煤矿瓦斯发电项目

※※※※※※煤矿瓦斯发电项目

经济技术论证报告

※※※※煤矿

二○一一年一月

一.瓦斯气发电机组开发背景和形势

首先，煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4(甲烷)，是主要存在于煤矿的伴生气体，煤层气是热值高、无污染的新能源。我国瓦斯资源十分丰富，居世界第三。在我国地表以下，2000米深度以上的煤居层中蕴藏有35万亿立方米的瓦斯量，基本与我国的天然气资源量相当，相当于420亿吨标准煤，因此，开发利用煤层气对中国来说十分必要，2006年中国已将煤层气开发列入“十一五”能源发展规划，煤层气产业化发展已迎来很好的发展契机。

其次，是一种无色、无臭。无味、易燃、易爆的气体，如果空气中瓦斯的浓度在5.5％-16％时，有明火的情况下就能发生爆炸，爆炸会产生高温、高压、冲击波，并放出有毒气体。因此，被称为井工煤矿的“第一杀手”。煤矿瓦斯的抽采利用，将大大减少我国矿难的发生

第三，根据科学统计，瓦斯具有较强的温室效应，相当于二氧化碳的24.5倍，瓦斯对臭氧层的破坏程度是二氧化碳的７倍多。因此，利用煤矿瓦斯发电后，将大量减少直接向大气中排放的瓦斯量，大大降低对环境的污染危害。

第四，根据《国务院办公厅关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》（国办发〔2006〕47号）和国家发展改革委印发关于利用煤层气（煤矿瓦斯）发电工作实施意见的通知[发改能源〔2007〕721号] ，因此，煤矿瓦斯（煤层气）开发利用处于一个特殊而重要的历史发展阶段，党中央、国务院高度重视，支持力度前所未有。

由此可见，抽采利用煤矿瓦斯发电，不仅会变废为宝，变害为利，而且还会为企业和社会带来巨大的经济利益。 二、我国推广内燃机瓦斯发电技术应用可行性

目前瓦斯发电技术应用主要有几种形式：第一种是利用锅炉＋蒸汽轮机发电，第二种是燃气轮机发电，第三种是利用燃气内燃机发电。目前据专家介绍，瓦斯作为燃气内燃机发电具有以下特点：1）燃烧排放特性好。2）燃烧抗爆燃性能好，工作热效率高。3）混合气发火界限宽。4）使用性能好。5）经济性能好。通过以上分析可见，采用瓦斯气内燃机发电已经是非常成熟的技术，我国大多煤矿都采用燃气内燃机发电，没有风险。 三、瓦斯抽放情况分析

目前※※※※煤矿有高负压和低负压两套抽放系统。 A、 低负压煤矿抽放系统

低负压抽放泵为2BEC-52水环式真空泵2台，一备一用，设计抽气速率为156m3/min，配套电机功率为250KW。目前抽放纯瓦斯流量为20m3/min以上，抽放浓度为25%，抽放负压为30KPA，累计抽出量超过600万m3。 B、高负压抽放系统：

高负压抽放泵为2BEC-50水环式真空泵，设计量大抽速率为100m3/min，配套电机功率为160kw。目前抽放纯瓦斯流量为10m3/min以上，抽放浓度为10%左右，抽放负压为30kpa，累计抽出量超过600万m3。

※※※※煤矿目前高低负压纯瓦斯总抽排量为30m3/min。后期随着开采量的增大，瓦斯抽排量稳步提高，预计达产时纯瓦斯抽排量将达到40m3/min以上。 四、电站建设规模设计

按照“以气定电、适度规模”的原则确定电站规模，以充分利用安顺煤矿抽排瓦斯为主要原则。

单台600KW低浓度瓦斯发电机组耗气量为3m3/min，应用此机型，※※※煤矿目前瓦斯抽采纯量30m3/min完全可满足8台机组运行要求。

根据※※※※煤矿的实际情况，本工程建设电站规模按8台600GFWd低浓底瓦斯发电机组设计，分一、二期施工。一期先上4台，以满足目前矿井用电量的要求；随着矿井延伸，产量增加，用电量增大及上网效益等，再上二期4台，一期电控部分和土建部分按8台规模施工。

本工程一期采用4台600GFWd瓦斯发电机组，充分利用※※※煤矿排空的瓦斯发电，实现能源综合利用。不仅可以为企业创造经济效益，还可以减少温室气体排放，改善当地的大气环境，保护人类的生态环境。

本项目利用※※※※煤矿抽排的瓦斯发电，※※※煤矿第一期4台600千瓦组（瓦斯发电机组按98%的效率）每小时可发电2352kw，按照8000小时/年计算，年发电量为1881.6万kw·h;二期工程投产后（总规划8台600千瓦机组）每小时发电4704kw，按照8000小时

/年计算，年发电量为3763.2万kw·h。届时，不仅可满足本矿用电需示，还可适量上网。 五、投资效益分析 1、一期工程投资估算表

序号 一 1 2 3 主要部件名称 设备费用 机组部分 低浓瓦斯气发电机组 调整垫铁 膨胀节、法兰 排烟管变径接头 电器部分 机组开关柜 机组互感器柜 集中控制台 高压总开关柜 母线互感器柜 直流合闸电源柜 站用配电柜 动力电缆 控制电缆 辅材 燃气输送系统 自动水封阻火器 溢流水封阻火器 瓦斯管道专用阻火 水雾发生器 多级高压泵 复合高效气水分离器 管道滤器 瓦斯管道专用阻火 瓦斯管道专用阻火 湿式放散阀 规格、型号 600GFW KT-100 DN300 数量 单价/ 万元 133 1.4 0.4 0.2 6 4 3 8 5 3 2 10 3 2 10 8 7 1 3 3 1.5 5 2 2 价格/ 万元 815 540 532 5.6 1.6 0.8 132 24 16 12 8 5 3 4 40 12 8 96 10 8 7 2 6 12 3 5 8 2 备注 4台 4套 4件 500GFW-01-103 4件 GGD28A-12 GGD28A-12 GGD28A-12 GGD28A-12 GGD-1 3×240 SWGZ-1/DN500 SWGZ-1/DN500 WGZ-1/DN500 500GFM-01-700 QSFL-820 GL-1/ DN500 WGZ-1/DN300 WGZ-1/DN200 4套 4套 4套 1套 1套 1套 2套 4套 4套 4套 1套 1套 1套 2套 2套 4套 2套 1套 4套 500GFM-01-500 1套 4 5 6 7 二 三 监控系统 监测、监控、仪表 阀门、管件 管材、钢材 冷却循环系统 冷却塔 冷却塔支架 冷却水泵 管道、阀门附件 排气部分 消音器 消音器支架 管道及附件 消防系统 消防管路系统 灭火器 燃气报警系统 土建工程费 钢架发电机房 高低压控制室 设备基础 地沟、电缆沟 室外冷却塔水池 综合泵站 管架及基础 厂区道路及围墙 护坡保坎 机组安装部分 机组吊装就位 机组初步调整 机组轴系找正 500GFM-01-900 1套 GBNL3-200 ISG150-160 1项 1项 1项 2套 2项 2套 1项 1项 4套 4套 4套 1项 1项 1项 2套 896㎡ 384㎡ 8个 320m 144㎡ 40㎡ 一项 300 m 2000㎡ 4套 4套 4套 10 8 5 10 6 1 1 10 1 0.5 1 0.5 10 8 5 10 26 12 2 2 10 10 4 2 4 10 6 4 1 174 58 40 16 3 8 4 8 12 35 20 高温降 四 五 六 燃气管系安装 机油管系安装 压缩空气管系安装 电气安装 运输、吊装费 设计费 其他不可预见费用 合计 4套 4套 4套 4套 4套 一项 一项 12 15 10 1046 2、每年电站总运行成本

机组连续运行功率按580KW，年运行时间为8000小时。 年发电量：4台×580kw/ h×8000 h =1856万kwh。

年运行成本：包括机油消耗，人员工资、设备维护、设备折旧等。 发电成本按0.08元/kwh测算：

总成本=发电成本×年发电量=0.08元/kwh×1856万kwh=148万元 3、每年发电效益

电价按0.52元/kwh计算年发电量：1856万kwh 年发电效益=年发电量×0.52元/kwh=965.12万元 4、效益分析

年发电收益：965.12万元；年总运行成本费用为：148万元 年收益=年发电效益-年总成本费用= 965.12-148=817.12万元 投资回收期=项目总投资÷年收益=1046万元÷817.12万元/年=1.28年 5、其他收益

另外瓦斯发电还可以申请CDM。以1台600KW瓦斯发电机组来算，如果按每年8000小时运行时间计算，则每年能氧化纯甲烷154万m3，每年温室气体减排23063 t CO2当量。根据《京都议定书》，如果碳汇贸易CO2的售价为12美元/t CO2，每年每台机组可以通过减排温室气体收入27.67万美元，按人民币对美元汇率6.6计算，折合人民币182万元。那么，4台600KW瓦斯发电机组CDM收益为728万元。

瓦斯发电的余热效益分析：瓦斯发电还可采用热电联供系统, 为煤矿提供生活用蒸汽或热水, 最大限度地实现瓦斯的综合利用。一台600GFW 瓦斯发电机组, 通过“烟气余热锅炉”吸收排烟余热, 可产生354kg/ h 压力为0、6MPa 的饱和蒸汽。电站年运行时间按8000小时计, 年产蒸汽量约为2832t ，若按150元/ t计算，一台烟气余热锅炉可创造42.48万元的收益，那么，四台烟气余热锅炉可创造169.92万元的收益。 六、工程实施的条件与实施进度 1、编制依据

由于本工程电站装机容量小，厂房结构简单，参照所考察的燃气机发电工程生产组织进度、土建施工进度等因素为编制依据。 2、实施条件

电站的选址应充分考虑安顺煤矿地在生产系统实际，应与地面瓦斯抽放站密切结合。燃气发电机组及电站的供电系统应与现有设施统一考虑。就近布置在瓦斯抽放泵站附近。 3、实施进度

工程开工前要求建设区内三通一平，接通施工水源、电源及道路，办好开

工手续，充分考虑到燃气发电机制造厂提供设计所需技术资料、制造周期和供货等情况，采取必要的措施加快工程实施进度，项目建设周期大概4个月。 七、结论

综上所述，※※※煤矿瓦斯抽放系统完善，运行可靠平衡，瓦斯抽放浓度高，抽放流量大有，现有抽放量即可满足两期用量。而为满足当前用电量，先上一期工程，也只用目前总瓦量的一半。经济投入合理，技术可行，其投资风险很小。因此，本项目符合国家政策支持，具有明显的经济效益和社会效益，市场前景广阔，非常适用于煤矿企业，或瓦斯发电企业，具有非常高的投资价值。

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年月日