2022年川煤集团芙蓉公司杉木树瓦斯气发电技术创新项目计划任务书.docx

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1、精品学习资源川煤集团芙蓉公司 技术创新工程方案任务书工程名称：杉木树煤矿瓦斯发电（含余热利用）技术推广应用起止年限： 2021 年-2021 年承担单位： 四川煤炭产业集团芙蓉公司（盖章）工程负责人：E-Mail ：电 话：填报日期： 2021 年 12 月芙蓉公司技术中心制2021 年1、立项背景及必要性立项背景1）立项背景：芙蓉集团公司所辖4 对生产矿井，瓦斯浓度30 -40，矿井 2021年抽放纯瓦斯总量4655 万立方 M ，矿井煤层瓦斯压力0.32MPa.民用瓦斯与内部锅炉用瓦斯量仅需 1500 万 m3/年，已基本饱和，由于管道输送困难，实际只完成瓦斯发电3200 万kwh ，消耗

2、瓦斯 882 剩余约2400 万 m3/年瓦斯基本排空 .杉木树煤矿为煤与瓦斯突出矿一、工程意义（ 3000 字以内）欢迎下载精品学习资源井，杉木树煤矿建有永久抽采系统，按“先抽后掘、先抽后采 ”实,施底板抽采巷穿层钻孔和顺煤层密钻孔高负压预抽、底板巷抽卸压瓦斯,强化了瓦斯涌出反常地带地超前抽采及卸放工作, 系统抽采才能达 50m3/min.2）必要性：芙蓉公司十二五煤层气（瓦斯）抽采方案将进入实施阶段.通过瓦斯发电可实现 “以利用促抽采，以抽采保安全”地良性循环进展 .煤矿瓦斯经过燃烧发电，不仅缓解了矿区电力供应紧急，仍降低了直接排放给环境带来地污染.通过瓦斯发电，加大了煤矿瓦斯地利用率，削

3、减温室气体排放.瓦斯发电工程是CDM 工程地重要内容之一，该工程地顺当实施和准时建成投产，直接关系到后期CDM 工程合作协议 .2、国内外相关技术讨论现状、进展趋势1） 内燃机在瓦斯领域地应用我国近几年在瓦斯、煤层气、自然气、石油炼化尾气、焦炉尾气地利用上取得了突破.瓦斯发电机组已经在全国各地煤矿得到广泛应用.JMS-620GS 瓦斯发电机组针对瓦斯特点设计，采纳多项专利技术和有用新技术，很好地解决了燃烧掌握、浓度变化等问题.2） 瓦斯发电机组特点燃气机组针对瓦斯特点设计，机组特性： 可适用于燃气成份变化地燃气发电，运算机闭环掌握，自动跟踪成份变化，保证良好燃烧，保证机器运转平稳； 可适应极低

4、压力地燃气，不必增压，削减投资和提高有效发电量； 效率高，热效率可达40 . 机组自成体系，帮助设备少；建站简洁，投资少； 建站周期短，一般不超过3 个月，见效快；运行费用低； 机组可单台使用，也可多台组合使用，可并机，也可并网； 机器质量牢靠，机组功率大，机械负荷小； 机组地各种爱护系统齐全；技术成熟，有近20 年地生产历史；备件充分，服务准时.3） 瓦斯发电机组应用地进展趋势煤矿瓦斯抽放过程中，瓦斯地压力和CH4 浓度是在不断变化地，JMS-620GS 瓦斯发电机组适应瓦斯地变化，其特点： 燃烧自动掌握技术：使用四气门阀气缸盖，通过最新地运算和仿真技术CFD 设计地中置地可净化预燃室，使机

5、组加压-交换缺失最小化，整机效率高 , 燃烧稳固，点火条件得以优化 . 热回收技术：通过润滑油热交换器采纳两级板式换热器，即使回水温度较高或波动,仍能获得最大地热效率. 先进地空气 /燃气技术：通过全新设计地空气/燃气混合器，在进入涡轮增压器之前,欢迎下载精品学习资源燃气和空气在低压条件下混合，使主要燃气供应可在低压状态完成，混合气体在涡轮增压器中分布更加匀称. 预压点火技术：通过预燃室设计，火花塞地点火能量通过预燃室被放大，使点火效率最标准，机组Nox 排放值最低 ，燃烧稳固、牢靠. 特殊气体混合器：特地为低热值地特殊气体供应特殊型号，对大范畴热值地特殊气体都能应用自如. 增压中冷技术：发动

6、机针对瓦斯地特性合理匹配增压器和中冷器，增加了燃气进气量，提高了发动机功率.与稀燃技术结合，实现燃气淡薄燃烧，削减燃气后燃与爆震倾向，降低热负荷，改善排放，提高了燃气机地动力性、经济性. 电子调速技术：电调系统是当前世界最先进地大功率调速系统，经过20 多年燃气机研发体会和国内外机组地使用验证，该调速系统地使用性能优越，具有高稳固性和反应快速等优点，适合多台机组并车或并网时使用，可达到精确地速度掌握，使机组调速率稳固. 全电子掌握技术：利用全电子掌握技术系统对瓦斯浓度、发动机缸温、排温、混合器转角、监控仪测量参数、电量参数进行采集记录与故障报警，并能自动调剂混合器控制阀开度，使机组始终处于正确

7、工作状态.进气总管装甲烷传感器，符合煤矿防爆要求.全电子掌握系统仍可以依据用户地需要实现信息远传和远程监控. 防回火技术：针对瓦斯地特点，研制了专用地干式阻火器，用于发动机地三处阻火点，防止发动机回火 .二、工程内容（ 2000 字以内）1、工程讨论地主要内容1） 发电机组掌握 .2） 机组启动方式 .3） 电站技术方案：输气系统、发动机冷却水系统、电气系统、消防系统、防雷接地系统.4） 瓦斯发电安全性：机组安全系统、煤矿应用安全性.5） 气源 .6） 瓦斯进气配置 .7） 消防与瓦斯报警 .8） 瓦斯报警及通风 .9） 土建与安装 .节能与环保及职业安全措施.2、工程地技术特点、关键技术和关

8、键工艺1） 技术特点：有可视化界面、实时机组工业化掌握系统、发动机采纳封闭式冷却循环、 6kv 高压瓦斯发电、瓦斯发电安全性高、集装箱内设置瓦斯报警与通风、节能环保.2） 关键技术：发动机治理系统可视化，配备发动机与机组中控；机组发出6kv 高压 、系统管道阻火器 .3） 关键工艺：欢迎下载精品学习资源3、技术路线和应用方案1） 技术路线输气系统：燃气输气管道系统按规划规模设计，瓦斯气体要求为：参数单位要求值压力Kpa845最高温度40最高相对湿度%80最大粉尘颗粒度m3粉尘最大量mg/1 kWh5发动机冷却水系统：封闭式冷却循环，包括：膨胀罐、填注设备（止回阀和减压阀，压力计）、安全阀、温度

9、调剂阀、机组上要求地管道、排气和排水、冷却水泵，包括止回阀电气系统：燃气发电机组出口电压是400V ，经电缆并接至主控室内机组掌握屏，机组掌握屏设有并网掌握和常规爱护装置，各机组出线分别经掌握屏和隔离柜汇接至400V 母线，经升压变压器升压后与电厂6KV高压母线并网 .站房内地电气开关、电磁阀、照明灯具采纳矿用隔爆型 .消防系统：站内消防器材配置移动式泡沫灭火器或粉尘灭火器，消防水系统与循环冷却水系统合并考虑，与发电厂工业水系统共用.防雷接地系统：发电站采纳高杆避雷针爱护全厂建筑物，接地电阻不大于4，站内机电设备、管线及金属构架均进行爱护性接地，运算机接地系统独立设置，接地电阻不大于 0.4

10、.2） 应用方案依据现有杉木树煤矿瓦斯抽放站位置、瓦斯储存罐位置以及输气管网分布情形，供电网 络及运行 方式 . 瓦斯发电 站机房建 在杉木树煤矿 瓦斯抽放 站下平台位置 ，面积 约1200m2，紧邻杉木树煤矿瓦斯抽放站，与煤坪有垂直高差20M. 方案总装机容量为6000 千瓦.三、工程目标（ 800 字以内）1、主要技术指标、经济指标1）运算依据： 1）1 台 3000KW 机组地气耗量为 2500 m3/h （浓度 33%） -2021 年运行平均数据 .2）杉矿入网将达到总量 7200 m3/h，其中自用气 1800 m3/h 地 50%用于澡塘 - 瓦斯监控系统数据 .3）杉木树瓦斯罐

11、加压机输送才能 4500 m3/h 瓦斯监控系统数据 .4）瓦斯机组单台年运行时间 7500 小时运算 .2）年总运行成本可以通过建站增加瓦斯发电量运算: 目前排空部分瓦斯发电入网量 7200 m3/h, 加压机输送才能 4500 m3/h. 被迫排空 :欢迎下载精品学习资源7200-4500=2700m3/h 瓦斯站余热供应杉矿后，可以停用澡塘瓦斯用气用于发电. 1800 m3/h50%=900m3/h 年可以增加发电量（ 2700+900） m3/h 3000/25007500=3240 万 kwh 发电总收益 :3240 0.5=1620 万元 发电成本瓦斯购置成本：（2700+900）

12、 7500 0.16=414.7 万人工费用 30 万元，油料成本 52 万，其他爱护材料100 万元，治理费用80 万元，折旧费用 200 万元，财务费用 200 万元，瓦斯购置成本414.7 万,合计： 1076.7 万元/年.2、工程完成后到达地主要质量指标 年经济收益：16201076.7=543.3 万元 投资回收期：4100 543.3=7.55 年3、工程完成后对技术提升地作用芙蓉集团公司在杉木树煤矿就近建立瓦斯发电站，加大了矿井瓦斯地抽采和开发利用，躲开了由于巡场城市建设造成地瓦斯管路输送瓶颈,有利于煤矿瓦斯地综合治理和矿井地安全 生产；削减了瓦斯直接排空造成地资源铺张；防止了

13、对环境造成地污染.因此在杉木树煤矿就近建立瓦斯发电站，虽然投资回收期较长，利润率较低，但该工程地实施充分利用了排空瓦斯，提高了资源利用率，形成一个良性循环，是一项高效节能工程和安全效益工程.同时利用瓦斯发电机组发电，建设周期短，实现就地发电，就地使用，就地并网.它将改善能源结构， 合理开发能源，削减因可燃气体地排空对大气地污染，具有显著地社会效益.四、工程基础条件和承担优势（1000 字以内）1、技术来源杉木树煤矿于1996 年建立永久抽采系统，2004 年利用国债资金进行了抽采系统技改，现有 3 台 2BE1 303-0 型真空泵，装机功率1103kW ，抽采才能50m3/min ，矿井已积

14、存了 20 多年地瓦斯抽采体会，特殊是瓦斯抽采治灾地体会丰富，有相当地技术基础，有专业地抽采队伍和技术、治理人员，完全能够完成瓦斯抽采系统地技术改造.2004 年利用国债资金进行了抽采系统技改，现有3 台 2BE1 303-0 型真空泵，装机功率110 3kW ，抽采才能 50m3/min ，矿井已积存了20 多年地瓦斯抽采体会，特殊是瓦斯抽采治灾地体会丰富，有相当地技术基础，有专业地抽采队伍和技术、治理人员，完全能够完成瓦斯抽采系统地技术改造 .欢迎下载精品学习资源2、与工程有关地前期讨论状况、试验设备及设备条件、近三年主持或主研地科研成果， 获奖及发表论文情形等五、工程地创新点（ 1500

15、 字以内）欢迎下载精品学习资源（包括理论创新、应用创新、技术创新）六、工程实施进度欢迎下载精品学习资源1、进度支配及完成内容2、确保工程进度地措施欢迎下载精品学习资源七、工程预期效益1、工程实施能达到地技术指标（如形成地专利、新技术、新产品、新设备、论文专著等数量、指标及其水公平）2、投产后地直接经济指标及效益分析3、社会效益欢迎下载精品学习资源八、风险分析政策、技术、资金、市场风险分析欢迎下载精品学习资源九、讨论人员工程组人数高级中级初级其他工程负责人职称职务主要讨论人员姓名年龄职称文化程度工作单位对成果制造性奉献欢迎下载精品学习资源十、工程经费预算单位：万元经费投入其中科技经费支出科目金额科目金额申请科技补助经费1.设备费政府其他部门经费2.材料费自有资金3.测试化验加工费其他资金4.燃料动力费银行贷款5.差旅费6.会议费7.国际合作与沟通费8. 出版 / 文献 /信息传播 / 学问产权事务费9.劳务费10.专家询问费11.治理费12.其他费用投入合计支出合计十一、主要购置地设备、仪器外表、专用工具名称型号单位数量金额欢迎下载精品学习资源十二、工程承担单位审查看法：（公章）总工程师（签字）：年 月日十三、芙蓉公司技术中心审核看法：（公章）欢迎下载精品学习资源总工程师（签字）：年月日欢迎下载