项目建设的背景及必要性62.1 侯匠村概况62.2项目提出的背景72.3 建设的必要性8第三章 开发优势与总体规划123.1 区位优势分析123.2 规划设计定位123.3 规划理念133.4 规划指导思想133.5规划原则143.6总体规划14第四章 建设规模与内容164.1 项目总建设规模164.2 土地利用214.3 一期工程21第五章 项目选址与建设条件225.1 建设地址225.2 场地气象条件2

2、25.3 工程地质条件235.4 地震烈度235.5 公用工程条件23第六章 工程建设方案256.1 设计理念256.2 总图布局256.3 建筑设计方案276.4 结构设计方案296.5 给排水设计方案306.6 采暖、空调及通风设计326.7 防排烟系统336.8 燃气设计346.9 强电设计346.10 弱电设计36第七章 环境保护387.1 编制依据387.2建设项目对环境可能造成影响387.3主要治理措施407.4生态环境影响43第八章 建筑消防设计458.1 设计依据458.2 建筑防火设计458.3 消防给水系统458.4 消防排水478.5 消防电气478.6 防排烟系统48第

3、九章 劳动安全和卫生防疫499.1 劳动安全499.2 卫生防疫50第十章 建筑节能5110.1 建筑节能5110.2 工艺节能设计51第十一章 项目组织管理5211.1 项目组织管理5211.2 项目监理5311.3项目招投标54第十二章 项目实施计划5712.1 项目实施计划5712.2 一期工程进度安排57第十三章 物业管理及劳动定员5913.1 物业管理5913.2劳动定员59第十四章 投资估算及资金来源6014.1 投资估算编制依据6014.2 工程投资估算6014.3 其他费用估算6114.4 投资估算结果6214.5 资金筹措62第十五章 项目综合评价6415.1 项目综合评价6

4、415.2 结论6415.3建议65附图：1、项目地理位置图2、*市侯匠村规划总平面图附件：1、*省*市经济技术开发区管理委员会文件晋市开管200717号*省经济技术开发区管委会关于侯匠村实施旧村改造的报告2、*省国土资源厅*经济技术开发区土地分局文件晋国土资晋开字2007第34号关于侯匠村旧村改造用地规模审核的批复第一章 总 论1.1 项目概况项目名称：*县*发电有限公司煤层气发电站建设项目项目性质：新建工程建设单位：*县*发电有限公司法人代表：*项目地址：*县端氏镇曲堤村兰金公司煤层气发电站由*县*发电有限公司投资建设，该发电站利用沁秀集团曲堤煤矿抽放出的煤层气作为燃料，利用煤矿矿井水作为

5、燃气发电机组冷却用水，所发电量经专线并入区域电网。项目建成后总装机容量27MW，年发电量14400万KWH，年消耗煤层气10080万m3，该项目实施对改善项目区周围大气环境、降低煤矿安全风险、提高能源综合利用率均有积极意义。1.2 可研编制依据1、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、国家发改委关于利用煤层气发电工作的实施意见（发改能源2007721号）7、*省清洁发展机制领导组办公室晋清洁办发20061号文8、*市国民经济和社会发

6、展第十一个五年规划纲要9、火电工程可行性研究报告书内容深度要求（试行）10、小型火力发电站设计规范（GB5004994）11、国家、省、市有关政策、法规、规范、标准12、建设单位提供的基础资料1.3 研究原则认真贯彻国家有关的方针政策，严格执行国家的编制规范、规程和规定，全面落实各厂址条件，准确进行技术经济比较。优选出最佳厂址方案。结合本工程实际，精心设计，优化方案，力求工艺系统先进合理。特别注重节约能源、节约用水、节约用地、保护环境、节约工程投资。把兰金公司煤层气发电站建设成一个洁净生产环保型、效益型的新型电站。电站建设本着节能减排、持续发展的原则，进行电站综合规划，主要设计原则确定如下：1

7、、电站规模按27MW 燃气发电机组规划，以燃气方案论证，将瓦斯气体全部燃烧,排气燃尽达标后对空排放。2、辅机选型本着高效、经济、合理原则通过技术经济论证确定。3、发电机出线电压400V，发出电通过开关直接并入厂内400母线侧。4、电站厂址：厂址就近资源点，做到坑口发电，资源综合利用。5、主机布置采用零米布置形式。6、机组运行按每年九个月计算。8、厂址地震烈度按7度考虑设防。9、场地类别按类。10、机组选型根据煤矿瓦斯气体的分析资料，结合国内外燃气轮机的技术特点，燃气动力机组以选用进口设备为主。11、出线电压与回路：出线电压按400V出线考虑。因机组容量较小，考虑一回出线。12、热工控制推荐采用

8、机、电集中控制方式。辅助系统采用单独的仪表和控制系统。13、机组年利用小时按九个月考虑。14、投资估算和经济分析按现行的定额标准及有关规定执行。15、充分利用清洁发展机制进行项目合作。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14400万KWH，回收利用煤层气10080万m3。该项目气源供应充足，工艺技术成熟，通过CDM项目合作，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，项目可行。1.6

9、主要技术经济指标表1-1 主要技术经济指标表序号名 称单位数量备注一总用地面积亩87.1二规模（总装机容量）KW271000三总发电量万KWH/年14400四总建筑面积m29418五绿地率%20六年工作日天300七劳动定员人98八原辅材料用量1煤层气万m3100802机油升331363水吨34564电万KWH290.3九工程总投资万元5075.051固定资产投资万元5044.22铺底流动资金万元30.85十年销售收入万元2771.37十一年总成本费用万元1342.61第四年十二年均利润总额万元1107.12达产年十三年销售税金及附加万元430.89达产年十四财务评价指标1投资利润率%21.5%

10、2投资利税率%29.9%3财务内部收益率%23.26%税前4财务净现值（Ic=12%）万元2654.17税前5投资回收期A5.5税前（含建设期）6财务内部收益率%18.87%税后7财务净现值（Ic=12%）万元1528.19 税后8投资回收期A6.09税后（含建设期）9盈亏平衡点%49.810贷款偿还期A4.45第二章 项目建设背景及必要性2.1 项目单位简介*县*发电有限公司位于*县加丰镇境内，公司成立于 年 日，注册资金 万元，现有员工 人。公司利用沁秀煤业曲堤瓦斯抽放井抽放的瓦斯气用于发电。沁秀煤业曲堤煤矿位于*县端氏镇曲堤村北，矿井采3#煤层，井田面积1.5958km2，地质储量122

11、0.8万吨，生产规模30万吨/年，服务年限为15年，井田内地质构造简单，煤层气赋存丰富（仅在巷道掘进过程中瓦斯绝对涌出量就达163.92m3/min），是典型的高瓦斯矿井，并经煤炭科学总院抚顺分院预测2#煤层具有与瓦斯突出危险性，对矿井安全生产已构成威胁，为确保安全生产，该矿建立了地面永久性瓦斯抽放系统，每年抽放瓦斯气量为2.4亿立方，瓦斯浓度在40%以上，瓦斯低位发热量为3900千卡立方米。2.2 项目建设背景一、*矿区是全国勘探程度最高、煤层气储量条件稳定、开发潜力最好的煤层气气田*市位于*省东南部，是1985年经国务院批准成立的地级市，辖城区、泽州、高平、阳城、陵川和*六县(市、区)，总

12、面积9490平方公里，总人口220万，其中市区人口30万。该市是在改革开放中蓬勃兴起的一座新型城市，经济实力居中西部前列，2008年，全市生产总值完成527.5亿元，比上年增长10.1%，增幅高于全国平均水平1.1个百分点，高于全省平均水平1.8个百分点；财政总收入突破100亿元大关，达到113.2亿元，增长17.2%，在全省11个地级市排第二位。并被国家授予创建全国文明城市先进市、全国优秀旅游城市和国家级园林城市的称号，是*省首批环保先进市。*市是全国重要的煤炭基地，全市含煤面积4654平方公里，已探明储量2712亿吨，占全省的55%，占全国的26%，年产量7000万吨以上。但由于*煤田瓦斯

13、含量高，长期以来一直成为制约煤炭工业发展的第一杀手。为了解决这一难题，加快新型能源与煤化工基地的建设，市委、市政府下大力气加强瓦斯综合治理，保障煤矿安全生产的研究与开发工作。从上世纪90年代就对煤层气治理与利用开始调研、勘探，并于2003年与煤科院抚顺分院、重庆分院、河南理工大学瓦斯地质研究所，太原理工大学安全技术和工程研究所、阳煤集团瓦斯研究所、阳泉三矿等科研单位、集团公司合作，完成了*省*市阳城矿区瓦斯综合防治技术研究、*市阳城、*矿区采空区瓦斯爆炸（燃烧）机理及综合防治研究、*市地方煤矿瓦斯抽放可行性研究，探索出了适合*市煤矿瓦斯治理与利用的有效办法。通过调查勘察，已探明全市煤层气储量达

14、6.85万亿立方米，是全国勘探程度最高，储量条件最稳定，开发潜力最好的煤层气田之一。宝贵的资源优势，成为*市煤层气产业发展最坚实的基础。至2006年9月，全市已建成地面抽采钻井300余口，占全国的1/2。地面煤层气抽采能力达2.5亿立方米，并已形成商品化采销用体系。有18个煤矿建成了瓦斯发电站，总装机容量达4.3万千瓦，是全国矿区中瓦斯发电规模最大的地区，年发电量已经达到2.58亿度，年利用矿井瓦斯气约1亿立方米。市委、市政府提出，在“十一五”期间，将以建设全国重要的煤层气基地为目标，加大煤层气开发利用力度，到2010年，全市地面抽采煤层气达到30亿立方米，井下抽采达到16亿立方米。基本形成规

15、划科学、布局合理，勘探开发与综合利用相结合，经济效益、社会效益和环境效益相统一的产业格局。二、煤层气是煤矿安全生产的最大威胁，抽采后直接排空会对环境造成重大影响，同时造成资源浪费煤层气是矿难事故的罪魁祸首，国内煤矿矿难7080都是由瓦斯爆炸引起的，给人民群众生命财产造成了重大损失，先采气后采煤可以大大降低煤矿事故，有利于煤矿安全生产。为进一步加大煤层气抽采利用力度，国务院办公厅出台了关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见（以下简称意见），提出瓦斯“必须坚持先抽后采、治理与利用并举的方针”，规定“煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下，方可实施煤炭开采”。相对于全国来讲，*市是一个煤矿瓦

16、斯危险程度较严重的地区，有高瓦斯矿井138座，占全市矿井总数的四分之一以上，集中分布在“三河”流域（沁河、芦苇河、长河），是瓦斯治理的重点区域。现主采的3#煤层，由于其变质程度高，封储盖条件好，开采时瓦斯涌出量大，*县永红煤矿和中美合作大宁煤矿的绝对瓦斯涌出量已超过200m3/min，*嘉丰镇五里庙煤矿的相对瓦斯涌出量达248 m3 /t。多年来，瓦斯灾害一直困扰着全市的煤矿安全生产，是煤矿安全的第一杀手。瓦斯灾害的形式主要是瓦斯爆炸和瓦斯燃烧，近两年又出现了新的灾害形式煤与瓦斯突出，给煤矿瓦斯综合治理增加了新的难题。目前煤层气抽采量大但利用量小的矛盾较为突出，除少量作为煤矿的生活用气外，大部

17、分煤层气燃烧后直接排空，不但造成了巨大的环境压力，而且浪费了宝贵的资源。为防止煤层气大量排放到空气中产生对环境的污染，鼓励煤层气综合利用，意见提出限制企业直接向大气中排放煤层气，要求环保总局研究制订煤层气对大气污染物排放的具体标准，对超标准排放煤层气的企业依法实施处罚，同时对利用煤层气发电等项目进行鼓励和扶持。三、国家政策保障为煤层气产业化发展迎来了利好的发展契机国家八部委下发的煤矿瓦斯治理与利用实施意见，鼓励大力发展瓦斯民用、发电、化工等。煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划提出2006-2010年的煤层气开发目标是：2006年，全国矿井瓦斯利用总量8亿立方米以上；2010年，利用总量5

18、0亿立方米以上，利用率50%以上。其中，民用和工业燃气利用量20亿立方米以上，发电利用量30亿立方米以上，瓦斯发电装机容量150万千瓦以上。2007年4月，国家发改委下发了关于利用煤层气发电工作的实施意见指出：全部燃用煤层气（煤矿瓦斯）发电并网项目由省级人民政府投资主管部门核准；煤矿企业全部燃用自采煤层气（煤矿瓦斯）发电项目，报地方人民政府投资主管部门备案。电力产业政策鼓励煤矿坑口煤层气（煤矿瓦斯）发电项目建设。鼓励采用单机容量千瓦及以上煤层气（煤矿瓦斯）发电机组，开发单机容量千瓦及以上的内燃机组，以及大功率、高参数和高效率的煤层气燃气轮机（煤矿瓦斯）发电机组。煤层气（煤矿瓦斯）电站所发电量原

19、则上应优先在本矿区内自发自用，需要上网的富余电量，电网企业应当予以收购，并按照有关规定及时结算电费。煤层气（煤矿瓦斯）电站不参与市场竞价，不承担电网调峰任务。发改委要求电网企业应当为煤层气（煤矿瓦斯）电站接入系统，提供各种便利条件。电网企业要按照国家标准、行业标准和规程规定验收电站投资建设的接入系统工程，并及时签订并网调度协议，确保电网的稳定和电站的正常运行。政策保障为煤层气产业化发展迎来了利好的发展契机。五、项目充分利用清洁发展机制获得资金补偿，既可用于企业的可持续发展，也能为本国的环境治理作出贡献，做到经济效益、社会效益和环保效益双赢清洁发展机制，简称CDM，是京都议定书中引入的灵活履约机

20、制之一，发达国家缔约方为实现其温室气体减排义务与发展中国家缔约方进行项目合作的机制，其目的是协助发展中国家缔约方实现可持续发展和促进公约最终目标的实现，并协助发达国家缔约方实现其量化限制和减少温室气体排放的承诺。开发和利用煤层气，获得由项目产生的“核证的温室气体减排量”，可无偿获得发达国家的资金补偿，促进企业的可持续发展。2.3 项目建设的必要性一、项目建设是减少温室气体排放，保护大气环境的需要煤层气的主要成分甲烷（CH4）直接排空会造成环境污染。研究表明，煤层气的温室效应是CO2的2024倍，在全球气候变暖中的份额为15%，仅次于CO2，对臭氧层的破坏力是二氧化碳的78倍。*市是产煤大市，每

21、年因采煤产生大量的甲烷气体，如果不对其进行处理直接排空对环境影响很不利，目前有些煤矿用燃烧后排空的办法来减少煤层气的排放，却又造成了资源的严重浪费。研究表明，对煤层气进行充分燃烧，其燃烧热值与天然气相当，而且洁净，几乎不产生任何废气，利用煤层气发电是充分利用这种清洁能源，减少环境污染的有效途径之一。兰金公司煤层气发电站每年利用煤层气约9072万m3，具有良好的环境效益。二、项目建设是改善煤矿安全生产，提高煤矿效益的需要我国高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井占46%，因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的3040%，占重大事故的7080%。瓦斯治理坚持“以抽保用、以用促抽”的原则，采煤之前先

22、采出煤层气，防止煤矿瓦斯事故，改善煤矿的安全生产条件。开发和利用煤层气，其一可以解决了煤层气的利用问题，为煤矿减少了处理排出气体的费用开支，进而促进煤层气的开发和利用，从根源上防止瓦斯事故，形成了良性循环；其二能减少了煤矿向空气中排放的温室气体量，减少或避免了煤矿因大气污染物排放超标而受的处罚，降低煤矿的生产成本，为其改善生产条件创造了可能。三、项目建设是解决我国油气资源短缺现状的需要首先，中国的常规石油、天然气资源相对缺乏，是贫油、贫气国。一次能源产量以煤为主，而煤炭消费约一半用于发电。二十多年来，中国经济迅速发展，对能源的需求也越来越大，近年来，中国对国际能源市场的依赖程度日渐加大，已经成

23、为石油、液化天然气的纯进口国。中国要想保持经济持续快速的增长，有必要开发新的能源，取代原有的不合理的能源结构。其次，采煤的伴生气体煤层气，作为一种非常规天然气，是最现实的天然气接替资源。不但是清洁、无污染的新型能源，而且是优质能源和化工原料，随着开采和利用技术的不断成熟，越来越受到人们的重视。煤层气开发具有可观的效益收益。现阶段国内外市场原油、天然气、煤炭等常规能源的价格不断攀升，而开发煤层气可以伴随着煤矿开采的先期工程进行，节约工程成本。综上所述，该项目属于利用新型能源发电的政策鼓励发展的项目，实施后对减少温室气体排放，通过利用CDM项目合作，不仅能获得资金补偿，对促进煤矿安全生产和缓解当地

24、电力紧张均有积极意义。项目建设是必要的，也是可行的。第三章 市场预测和规模确定3.1 供电现状*电网从北到南已形成覆盖全省的500KV双回路（北部为双回路、中南部为单环网）为主干的全省性电力网络。按照行政区的划分，*省电力公司包括十一个供电分公司；按照电网结构和送受电关系，划分为大同、忻朔、中部、南部四大供电区，其中忻朔电网包括忻州市和朔州市电网，中部电网包括太原市、阳泉市、吕梁市、晋中市电网，南部电网包括临汾市、运城市、长治市、*市电网。据统计，2008年，*省发电装机达到3635万千瓦、发电量1797亿千瓦时，全社会用电量1314亿千瓦时，外送电量514亿千瓦时；建成1000千伏特高压变电

25、站1座，容量300万千伏安；500千伏变电站容量2100万千伏安；220千伏变电站容量3244万千伏安；110千伏变电站362座。 2008年，*省电力装机占全国的4.58%（其中火电占6%），居全国第8位，发电量居全国第7位，外送电量居全国第3位。全省人均装机达1.07千瓦，人均发电量达5280千瓦时，均高于全国平均水平。3.2 *省电力电量平衡预测 “十一五”期间，考虑了在建、核准、待核准、国家发改委备选开工项目，2010年全省自用总装机容量27830MW，2010年*省短缺装机4620MW，南部电力短缺额度12902750MW。*省电力电量平衡表 表3.2-1 单位：108kWh、MW项

26、 目2005年2006年2007年2008年2009年2010年1 系统需发电量1045 1152 12741411 15641733 1.1 *省自用946105011741311 1464 16331.2 外送电量99 100100100100100 其中:北京31 3232323232 河北63 6363636363 陕西5 555552 需要发电负荷1534417010189002102023410260802.1 *省自用1376415430173201944021830245002.2 外送电力158015801580158015801580 其中：北京50050050050050

27、0500 河北960960960960960960 陕西1201201201201201203 备用容量(18%)2762306234023784421446944 系统需要装机容量1811020070223002480027620307705 年末装机容量(自用)175302122024455266202814027830 其中：水电782782782782782982 火电164782043823373246382615825648 抽水蓄能3001200120012006 当年新增2899.053690354527952220550 其中：水电300900200 火电2898336028

28、1027901001007 当年退役3106307008608 受阻容量841841931108111411141 其中 ：供热减出力660660750900960960 小水电受阻1811811811811811819 系统可参加平衡容量16489182702148823878256252615010 装机盈亏-1621-1800-813-923-1995-46203.3 发电站建设的意义根据*省预测的中方案负荷水平进行电力平衡。其结果表明，考虑已核准在建的电源项目，2010年*电网仍缺少装机容量7670MW，2012年缺少装机容量9930MW。兰金公司煤层气发发电站位于*省*县境内，属于清

29、洁型能源综合利用项目，装机容量为2MW，作为*省自用发电站，在“十一五”期间和“十二五”初期有一定的市场空间，同时对促进*地区经济发展具有重要意义。3.4 规模确定根据沁秀集团曲堤煤矿煤层气涌出量分析及市场分析，确定兰金公司煤层气发电站项目总装机容量2MW，燃气机组台（台备用）。第四章 项目选址与建设条件4.1 发电站建站条件一、建立有瓦斯抽放站，瓦斯抽放站抽出的瓦斯浓度和瓦斯抽出量能满足瓦斯气煤层气燃气机发电机组使用项目主要气源来自沁秀煤业曲堤煤矿，年耗煤层气10080万m3。该煤矿位于*县端氏镇曲堤村北，属于高瓦斯矿井，根据煤矿安全规程中规定：矿井绝对瓦斯涌出量达到40m3/min以上时，

30、必须建立地面永久或井下临时抽放瓦斯系统。曲堤煤矿已经建立了地面永久抽放瓦斯系统量，年抽放在2.4亿Nm3以上，瓦斯浓度在40%以上，可满足燃气式发电机使用。因此使用该气源发电是可行的。二、冷却水源项目选址位于沁河东岸，地表水和地下水常年丰沛，生活、生产用水为厂区自备水井，水量充足。燃气发电机的冷却补充水源来自煤矿矿井水。4.2 站址选择的原则、贯彻国家的基本建设方针、政策；、讲求经济效益、社会效益，节约能源，节省工程投资，节约原材料，缩短建设周期；、因地制宜地利用瓦斯资源，实行综合利用，节约用地、用水，保护环境；、执行劳动安全和工业卫生等现行国家标准的规定，做到符合国情，技术先进、经济合理、运

31、行安全可靠。4.3 站址选择的条件1、靠近瓦斯抽放站。瓦斯气发电站紧邻瓦斯抽放站布置，这样可以节省送气管道的铺设，节省材料投资费用，便于煤层气管道的维护。2、远离办公区和居民区由于燃气机发电机组运转时有一定的噪音，会影响到工作及周围居民的生活，因此发电站选址在矿山上远离办公区和居民区。4.4 站址位置*发电有限公司发电站选址位于*县端氏镇曲堤村，紧邻曲堤煤矿瓦斯气抽放站，距离端润一级路约1000米，占地面积5.8125公顷，所占用的土地已办理土地征用手续。详见附件2：地理位置图。4.5 建设条件4.5.1 自然条件该项目区属暖温带大陆性季风气候，具体气象指标如下：年平均气温 12.012.4年

32、极端最低温度 -19.9年极端最高温度 37.8年平均相对湿度 63%频率最多风向 西北风 年平均风速 2.6m/s 最高风速 23.0m/s 年平均降雨量 635.9mm 最大冻土深度 43cm最大积雪深度 21cm基本风压 0.45KN/m2 基本雪压 0.30KN/m2设计时应综合考虑以上气象条件，使项目建设和使用能够适应上述气候特点。4.5.2 地形地质项目站址周围地形较为平坦，但为了保证项目的顺利实施和安全性，建议项目初设前进行地质勘察，取得详细、准确的地质资料为工程建设提供详实的依据。4.5.3 地震烈度根据建设部发布的建筑抗震设计规范（GB50011-2001）：*县抗震设防烈度

33、为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。4.5.4 气源供应条件项目发电所用煤层气由沁秀集团曲堤煤矿供给（已签订供气协议，详见附件），发电站煤层气使用量为233.33m3/min，小于抽采量400m3/min，气源供应有保证。4.5.5 供电入网条件项目年总发电量为14400万KWH，经六台2500KVA和四台4000KVA变压器升压为10KV后经专线并入最近的变电站，所发电力除发电站自用外全部上网。已与供电公司签订供电上网意向书（详见附件），可保证电力正常上网。4.5.6 供水条件项目生活用水水源为自备井，生产用水水源为煤矿矿井水，经矿井水处理设施处理后可满足生产使用

34、要求。第五章 物料供应5.1 主要原材料特性项目主要利用煤层气发电，煤层气来源为沁秀集团曲堤煤矿。根据国家煤及煤化工产品质量监督检验中心对该矿瓦斯气的检验报告，该矿抽放瓦斯气的主要化学成分如下表：曲堤煤矿瓦斯气化学成分一览表组分CH4H2OCO2O2N2C2H6COH2S尘合计平均含量V%38.870.590.5413.1846.80.01未检出未检出未检出100%瓦斯气物理性质一览表热值密度高热值爆炸极限运动粘度华白指数18.84MJ/Nm30.99kg/Nm320.90MJ/Nm3下限：5.2%上限：16.8%22.8m2/s22.8MJ/Nm35.2 原辅材料消耗项目原材料、辅料消耗主要

35、有瓦斯、机油、水、电消耗，消耗定额表如下：项目主要原、辅材料消耗一览表序号名称年消耗量来源1瓦斯10080万m3沁城煤矿2机油33136L当地购买3水4408.2T煤矿矿井水4电356.28万KWH自给第六章 工程方案6.1 工艺方案6.1.1 工艺方案拟定1、单循环发电工艺：即利用管道将瓦斯输送至燃气发电机组进行发电，燃气机的废气经排气管排到机房外。2、单循环发电+余热利用热电冷联产工艺：利用管道将瓦斯输送至燃气发电机组进行发电，同时以机组废气的热量为能源，烟气通过特制的热交换系统加热介质水，使水温达到规定温度，通过溴化锂冷水机组制冷或制热，通过风机盘管空调器给房间制冷或供热。图6-1 余热

36、利用热电冷联产工艺流程图方案选择：综合考虑公司资金、技术、效益、规模等情况，项目选择工艺二。6.1.2 工艺方案综述整个瓦斯发电系统分为：瓦斯收集系统、净化加压系统、燃气机发电系统、电气并网系统、余热利用系统。整个工艺流程如图6-2所示：工艺流程简述：（1）瓦斯收集系统：井下的瓦斯通过管道，经防爆装置、防回火装置，然后经瓦斯抽放泵泵入储气罐，再由储气罐进入输气管道内，最后送气到发电站内的瓦斯预处理模块（净化回压系统）。瓦斯收集系统 净化加压系统储气罐输气管道加压风机冷凝分离器瓦斯抽放站电气并网系统过滤处理器燃气发电机电气并网系统区域电网燃气机发余热利用玻璃钢冷却塔电系统图6-2 项目工艺流程图

37、（2）净化回压系统：瓦斯预处理模块露天布置，首先经过气液分离器初步过滤，除去大液滴和细粒，再将瓦斯引至加压风机，压力提升后，最后经冷却器和凝聚过滤处理，送至机房。为保证供气压力的稳定性，在系统中设置水封。在紧急状况下瓦斯通过排空管排空。井下瓦斯抽放管路AB监过滤处理器泵排气水封瓦斯发电机组注：A防爆装置B后勤财务防回火装置电力生产监抽放监控气汽水分离器销售价格排空管排图6-3 瓦斯抽放及输气工艺流程（3）燃气机发电系统：经处理过的瓦斯送入燃气机，电子点火燃烧膨胀推动活塞做功，带动曲轴转动，通过发电机输出电能。燃气机的废气经排气管排到机房外。整个过程由可编程序控制器控制。其中的冷却系统采用带冷却

38、塔的循环供水系统。燃气发电机组循环水分为内循环冷却系统和外循环冷却系统。内循环系统为机内闭式循环，采用软化水，软化水由项目区内水处理装置（加药装置）处理后，送入静压水箱，由静压水箱补给；外循环水系统采用冷却塔循环二次供水方式，外循环水由发电机配套的水泵将循环水池内的水泵入发电机，用于吸收内循环系统中循环水的热量，然后在水压力下，吸收了热量的冷却水通过喷淋，实现放热，最后重新回到循环水池内备用。废气过滤处理器电 能后勤财务空 气电力生产发电机组销收入（万元）不确定因素变化率（%）经营成本输气管道销售收入冷凝分离器加压风机输气系统销售销售价经营成本基本方案内部收益率14.25%价格固定资产投资销售

39、价格固定资产投资销售价经营成本基本方案内部收益率14.25%排 空销售价销售价格固定资产投资格销售价格销售价格固定资产投资燃气内燃机销售价格销售价格冷却系统图6-4 燃气机发电系统工艺流程图喷水冷却厂区内生活用水软化补水加药装置生产能力利用率%基本方盈利区销售收入(万元)4.25%井下矿井水中冷换热器100高冷换热器固定成本燃气机组总成本高温冷却水盈利区静压水箱销售收入低温冷却水蒸发、飘逸、 排污矿井水处理系统图6-5 项目水系统工艺流程根据沁城煤矿瓦斯抽放量，确定项目总装机容量为271000KW（二十五用两备），发电机组功率因数按80考虑，每小时发电量为20000KWH，项目年发电量为：20

40、0002430014400万KWH20000每小时发电量为20000KWH24每天发电时间为24小时300每年工作日为300天耗煤层气量为：200000.72430010080万m320000每小时发电量为20000KWH0.7每0.7立方米高浓度CH4发电量为1KWH24每天发电时间为24小时300每年工作日为300天（4）电气并网系统：燃气发电机输出的低压电力，经过变压系统的升压，通过并网专线输送至最近的变电站。6.1.3 电气部分l 主机微机监控系统1、主机微机监控系统该系统为分层分布式结构，分为上位机系统和现地单元。上位机系统包括工控机，UPS电源，彩色显示器、调制解调器及打印机等，用

41、以完成电站的监视、管理、设置、控制、调节、打印、与系统调度通讯、系统对时等功能。现地单元分为机组现地单元和公用现地单元：每台机设一套机组LCU，装于机旁和站中，主要包括机组保护测控装置、PLC、温度巡检仪等，用以完成机组的数据采集、处理、状态监视、控制、调节、通讯等功能；电站设一套公用LCU，装于站内，主要包括主变保护测控装置、线路保护测控装置、PLC、微机同期装置等，用以完成主编及线路的保护、测量控制等功能和主变线路上各同期点的通气功能及公用设备的数据采集、状态监视、控制调节及通讯等功能。l 电气主接线考虑到发电机机组容量小，因此发电机电压采用400V，发电机出口母线经闭缩开关直接并入400

42、V母线引接。方案详见附件电气主接线图。l 电气设备布置站用配电间设低压盘布置及400V电器柜布置在A列前的低压配电间，全站设主控制室，采用主控制室的控制方式。方案详见电气设备布置图。l 直流系统采用硅整流系统，电压采用220V，采用单母线或单母线分段的接线方式，其容量满足机组的控制负荷和事故照明负荷的需要。电气元件的控制、测量和信号采用强电接线。l 主要电气设备的选择发电机的出线电压采用400V。400V开关柜采用普通GGD固定柜GGD固定柜。380/220V低压开关柜采用GGD固定柜。l 继电保护1、发电机保护简易差动保护：作为定子绕组的三相短路的基本保护，动作使发电机与系统解列，并灭磁停车

43、。过流保护：本保护装置带有时限，用来保护由于外部短路而引起的定子绕组过电流，并作为内部短路时的后备保护。过电压保护：当发电机突然甩负荷或在系统解列情况下单独供电而调速失灵时，转速突然增加引起过电压，为了防止过电压击穿定子绕组绝缘，特装设本保护装置，本保护装置经0.5S使发电机与系统解列并灭磁。过负荷保护：本保护装置用来保护由于过负荷而引起励磁消失时，立即联动跳开发电机出线开关，以保证机组安全运行。2、主变压器保护差动保护：保护变压器线圈内部短路。当变压器线圈或两侧差动电流互感器内的引线，电缆发生多相短路时跳开变压器两侧断路器。瓦斯保护：为变压器内部故障之基本保护，利用变压器内部故障时产生气体而

44、冲动瓦斯继电器达到发信号和跳闸的目的，当油面降低或轻微故障时发出信号，故障严重时跳开变压器两侧开关或发出重瓦斯信号（用切换片位置决定）。复合电压闭锁过电流保护：保护变压器外部短路，并作为线路的后备保护，带有一定的时限。过负荷保护：变压器过负荷时发出信号。3、线路保护 瞬时电流速断保护：是线路的主保护。过电流保护：作为线路的后备保护。4、站用电系统的保护站用变高压侧装跌落式熔断器，保护变压器内部短路，低压侧空气开关有过流脱扣装置，未装断电保护装置。其它低压电气设备都用低压保险保护短路故障，站用电消失或电压过低装有信号装置。6.1.4 余热利用项目余热利用的方式是在满足机组发电的同时，利用冷却水及

45、排气的热量进行制冷和制热，即冷、热、电三联供。制热是将燃气发动机排出的热量充分利用起来，用于冬季取暖以及日常洗浴等生活之用。设计时考虑的因素包括热水量的调节、热水系统的压力、热水系统与热源设备的配套连接、多余热水部分的旁通及紧急情况下热水的切断等。采用这种方式时，生活用洗浴热水取自发动机冷却水热交换器，这部分水的温度一般在4050，完全能够满足使用要求；生活区取暖用热水取自排气部分，燃气发动机的排气温度一般在450550，加热后的热水温度可达到80110（压力在0.2MPa左右），这样可以保证取暖所需的热量；制冷部分使用较成熟的吸收式溴化锂制冷机，其结构由高发部分和主体部分组成。考虑到四季变化

46、的因素，在春秋二季很可能不用制冷取暖的功能，因此在机组排气出口处加装一自动温度控制阀，以决定机组排气的走向。同时保留生活洗浴，并在夏季利用冷却塔的水调配。6.1. 设备选型及设备清单综合考虑项目的资金、人员、运行成本及工作进度，主要设备选型采用国产和进口设备相结合。表6-1 主要生产设备一览表单位：万元名称规格单位数量备注发电机500KW台12含并网柜、监控及电缆、安装发电机1000KW台21含并网柜、监控及电缆、安装变压器2500KVA台5含铜排、电缆、安装4000 KVA台5冷却塔400m3台2水泵台6含电机、安装（4用2备）真空开关台1含电缆、安装高压计量套1含表箱、表计余热锅炉2.3M

47、W台4烟气热交换器台4冷凝机台4热水型溴化锂自动温度控制阀个27储气罐1万m3座1水处理设备套26.2 工程方案6.2.1 土建工程根据建设部发布的建筑抗震设计规范（GB50011-2001）*县抗震设防烈度为7度，地震分组第一组，设计基本地震加速度0.10g。项目建筑物抗震设防类别为丙类建筑，站内建筑物结构的设计使用年限为50年，设计安全等级为二级。表6-2 主要建构筑物特征表序号名 称建筑面积（m2）层高（m）结构备注1发电机机房300010.0轻钢布置33台发电机组2控制室4003.3砖混包括高压室、低压室、配件室等3循环水池1200m3深3.0m钢筋砼2个4锅炉房6485砖混5综合办公

48、楼30003.3框架包括培训中心，3层6职工食堂、宿舍8004砖混7辅助用房15003.3框架包括车库、材料库及修配车间、水处理室8门卫室203.3砖混2个9厕所203.3砖混10泵房30砖混11生活水塔一座12围墙及大门长2500m，高2.2m砖砌电动大门6.2.2 公用工程1、采暖、通风系统项目区内建筑物采暖及制冷利用项目余热负供给，采暖系统采用散热器，制冷系统采用吸收式溴化锂制冷机。选用八台大风量低压头的轴流风机（6进6出），风机风量为56880m3/h，全压304pa，电机功能7.5KW。2、给排水系统项目区生活用水水源为厂区内深井，用水量294 m3/d；项目工艺用水为曲堤煤矿矿井水

49、，采用加软化剂水处理装置处理，补水量按0.3t/万kwh计算，年补水量为4320t。项目年耗水量为4408.2t。热水供应系统充分利用项目工艺余热。生活污水排放量为235.2 m3/d，生活污水经污水处理系统处理后达标排放；场地雨水及站内建筑物排水充分利用地面坡度及建筑物的有组织排水排出站外。3、照明系统发电站的照明，有正常照明和事故照明分开的供电网络，电压为220V。正常照明的电源，由动力和照明网络共用的中性点直接接地的低压变电器供电。事故照明由蓄电池组供电。发电机组机房的通道以及远离机房的重要工作场所要求的事故照明采用应急灯。4、防雷接地系统发电站采用高杆避雷针保护全站建筑物，接地电阻不大

50、于10，站内机电设备、管线及金属构架均进行保护性接地，接地电阻不大于4。6.2 总平面布置方案站区占地5.8125公顷，建筑面积9418 m2。主要出入口设在场地北部及东部，绿地率20%，绿地面积考虑为12000 m2，硬化考虑为20000 m2。站区中部边控制室、发电机机房（22台发电机组）和循环水池由西向东一字排开，靠近出入口处设置门卫室，发电机房南北侧分别布置四台变压器（详见沁城煤矿瓦斯发电站平面布置示意图）。为了减少噪声和进一步美化站内整体环境，在站区四周，特别是西部的空地上栽种乔木（选择叶大吸音效果好的树种），为员工提供一个舒适、优美的工作环境。6.3 厂区管网、道路规划瓦斯管道由发

51、电机房固定端引入，厂区水管网由固定端向扩建端侧排水设计，最后汇总在煤矿排水管沟内，由煤矿统一处理后排放。发电机房周围规划消防通道，供建厂时设备材料运输及消防使用。循环水管网在厂区布置在地下，埋深至冻土层下，以防冬季低温时将管道冬裂。厂区道路设置按照小型火力发电厂设计规程执行，结合当地地形特点，本着方便、安全、经济的原则进行。充分考虑到要保障消防通道的畅通。第七章 环境保护及消防7.1 编制依据1、中华人民共和国环境保护法 1989年12月2、中华人民共和国国务院令第253号建设项目环境保护管理条例 1998年11月29日3、污水综合排放标准 （GB8978-1996） 4、环境空气质量标准 （

52、GB3095-96）5、工业企业设计卫生标准 （GBZ1-2002）6、建设项目环境保护设计规定国环字（87）002号7、工业企业噪音控制设计规范 （GBJ87-88）8、工业企业厂界噪音标准 （GB12348-91）9、大气污染物排放标准 GB16297-19967.2 主要污染来源及防治措施7.2.1 施工期环境影响分析*县*发电有限公司煤层气发电站紧邻曲堤煤矿瓦斯抽放站，管线铺设经过的多为荒坡地，管线占地均为项目已征用土地，不占用基本农田。该项目施工建设期对环境的主要影响为：施工原料运输产生的扬尘，土建工程和设备安装引起的噪声。因此，在施工过程中，要严格防止噪声和扬尘的污染。强噪声设备，

53、如打夯机、水泥搅拌机等不得在夜间（晚上10点以后），中午（12点14点）施工。施工期间排放的废水要进行控制，对工地施工废水加强管理，防治废水满地流淌，施工人员的生活污水，应倒入厕所，不得乱洒乱泼。施工期的扬尘要严格控制，运输车辆不得超载，防止抛洒，物料堆放要整齐有序，洒落在地上的水泥、沙、石灰及时清扫，散装水泥、沙、石灰等易扬起灰的建筑材料尽量避免露天堆放，建筑垃圾要及时清理。尽量减小扬尘对环境的影响。施工结束后，要对施工场地及时平整，进行道路硬化。施工期间的污染防治措施要包括在工程承包合同中，在环保部门和厂方的监督下，由施工单位组织实施。通过以上污染防治措施，施工期对环境的影响很小，且随着施

54、工期的结束，这些影响也将消失。7.2.2 运营期环境影响分析：1、大气环境影响分析及防治对策（1）瓦斯发电机组该项目产生的大气污染物主要是发电机组燃烧瓦斯气后排放的废气，主要是氮氧化合物、水和二氧化碳。站内设10000m3的储气罐，发电机组燃用的瓦斯气由储气罐经管道引入。该发电站安装有33台发电机组，其中500KW发电机组12台，1MW发电机组21台，总装机容量为 27MW。27台发电机组用气量为330m3/分钟，9072万m3/年，瓦斯气浓度平均约45% ；发电机组因燃用瓦斯气排放的废气中主要含有氮氧化合物、水和二氧化碳。 本区瓦斯气N2含量为37.36%，燃烧时生成NOx，根据排放系数计算，燃烧一百万立方米纯瓦斯气排放6.2吨氮氧化物，经计算得出该项目氮氧化物排放量为562.46t/a。（2）输气工程该项目输气工程为密闭过程，全系统不产生废气，无有毒气体排放。因而正常运行工况下不会对周围大气环境产生影响。在非正常状态下，也就是输气系统的工艺设备和管道检修或非正常工作情况