瓦斯发电机组性能参数.doc

目 录 第一章 概 述.............................................7 1.1 项目名称 .................................... .... 7 1.2 项目概况及编制依据.................................... 7 1.3 研究范围...............................................9 1.4 项目建设的必要性.......................................10 1.5 主要技术设计原则.......................................11 1.6 任务来源........................................... ...11 第二章 电力系统..........................................11 第三章 燃料供应系统.....................................11 3.1 燃料消耗量.............................................11 3.2 气路设置...............................................11 3.3 发电机组进气压力.......................................13 第四章 机组选型..........................................13 4.1 建设规模的确定.........................................13 4.2 装机方案...............................................14 4.3 燃气发电机组的系统组成.................................16 4.4 瓦斯发电机组性能参数...................................17 4.5 主要技术经济指标.......................................18 第五章 厂址条件..........................................18 5.1 选址概述...............................................18 5.2 厂址自然条件...........................................19 第六章 工程设想..........................................20 6.1 总图运输...............................................20 6.2 热机系统...............................................20 6.3 水 工...............................................23 6.4 电气部分...............................................25 6.5 热控...................................................30 6.6 建筑结构...............................................30 6.7 通风部分...............................................31 第七章 环境卫生..........................................32 7.1 环境现状...............................................32 7.2 执行的环境保护标准.....................................32 7.3 机组对环境的影响.......................................33 7.4 污染及控制措施.........................................33 7.5 绿化设施...............................................34 7.6 项目的环境效益.........................................34 7.7 结论与建议.............................................34 第八章 消防专篇..........................................34 8.1．编制依据..............................................34 8.2．工程概述..............................................34 8.3．火灾爆炸危险性分析....................................35 8.4．防火及消防措施........................................35 第九章 劳动安全与工业卫生..................................37 9.1 职业危害...............................................37 9.2 安全卫生规程及标准.....................................37 9.3 主要危害因素分析.......................................38 9.4 主要防范措施...........................................38 第十章 节约能源及原材料.................................40 第十一章 劳动组织与定员.................................40 11.1 电站的性质............................................40 11.2 电站定员测算的主要依据................................41 11.3 电站定员测算..........................................41 第十二章 工程实施的条件与实施进度.....................41 12.1 编制依据..............................................41 12.2 实施条件..............................................41 12.3 实施进度..............................................41 第十三章 投资估算及财务评价............................42 13.1 投资估算..............................................42 13.2 财务评价..............................................44 第十四章 结论............................................48 14.1 主要结论..............................................48 14.2 存在问题和建议........................................48 14.3 主要技术经济指标......................................48 附表 表一工程建设费用估算表 表二工程建设其他费用估算表 表三新增建设投资估算表（概算法） 表四有项目流动资金估算表 表五有项目营业收入、营业税金及附加和增值税估算表 表六有项目总成本费用估算表 表七有项目投资现金流量表 表八有项目资本金现金流量表 表九有项目利润与利润分配表 表十有项目财务计划现金流量表 表十一有项目借款还本付息计划表 表十二增量投资现金流量表 表十三增量资本金现金流量表 表十四增量利润与所得税计算表 表十五主要财务数据及评价指标表 表十六有项目资产负债表 表十七基础数据表有CDM 表十八工程建设其他费用估算表有CDM 表十九新增建设投资估算表（概算法）有CDM 表二十工程建设费用估算表有CDM 表二十一新增工程建设投资分年用款计划表有CDM 表二十二有项目流动资金估算表有CDM 表二十三新增投资使用计划与资金筹措表有CDM 表二十四有项目营业收入、营业税金及附加和增值税估算表有CDM 表二十五有项目总成本费用估算表有CDM 表二十六有项目外购原材料费用估算表有CDM 表二十七有项目外购燃料动力费用估算表有CDM 表二十八有项目工资及福利费估算表有CDM 表二十九有项目固定资产折旧费估算表有CDM 表三十有项目无形资产和其他资产摊销费估算表有CDM 表三十一有项目投资现金流量表有CDM 表三十二有项目资本金现金流量表有CDM 表三十三有项目利润与利润分配表有CDM 表三十四有项目财务计划现金流量表有CDM 表三十五有项目借款还本付息计划表有CDM 表三十六增量投资现金流量表有CDM 表三十七增量资本金现金流量表有CDM 表三十八增量利润与所得税计算表有CDM 表三十九主要财务数据及评价指标表有CDM 表四十有项目资产负债表有CDM 表四十一敏感性分析表有CDM 附图 图一电站平面布置图 图二进气系统工艺流程图 图三电气主接线图 图四冷却系统工艺流程图 图五机组安装立面图 第一章 概 述 1.1 项目名称 六枝工矿（集团）化处煤炭分公司瓦斯抽采利用项目可行性研究报告 1.2 项目概况及编制依据 1.2.1 基本概况 化处煤矿简介 六枝工矿（集团）化处煤炭分公司位于在六枝特区大用镇境内，与普定县化处镇相邻。矿区交通十分方便，株六铁路复线、普（定）大（用）公路由东向西贯穿矿区。矿区中心东距省城贵阳134公里，距安顺53公里，西至水城108公里。 化处矿井位于大煤山背斜西翼中段，井田范围分大寨、岱港两个井田，北到上纸厂与大用井田相邻，南抵F14断层于落别井田相接，浅部以煤层露头线，深部止于1000m水平，走向长10.6km，宽2.5～3.0km，面积30.5km2。 化处矿井始建于1970年12月，1974年12月简易投产，矿井设计生产能力30万吨/年， 2005年5月12日矿井生产能力核定经关于煤矿矿井生产能力核定的批复（黔煤规字[2005]92号文件）核定为30万吨/年。 化处矿井开拓方式为平硐开拓，分三个水平开采，即1300m以上为一水平，1100m～1300m为二水平，1000m～1100m为三水平。井田范围内共分七个采区，即岱港井田内的北一采区和大寨井田内的六个采区；北一采区于2004年11月开工建设，大寨井田已开拓到四采区。目前，生产井田为大寨井田，一采区的一水平已回采结束，二采区已开拓出二水平两个阶段，三采区正在开拓延伸二水平；生产的采区为二采区和四采区。采煤方法均采用走向长壁采煤法，其中二采区采用炮采，四采区采用高档普采。 矿井主采煤层为7煤层。7煤层厚度为0.2～10m，平均厚度3～4m,瓦斯含量12.0354～15.0313m3/t，瓦斯压力0.84～31MPa，属煤与瓦斯突出和自然发火煤层，煤尘具有爆炸性。截止2005 年末，整个化处井田地质储量为6700.7 万t，本次设计大寨勘察区地质储量4567.2 万t，其中AB 级储量868.7 万t，占大寨勘察区储量的20，工业储量（ABCD）/3482 万t。 化处煤矿矿井属煤与瓦斯突出矿井、煤尘有爆炸危险性、煤层为自燃 层。矿井属以大气降水为主要补给来源的裂隙冲充水矿床，水文地质条件 较简单。 化处煤矿瓦斯抽放浓度20％～35％，目前瓦斯抽放纯量13.9Nm3/min。 1.2.2 项目概述 本项目为低浓度瓦斯综合利用及节能环保项目，利用矿井抽排瓦斯作为燃料进行发电，减少环境污染，降低大气温室效应。本项目集瓦斯抽排、低浓度瓦斯发电及系统自动控制为一体。主要技术特点如下 （1）本项目根据化处煤矿实际情况建站，利用煤矿低浓度瓦斯发电。煤矿瓦斯浓度基本处于低浓度范围，同时考虑到煤矿瓦斯抽放的趋势，浓度会逐渐降低，气量波动大，为适应瓦斯抽放气量波动大的特点及保证安全输送的要求，本工程采用低浓度瓦斯细水雾输送技术、专用防爆配套装置、燃气空气混合等技术，使燃气发电机组可以更平稳、安全地运行。此项技术已通过国家安全生产监督管理总局的鉴定。 （2）采用瓦斯发电综合自动控制技术。发动机采用先混合后增压的方式，混合后的气体浓度不随瓦斯进气浓度的变化而变化，当气体浓度变化时，计算机对运行参数进行分析判断，自动调节混合器，使瓦斯与空气混合比例发生变化，瓦斯浓度低时多供瓦斯少供空气；当浓度高时，少供瓦斯多供空气，实现了气源浓度不同但经过混合器后的混合气浓度保持不变。先混合后增压技术优势在于对瓦斯的压力要求低，不需要再上增压设备，就能满足使用要求。采用双蝶阀混合器的优点在于可以在瓦斯浓度有较大变化时混合浓度也能保证在合理的范围，适应瓦斯的范围较宽。 1.2.3 实施方案 根据化处煤矿目前及将来煤矿瓦斯抽排量情况，日排放量约20000m3（纯气量）。总装机规模为5 台500GF1-3PW 机组，装机容量为2500kW。配套水雾输送系统、变配电系统及其他辅助生产系统。 1.2.4 编制依据 （1）贵州省经济贸易委员会、贵州省财政厅、贵州省物价局关于抓紧做好2007年省补煤矿安全专项资金项目申报等工作的通知黔经贸能源 [2006]19号。 （2）国家计委、国家经贸委、建设部印发的计基础［2001］26 号文热电联产项目可行性研究技术规定。 （3）国家计委、国家经贸委、建设部印发的计基础［2000］1268 号关于发展热电联产的规定。 （4）化处煤矿提供的设计基础资料。 （5）瓦斯发电机组的选型是根据胜利油田胜利动力机械集团 1.3 研究范围 六枝工矿（集团）化处煤矿瓦斯发电项目可行性研究的范围主要包括 利用低浓度瓦斯发电技术的可行性，以及相应的工程总图布置、供气系统、燃机系统、电力系统、环境保护等技术方案的确定和投资。 1.4 项目建设的必要性 1.4.1 瓦斯利用符合国际国内环境要求 首先，瓦斯的主要成份甲烷CH4是很好的燃料。目前瓦斯利用方式作为工业或民用燃料直接加热、作为化工原料和燃气发电。但因用作燃料直接加热的间断性以及用量的有限性，使许多瓦斯的利用受到影响。六枝工矿集团化处煤矿现抽放的瓦斯量巨大，瓦斯排空造成大量的资源浪费，因此，将其作为低热值能源综合利用是最便捷的途径。 同时，瓦斯中的甲烷是一种仅次于氟利昂占第二位的重要温室气体，能破坏大气的臭氧层，根据气候变迁跨国委员会研究报告，其温室效应是CO2 的21 倍。大量的瓦斯排入大气，使地球表面余热通过大气层向宇宙空间散发的“热阻”增大，从而增强地球表面的温室效应，导致全球变暖，破坏了地球的生态环境。 1997 年12 月，149 个国家和地区的代表在日本东京召开联合国气候变化框架公约缔约方第三次会议，通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的京都议定书，京都议定书规定，到2010 年，所有发达国家排放的二氧化碳等6 种温室气体的数量，要比1990 年减少5.2，发中国家没有减排义务。2005 年2 月16 日京都议定书正式生效。因此，对排放的瓦斯进行利用符合国际国内的环境要求。 1.3.2 矿区利用低浓度瓦斯的必要性 化处煤矿富含瓦斯，大量瓦斯被白白排放到大气中，既浪费了大量洁 净能源，又污染了大气，十分可惜。低浓度瓦斯发电技术的开发与利用， 不但可以有效利用化处煤矿抽排瓦斯进行发电，而且为煤矿低浓度瓦斯利 用开辟了一条新的途径，创造良好经济效益和环境效益是巨大的。 为了解决矿井排空瓦斯造成的浪费和对环境污染问题，在治理矿井瓦 斯灾害的同时，将原煤生产的“废物”变为综合利用的资源“宝”，利用 瓦斯发电可以使抽放瓦斯成为盈利工程，抽放的瓦斯越多，产生的经济效益也就越好，可以形成良性循环。有了经济杠杆的作用，就能进一步调动抽放瓦斯的主动性，促进煤矿安全生产。因此最大限度地利用资源，结合矿井扩能综合改造工程，开发瓦斯发电项目是十分必要的。 综上所述，在利用瓦斯能源的同时，将进一步加强煤矿瓦斯综合治理 力度，有效减少甲烷等温室气体排放，减少环境污染，增加企业环境及经 济社会效益，因此该项目的建设是十分必要的。 1.5 主要技术设计原则 根据节能建设方针、相关法律细则和地方法规、国家和行业有关设计 规范和规程，本工程在设计中将体现以下技术原则 1.4.1 统一规划、以气定电和适度规模的原则，以最大限度的利用瓦斯为 主要任务。 1.4.2 尽量降低工程造价，提高经济效益，工艺流程合理，管线布置短捷， 建筑物布置紧凑，减少工程占地，缩短建设工期，提高综合经济效益。 1.4.3 根据能源供应条件和优化能源结构的要求，从改善环境质量、节约 能源和提高供热质量出发，优化电站方案。 1.6 任务来源 恒达勘察设计所受六枝工矿（集团）委托，于2006 年10 月组织有关专业人员对化处煤矿进行了现场勘察，收集资料，对建设的条件及有关技术问题作了认真地分析和讨论，并征询了集团公司领导的意见，恒达勘察设计所对展开工作所需的基础资料提出了要求。 恒达勘察设计所在收到化处煤矿提供资料的基础上，各专业展开了全面的工作。对厂房的布置、瓦斯抽排量、装机容量方案、水工、化学、环保等工程做了充分的研究和比较，于2007 年1月完成了可行性研究报告。 第二章 电力系统 化处煤矿建有35kV 变电所，外网电通过架空线接入矿区变电所，经过 主变降压后供矿区负荷使用，现月用电量为147 万kW.h。 本工程为瓦斯综合利用工程，所发电力可基本满足矿井前期生产用电负荷。 依据其装机容量、供电性质及矿井已形成的供电现状，本工程以6kV 电压等级接入系统，接入点为矿区变电所6kV母线。 第三章 燃料供应系统 3.1 燃料消耗量 1m3 纯瓦斯热值约为36MJ,500GF1-3PW 机组热耗率为12MJ/kW.h，因此 1m3纯瓦斯可发电3kW.h,一台500kW 机组正常连续运行功率按420 kW 计算， 纯瓦斯消耗量为140m3/h 即2.33 m3/min ，本工程装机规模为5 台 500GF1-3PW 发电机组，化处煤矿抽排量约为20000m3（合13.9 m3 /min）， 化 处煤矿纯瓦斯抽排量、CH4 浓度及五台机组正常耗气量见下表 纯瓦斯抽排量 m3/min CH4 浓度 一台机组需纯瓦斯量 m3/min 五台机组需纯瓦斯量 m3/min 13.9 20～35 2.33 11.65 3.2 气路设置 本工程抽排瓦斯为低浓度瓦斯，为了确保发电机组的正常运行，必须 将瓦斯安全地输送至瓦斯发电站。在瓦斯输送管路上设置水位自控式水封 阻火器、瓦斯管道专用阻火器、低温湿式放散阀，然后通过细水雾输送系 统输送低浓度瓦斯，各设备主要工作原理如下 （1）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当火焰通过水气混合层时， 火焰与水接触，能量被水蒸发吸收，化学反应的自由基减少并消除，同时， 水的瞬间气化也降低了瓦斯中的甲烷浓度，使火焰熄灭。水位自控式水封 阻火器采用雷达水位监测（雷达液位计是德国EH 公司生产）和计算机自 动控制，当水位低于设定下限水位时自动补水，当水位高于设定上限水位 时自动放水，从而维持水位的恒定，保证阻火器可靠工作。此套系统同时 带有计算机网络远传和无限传输系统，可实现远程监控。 （2）丝网过滤器 丝网过滤器是用于过滤由瓦斯带来的水汽和灰尘，防止瓦斯管道专用 阻火器堵塞，延长其清洗周期的装置。其过滤材料采用不锈钢丝绒，利用 拦截、碰撞机理过滤瓦斯中的粉尘颗粒和水分 （3）瓦斯管道专用阻火器 瓦斯管道专用阻火器的原理主要是基于火焰通过狭窄通道时的熄灭现 象研究。火焰在狭缝中淬熄主要是由于火焰表面的化学反应放热与散热条 件不匹配引起的。火焰以一定速度进入狭缝时，火焰面内靠近狭缝冷壁处， 作为化学反应活化中心的自由基和自由原子与冷壁相碰撞放出其能量，这 相当于反应区的热量流向冷壁边界，从而当火焰面达到一定距离时，开始 形成熄火层，随着火焰面的运动，熄火层厚度不断增大，以至由于自由基 进入熄火层内就复合成分子并放出能量，自由基越来越少直到没有，火焰 熄灭。 4低温湿式放散阀 当系统用气量突然减少时如瓦斯发电机组突然减少开机台数或突然 降低负荷，为保证煤矿水环真空泵的安全运行和整个输送系统工作在设定 的压力范围内，在输送系统的输气主管道上设置常温湿式放散阀。当输送 系统管道压力增高时，瓦斯便通过水溢出排空。放散压力可通过改变放散 阀内的水量或水面来调整或设定。通过液位变送器可实现计算机远程控制。 瓦斯的排空是通过水而放散到空中的，因此该放散阀能够将外部可能产生 的火源与系统内瓦斯隔离，实现安全放散。 5瓦斯与细水雾混合输送系统 本工程瓦斯输送系统采用细水雾输送系统，在瓦斯输送管路上每隔20 米设置一个水雾发生器。在发电站内设雾化水池安装区，安装区内安装两 台多级立式离心泵（一开一备），为瓦斯输送管线上的水雾发生器供给高压水，再通过水雾发生器往瓦斯管道内喷射水雾，瓦斯通过水雾发生器后含有水雾，避免了火焰的产生（静电或其它产生的火焰），并起到阻火的作用，保证了瓦斯管道输送的安全性。 3.3 发电机组进气压力 瓦斯经细水雾输送系统输送到发电机组前进入发电机组调压阀前的气 体压力不低于3kPa。 第四章 机组选型 4.1 建设规模的确定 1Nm3纯瓦斯的热值为36MJ，500GF1-3PW 发电机组的热耗率为12MJ/kW h，所以1Nm3纯瓦斯可发电3kWh。单台500GF1-3PW 机组正常连续功率按 420 kW 计算，则每小时耗气量为2.33m3纯CH4，化处煤矿瓦斯排放量、浓 度见下表 纯瓦斯排放量（m3/min） 瓦斯浓度（％） 装机容量（kW） 13.9 20～35 2500 本工程建成后电站所发电量，基本满足矿区用电的需要，经济效益显 著。 4.2 装机方案 方案一燃气轮机发电 选用1 台QRD25 型燃气轮机热电联供机组。 ★优 点 该产品单机容量大，具有启动快捷、运行稳定、故障率低、自动 化程度高，燃料适应范围广等特点。 ◆缺 点 燃气轮机单机容量大需求的气量无法满足要求，大大修需返回制造厂 修理，费用大，维修周期长，年平均维修费用高。 燃气轮机对供给的进气燃料指标要求高，如压力、浓度、清洁度高（低 于2mg/Nm3）等，需增设燃气增压装置和净化装置；机组冷却水量大，需建 设专用的冷却水池，工程占地面积大。 由于燃气轮机运行噪声大，燃机发电厂房需采用高性能的隔声结构， 建筑物结构复杂，要求高。 燃气轮机单位投资额在5000 元/kW 左右,系统投资高。煤矿气量较小， 流量、浓度波动大，无法满足燃气轮机正常运行的要求。本工程使用的燃 料为低浓度瓦斯（2035），按照国家规定瓦斯浓度低于25％时不得进气 柜。燃气轮机适用于浓度大于32％的瓦斯，本方案无法满足燃气轮机的运 行要求。 方案二燃气内燃机发电 选用5 台500GF1-3PW 燃气发电机组。 ★优 点 ⑴发电效率高 热效率在32％～40％左右，可采用热、电、冷联供，效率可达80以 上；机组自耗电少；耗水极少。 ⑵适用气体范围广 适用于低浓度煤矿瓦斯（甲烷含量在6以上），低热值（900kcal 以上），低压力燃气（300mmH2O 以上）。 ⑶使用功率范围宽 可以单台机组或多台机组并机、并网运行，建站灵活。 ⑷技术先进 燃烧控制技术拥有多项发明专利，机组运行采用计算机控制，可实现 现代化管理。关键部件（调速器、火花塞、调压阀等）均采用国际先进产 品，发电机采用西门子技术许可证生产制造。 ⑸结构紧凑，重量轻，体积小，安装运输方便。 ⑹起停迅速，操作方便，维护简单。 ⑺建站周期短（一般可在一个月左右的时间内建成发电），见效快。 ⑻安全可靠 机组本身具有多种保护措施，发电上网设有自动保护系统。 ⑼提供燃气发电气处理配套系统，配置先进，造价低廉。 ⑽提供电站设计咨询、安装服务，根据机组专有特性，一体化设计、 安装，专业化程度高，设计、安装更具合理。 ⑾细水雾输送系统 低浓度细水雾输送系统技术已通过国家安全生产监督管理总局2005 年12 月组织的煤矿瓦斯细水雾输送及安全发电技术研究鉴定。其成果达到国际先进水平，可实现煤矿瓦斯的地面安全输送，并用于直接发电。以上技术是唯一适用于低浓度瓦斯安全利用的途径。 ◆缺 点 单机功率小，不适合建大型电站，但煤矿瓦斯对于一个矿来说，一般 几台到十几台组站就可以了，所以此缺点在煤矿瓦斯发电中不明显。 通过对以上两种方案进行综合比较，方案二适用于低浓度瓦斯发电,占地面积小，建设投资少，特别是现有瓦斯抽放浓度及抽排量的变化适合于所应用的机组，加之采用单机容量中等的机群站具有调度灵活的特点。 确定方案二是最佳且可行的方案选用500GF1-3PW 燃气发电机组作为本项 目发电用机组。该机组由胜动集团生产制造。 4.3 燃气发电机组的系统组成 燃气发电机组由润滑系统、空气过滤系统、点火系统、冷却系统、排 气系统及发电机组控制系统等组成。 全套装置包括燃气发动机、发电机、空气过滤器、排气消音器、机 组辅助系统、燃气调压装置、机组系统同期控制屏等装置。 燃气电站的性质 常用电站 控制和操作方式 集中控制系统 发动机工作循环 四冲程 额定转速 1000r/min 进气方式 增压式 气缸布置方式 双列V 型 冷却方式 闭式 启动方式 24V 直流电启动 4.4 瓦斯发电机组性能参数 燃气发电机组型号 500GF1-3PW 燃气发动机型号 W12V190ZLDK-2C 发电机型号 1FC6454-6LA42 控制屏 PCK1-RB500 额定功率 500kW 额定电压 400V 额定电流 902A 额定频率 50Hz 额定因数（COSΦ） 0.8（滞后） 额定转速 1000r/min 调压方式 自动 励磁方式 无刷 电压调整率 5％（可调） 相数与接法 三相四线制 调速器型号 2301A 负荷分配及速度控制器 操纵方式 近、远距离控制 冷却方式 强制水冷、闭式循环 启动方式 24V 直流电启动 机油消耗率（g/kWh） ≤1.5 排气温度 ≤550℃ 发电机绝缘等级 F 外形尺寸 485019702778mm 机组净重量 11500kg 4.5 主要技术经济指标 化处煤矿总装机为5 台500GF1-3PW 低浓度瓦斯发电机组。单机额定功 率500kW，连续运行功率在420kW 以上。经济指标按5 台机组连续运行，全 年运行时间7200h，单机持续功率为420kW 进行核算。 主要经济技术指标 序号 项 目 单 位 装 机 方 案 1 总装机容量 kW 2500 2 发电持续功率 kW 2100 3 综合厂用电率 2．5 4 发电年均热耗 MJ/kWh 12 5 年发电量 kWh/a 1.512107 6 年消耗瓦斯纯量 万m3/a 504 第五章 厂址条件 5.1 选址概述 电站厂址的选择原则尽量减少建设项目新征用土地，充分利用化处 煤矿现有的空地，并考虑瓦斯抽放站的位置及瓦斯发电站与现有系统的功 能协调，做到工艺流程布局合理、有利于生产；尽量减少输送管网距离和 输送电路距离；场地地形和工程地质条件良好，交通运输便利；要做到投 资小、工期短、见效快。根据化处矿实际情况，电站选址位置确定在距离 瓦斯抽排泵房900 米的一处空地上。 5.2 厂址自然条件 5.2.1地形地貌 化处煤矿位于大煤山背歇西翼中段,区内山势与地层走向一致,井田内 最高点大煤山顶部1673.82m，最低点窄口水库为1232.1m，相对高差达 440m，属高原中山地形地貌，煤系地层上部三迭系地层由于风化作用形成 长条状陡坡，底部玄武岩往往又构成顺向缓坡。煤系地层本身则形成槽谷， 地形较复杂。煤层出漏标高在1400～1500m。 5.2.2水文地质 本区河流属珠江流域北盘江水系上游，但区内无大的地表水系及地面 积水，仅以小溪和冲沟为主。有滩坝小溪、上木冲小溪和老龙溪小溪，这 些小溪都是季节性的小溪沟。地貌上为构造剥蚀山地。地势起伏大，沟谷 切割剧烈，相对高差达440 米。 5.2.3 气象条件 本地处于温凉和温暖气候区，冬无严寒，夏无酷暑。根据历年气象资 料，最高气温33.2℃，最低气温-4℃，年平均气温15℃左右。每年11 月至 次年3 月为霜冻期，春夏之交常有较大雷雨并拌有冰雹降落，秋冬季节细 雨绵绵，云雾较多，冬季有小雨和霜冻，为期不长,冻结亦浅。区内雨量充 沛，据历年气象资料表明，平均降雨量为1400mm。雨量大部分集中在5、 6、7、8 这四个月内。年最大蒸发量为1545.6mm。最小为1238.5mm。平均为1139.2mm。年平均相对湿度为80％左右。年平均风速在1.0 到1.5m/s， 最大风速在12m/s。风向一般以南风为主，最大风速时多为西南风。 第六章 工程设想 6.1 总图运输 6.1.1 建设规模 化处煤矿5 台500GF1-3PW 低浓度瓦斯发电机组； 6.1.2. 地理位置 根据化处矿实际情况，电站选址位置确定在距瓦斯抽排泵站放散口约 900 米，方向北偏西约20 度，处于一个山坳中地形比较复杂。瓦斯抽放站 较发电站高差约低40 米左右。 6.1.3 管线及沟道布置 电站内电缆敷设尽量利用电缆沟敷设，不能利用的部分可直埋或做桥架敷设。 电站排水系统接入矿区排水系统。 电站供气管由现有瓦斯抽排站到发电机房做架空敷设或挖沟埋设，电站与设计输气管线路最高点高差约40 米。。 电站消防系统由矿区现有消防系统接入。 6.2 热机系统 6.2.1 概述 本期工程设计采用5 台500GF1-3PW 型燃气发电机组。 6.2.2 主机设备规范 6.2.2.1 500GF1-3PW 燃气发电机组技术参数 额定功率500kW 额定电压400V 额定电流902A 额定频率50Hz 额定转速1000r/min 额定功率因数cosφ0.8滞后 燃气消耗率12MJ/kWh 机油消耗率≤1.5g/ kWh 外形尺寸（mm）485019702778 机组总质量11500kg 启动方式24V 直流电启动 冷却方式强制水冷,闭式循环 6.2.2.2 燃气发电机组对瓦斯的要求 1燃气不含游离水或其它游离杂质； 2甲烷含量不低于6（体积百分比）； 3压力不低于3kPa； 4粉尘颗粒小于5μm，总含量不大于30mg/m3。 6.2.3 燃气系统 6.2.3.1 设计原始资料 纯瓦斯抽排量（m3/min） CH4浓度 13.9 20～35 6.2.3.2 燃气供气系统设计 1设计范围 从瓦斯抽排泵站出口到燃气机组接口法兰的所有管道、阀门、燃气处 理设施及附件。 2气量平衡 机组额定连续纯瓦斯消耗量（单台）2.33m3/min；最大消耗量为 2.78m3/min。 纯瓦斯抽放量 （m3/min） 五台机组纯瓦斯消耗量 平均/最大（m3/min） 瓦斯浓度％ 13．9 65/13.87 20～35 从上表可以看出，化处煤矿电站平均连续瓦斯消耗量小于煤矿抽放量， 所以供气能满足电站本期正常需求。 3供气系统设计 A.电站实际用平均耗气量、设计最大供气能力见下表 瓦斯消耗量（平均） m3/min 瓦斯消耗量（最大） m3/min 设计最大供气能力 m3/min 11.65 13.87 15 B.设计供气压力0.015MPa C.供气品质 燃气不含游离水或其它游离杂质。 粉尘颗粒小于5μm，总含量不大于30mg/m3 D.低浓度瓦斯输送系统流程图如下 抽放泵站 → 闸阀 → 水位自控式水封阻火器 → 丝网过滤器 → 瓦斯管道专用阻火器 → 湿式放散阀 → 电动蝶阀 → 水雾输送系统 → 溢流脱水水封阻火器 → 进气支管 → 闸阀 → 旋风重力脱水器 → 手动蝶阀 → 发电机组 E.管径及管材 电站的进气总管考虑输送介质为低浓度瓦斯，需要安装水位自控式自 动水封阻火器、瓦斯管道专用阻火器和湿式放散阀，选择Φ5309 管线。 每台发电机组的进气支管选用Φ2196 管线。考虑到瓦斯输送距离约900 米，距离较远。沿整个细水雾输送管路共设置三个雾化水池安装区，45 个 水雾发生器。 输气管线采用符合石油天然气工业输送钢管交货技术条件 第一部 分Ａ级钢管GB/T9711-1997 标准生产制造的L245 螺旋缝埋弧焊钢管； 套管采用符合普通流体输送钢管 螺旋埋弧焊钢管SYS/T 5037-2000 标 准生产制造的螺旋缝埋弧焊钢管。 6.2.3.3 管道施工 管道的土方工程及附属设备的安装严格按城镇燃气输配工程施工及 验收规范CJJ33-2005 的有关内容执行；管道穿越站内道路时加保护套管， 套管伸出路坡2m。 6.3 水 工 6.3.1设计依据 a.建筑给水排水设计规范 （GB50015-2003）（2003年版） b.室外给水设计规范 （GBJ13-86）（1997年版） c.室外排水设计规范 （GBJ14-87）（1997年版） d.泵站设计规范 （GB/T 50265-97）（1997年版） 6.3.2设计范围 本工程水工部分设计范围包括冷却