胜动沼气发电资料(1000kW低压沼气发电机组发电方案)...doc

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1、|方案编号：F/ 500GFZ-PwZ 012-11-2015沼气发电项目技术方案胜利油田胜利动力机械集团有限公司 方案编号 F/500GFZ-PwZ 012-11-2015技术方案 沼气发电项目技术方案 业 主编 制 日 期审 核 日 期|目 录一、项目简述 .11 1、项目概述 .11.2 、项目规模 .1二、沼气发电各系统描述 .12.1、土建部分 .12.2、进气系统 .22.3、发配电系统 .22.4、控制系统 .32.5、机组冷却系统 .52.6、机组排气系统 .52.7、余热回收利用系统 .52.8、沼气报警 .62.9、防雷接地系统 .6三、电站建设工期 .6四、电站工程投资（

2、两台 500KW 低压发电机组） .6五、胜动自动化机组参数 .8六、胜动自动化机组技术特点 .86.1、功能综述 .86.2、功能阐述 .9七、公司简介 .117.1、胜动集团概况 .117.2、主要业务 .137.3、先进的设备 .137.4、主要荣誉 .137.5、胜动理念 .15|一、项目简述11、项目概述本项目利用养殖场粪污处理处理产生的沼气建立沼气发电站，所发电力直接连接至厂区配电室变压器低压侧，用来补充企业内部生产用电，同时可利用沼气机组排烟余热及缸套水余热生产蒸汽和热水。该项目将沼气生物能开发成绿色电力资源，是一个集环境保护、清洁能源、循环节约为一体的综合利用技术项目，符合国家

3、产业政策，属于典型的国家积极推广的分布式能源发电。项目的实施，将会带来十分显著的经济效益、环保效益和社会效益。1.2 、项目规模设计装机容量 1000kW，选用两台 500GFZ-PwZ 型沼气发电机组。单台机组额定功率500kW。二、沼气发电各系统描述沼气发电系统工程主要可分为：土建部分、进气系统、发配电系统、冷却系统、排气系统、余热利用系统、报警及通风系统、消防系统等。2.1、土建部分2.1.1、建构筑物发电机厂房及附属厂房采用轻钢彩板结构。两台发电机组电站机房按 13.5m13m6.5m 设计，机组控制室与配电室、余热泵房与配件室分别位于发电机房两侧，分别按 13.5m4.5m4.2m

4、设计。2.1.2、室内、外装修及工程做法 地面：配电室及值班休息室为水磨石地面，其它工业建筑地面为混凝土水泥地面。 外墙面：为混合砂浆抹面，外刷外墙涂料；内墙面：为混合砂浆抹面，刷乳胶漆(也可以见彩钢机房)。2.1.3、机组安装基础机组安装在一个公共底座上，发电机和发动机用高弹联轴器连接，底座有足够的刚度，便于机组安装和搬运。机组地基结构应按现场土质状况确定。控制柜和机组可安装在不同的房间。|2.2、进气系统本工程共敷设 1 条 DN150 沼气输送主管线，为电站内燃气发电机组输送净化处理后的沼气。在沼气输送主管线上设置丝网过滤器、管道专用阻火器、流量计、压力表、温度计等。沼气发电机组对沼气的

5、气质要求如下：沼气温度 1040；沼气压力 3 kPa10kPa，压力变化速率1kPa/min；粉尘粒度5m，粒度含量10mg/Nm 3；H 2S50mg/Nm 3；沼气湿度80%，最低环境温度时，沼气进气管线无冷凝水；NH3 40mg/Nm 3；硅化物含量10mg/Nm 3；沼气中甲烷体积含量45%，甲烷体积含量变化速率2%/min。2.3、发配电系统胜动低压沼气发电机组出口电压是 400V，出线经机组断路器柜汇接至配电室变压器低压侧。两台发电机组机组输出低压电缆共需选用 3 根 YJV-0.6/1kV 3185 型。站房内的电气开关、电磁阀、照明灯具采用防爆型。电站自用电利用企业内低压电网

6、和机组所发电通过站用配电柜送到余热系统循环水泵、卧式多风扇水箱、机房照明、机组启动柜、机房轴流风机等所有用电设施。2.4、控制系统500GFZ-PwZ 机组采用 TEM2 机组管理系统，具有自动化程度高、外型美观、布局合理、操作简单、监控齐全、安全可靠、高防护等级等特点。机组自动控制系统主要包括进口最为成熟和可靠的机组综合控制器、信号采集模块、|混合器驱动控制模块等。可实现一键启动，空燃比自动控制、自动并网、自动调整功率因数、自动负荷分配、自动加载、自动卸载等功能。机组采用就地控制、远程监控、中央管理的三级管理网络。系统工作模式灵活，满足客户的各种运行情况需要。机组电气系统实现强弱电分离，操作

7、安全方便，更便于构建大型自动化电站。（1）就地控制柜：安放在集装箱内。完成机组信号采集、控制、保护等，包括主控器、数据采集模块、数字点火控制器、直流电源、混合器驱动等。就地控制柜主要实现机组的控制功能，其包含大型ECU系统、燃气发电机组专用智能控制器、信号采集模块、电子调速器、显示器、直流电源、控制系统蓄电池等，具有过载、过流、短路、逆功率、欠频过频、欠压过压、电瓶电压过高或过低等保护功能，也可实现对发动机缸温、排温、冷却水温度、机油温度、机油压力、转速、混合器开度等进行监视、报警或自动跳闸停机保护。机组以ECU 为控制核心，并配备燃气发电机组专用智能控制器，显示单元为触摸屏及机组智能控制器液

8、晶显示屏。ECU 和机组智能控制器二者结合可提供并网发电机组的整体操作管理，与电子调速器和发电机AVR 调压控制器配合可实现机组并网时的自动准同步并网及功率因数自动调整，可实现机组的一键启动及空燃比的自动调整。（2）远程控制柜：布置于控制室内，通过与就地控制柜通讯实现对机组的控制，具备远程监控功能。远程通讯与机组数量有关，可实现一对二控制。|（3）机组断路器柜：布置于集装箱内，内含机组断路器及多风扇水箱控制功能。包括断路器、变频器、电抗器等。a) 测量功能：三相电压(相电压及线电压)、三相电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、电度计量、多路开关量输入遥信采集、装置遥信变位、事故遥信及事件记

9、录。b) 控制功能：断路器的远程分闸及合闸。c) 保护功能：三段式电压闭锁的方向过电流保护、三段式零序电流保护、零序电压监测保护、方向闭锁及电压闭锁、过负荷告警及跳闸保护、低周(频)减载及低压解列保护、PT 断线检测、小电流接地选线。2.5、机组冷却系统根据沼气发电机组的性能要求，发电机组循环冷却水通过卧式多风扇水箱进行冷却。在机房外安装一个高架软化水箱，靠自然压差向机组的冷却循环系统补水。高温冷却内循环主要是冷却发动机机体、气缸盖等部件，低温内循环主要是冷却机油和混合后的气体。单台机组配套卧式多风扇水箱共设 8 个冷却风扇，可以通过控制风扇开启数量控制水温。冷却循环使用防冻液。2.6、机组排

10、气系统从机组排气接口安装波纹管，以减小机组对排烟管的震动，再通过排烟管、防爆门等引至室外，最后连接消音器，以便降低周围的噪音。2.7、余热回收利用系统本工程充分利用发电机组排气余热，在发电机组烟道出口上加装一套管壳式余热锅炉，以机组排气的热量为能源，高温烟气通过特制的余热回收装置加热热水产生蒸汽接至现有蒸汽管网（或可产生热水） 。烟道出口烟气温度约 550，经余热锅炉换热后烟气温度 170。单台机组约可产生 0.4Mpa 蒸汽量为 0.4 吨/小时。500kW 燃气发电机组额定功率运行时，燃料能量的 35%左右转化为电能，其他约有 32%随尾气排出，25%被发动机冷却水带走，通过机身散发等其它

11、约占 8%左右。 发电 排烟 高温水 低温水 其它35% 32% 16% 9% 8%|余热利用计算（理论计算供参考）500kW 发电机组额定功率运行时，每小时消耗总热量为 50035%=1428.6kW。机组可利用的余热有两部分，一是排烟热量，二是高温水热量。其中（1）排烟温度为 550左右，通过烟气水余热锅炉换热后烟气温度变为 160左右。每小时排烟总热量为 1428.6kW32%457.2kW，换热器热损按 5%计算，则排烟可利用热量为 457.2kW（550-160）/550（1-5%）308kW。约占总热量的 21.6%。约合264880kcal,即 1107198kJ/h。A.可产生

12、 0.4MPa 饱和蒸汽量为 1107198（2748-84）416kg/h。 （0.4MPa 蒸汽饱和温度 151.83，比焓为 2748kJ/kg；补给水按 20计算，比焓为 84kJ/kg）B.要求余热锅炉进水温度 20，出水温度 90，则每小时产热水量为 264880 kcal（90-20）=3784kg。（2）机组高温水主要冷却机体缸盖缸套等高温部件，高温冷却水进水温度 7075，高温回水温度 7580。可以通过水-水板式换热器对机组冷却水热量进行回收利用。每小时高温水散发的热量为 1428.6kW16%228.6kW，换热器热损按 5%计算，则高温水可利用热量为 228.6kW（1

13、-5%）217.2kW。约占总热量的 15.2%。约合186792kcal。板式换热器内循环为机组高温冷却水循环，外循环为余热回收循环，为保证发电机组冷却水进水温度的稳定，外循环水的进水温度小于 45 ，循环量要求为 2535 m3/h，按平均流量 30m3/h，则板式换热器加热水温度为 186792 kcal30000kg=6.22。注意：板式换热器外循环水进水温度高于 45时或流量不足时，会因板换内外循环水温差过小降低换热效率。机组进水温度为达到要求时，发电机组会自动启停卧式风扇水箱。2.8、沼气报警发电机房内设置沼气泄漏传感器，当沼气泄漏达到报警值时，低压配电室内的发出报警信号，提醒操作

14、人员进行沼气泄漏查找并排除泄漏点。当沼气泄漏达到危险值时，沼气报警控制器输出一信号，联动发电机房内的防爆轴流风机，对机房内的空气进行强|制通风，在最短的时间内达到安全界限内。当低于报警值后，防爆轴流风机自动停转。防爆轴流风机也可手动启动。发电机房墙上布置轴流风机的下墙面上安装铝合金百叶窗。2.9、防雷接地系统发电站建议采用高杆避雷针保护全厂建筑物，接地电阻不大于 4，站内机电设备、管线及金属构架均进行保护性接地，计算机基地系统独立设置，接地电阻不大于 10。三、电站建设工期沼气发电站的建设工期及机组供货、安装、调试周期一般如下：电站设计 20 天土建施工 生产 60 天机组及配套设备安装 30

15、 天调试及试运行 10 天工程建设总工期为 120 天四、电站工程投资（两台 500kW 低压发电机组）2 台 500GFZ-PwZ 低压沼气发电机组电站工程投资估算表序号 项目名称 型号规格 单位 数量 单价（万元）合价（万元）一 发电系统及机房内安装 372.1（一） 发电系统设备 307.101 沼气发动机 台 22 低压发电机 台 23 公共底盘及联轴器 套 24 发动机进气零压阀组 套 25 发动机调试控制系统 套 26 发动机数字点火系统 套 27 随机技术文件 套 2发电机组9 随机附件、备件、工具500GFZ-PwZ-TEM2套 2112.00 224.00 1 就地控制柜 F

16、CP1-TEM2-500 台 2 8.00 16.00 2 机组断路器柜 GCBP1-TEM2-1000 台 2 5.00 10.00 3 远程控制柜 LCP1-TEM2-1GS 台 1 4.00 4.00 4 低压进线柜 一控二 台 1 6.00 6.00 5 站用电配电柜 台 2 3.00 6.00 电气部分6 硅整流启动柜 QD3000A 台 1 3.00 3.00 排气 1 不锈钢消音器 台 2 1.50 3.00 |2 不锈钢排烟管 根 6 0.30 1.80 1 余热锅炉（蒸汽型） KNRG-500 台 2 7.50 15.00 2 余热锅炉补水泵 台 2 1.00 2.00 3

17、装配式钢板给水箱 2m3 台 1 2.00 2.00 4 软化水给水泵 台 2 0.50 1.00 余热利用部分5 液位传感器 个 1 0.30 0.30 1 卧式多风扇水箱 RDFX750 台 2 6.00 12.00 冷却 部 分 2 软化水箱、液位传感器 1m3 套 1 1.00 1.00 （二） 发电站内工程安装 65.001 交联聚乙烯电缆（机房内） YJV-0.6/1kV 3185 米 90 0.05 4.50 2 其它低压电缆 套 2 2.00 4.00 电气3 电气安装辅材 套 1 4.00 4.00 1 温度计、压力表等附件 套 1 1.00 1.00 2 排烟管支架 套 2

18、 1.00 2.00 进排气3 冷却水箱支架 套 1 0.50 0.50 冷却 1 冷却管线、阀门等 项 2 1.50 3.00 1 余热锅炉平台 套 2 2.00 4.00 余热1 余热其它辅材 项 1 2.00 2.00 安装 1 安装辅材、人工等 套 2 20.00 40.00 二 土建及设计 56.10（一） 土建工程 44.101 发电机房 平米 170 0.15 25.50 2 低压配电室及配套用房 平米 120 0.12 14.40 2 设备基础、管架基础 项 1 3.00 3.00 土 建 部 分 3 电缆沟、排污沟 米 40 0.03 1.20 （二） 其他费用 12.00

19、1 设计费 项 1 10.00 10.00 2 联合试运转费 项 1 2.00 2.00 总造价 428.2五、胜动自动化机组参数序号 名称 规格型号01 燃气发电机组型号 500GFZ-PwZ-TEM202 发动机型号 Z12V190ZL03 发电机型号 1FC6 454-6LA4204 额定功率，kW 50005 额定电压，V 40006 额定电流，A 90207 额定转速，r/min 100008 功率因数，cos 0.8(滞后)09 额定频率，Hz 50|10 燃气热耗率，MJ/kWh 10.3（标准条件下）11 调压方式 自动12 励磁方式 无刷13 相数与接法 三相四线制（星形）1

20、4 冷却方式 卧式多风扇水箱冷却15 启动方式 DC24V 直流起动16 机油消耗率，g/kWh 0.817 平均排气温度， 55018 外型尺寸：LBH 55202132297319 质量，kg 12500六、胜动自动化机组技术特点6.1、功能综述 启动与停止：实现启动、停机的自动控制；也可远程启动； 空燃比自动控制：使用文丘里管混合器及控制器，使空燃比控制准确，稀薄燃烧，降低排放，适应燃气状况的变化； 数字点火控制：实现点火时间及能量的数字化控制； 自动运行及功率管理：并网运行时可实现自动并网、自动调整功率因数；并机运行时可实现有功功率及无功功率的自动分配；电网失电时可实现从并网模式自动切

21、换为并机模式，以使用户的供电不间断； 调速控制系统：美国 WOODWARD 2301A 调速控制系统，稳定，可靠，方便 通讯：CAN 通讯技术，丰富、方便的网络管理功能。6.2、功能阐述 全面的参数采集、显示及保护控制系统采用大液晶显示器，可进行图形及数字化参数显示。测量参数齐全，主要有：发电机三相电压、三相电流、功率、功率因数、频率；电网的三相电压、功率因数；用户负荷的大小及功率因数；发电机组电量累计、运行时间累计、蓄电池电压；发动机各状态参数：1-12 缸排温、1-12 缸缸温、滤前油压、滤后油压、增压器油压、发动机转速、循环水温、机房温度、油底壳温度、中冷后混合气压力、中冷后混合气温度、发电机绕组温度、混合器开度反馈等。机组保护功能齐全，主要有：过载、过流、短路、逆功率、欠频过频、欠压过压、电瓶电压过高或过低、原动机缸温高、排温高、冷却水温度高、机油温度高、机油压力