瓦斯发电站安装技术方案.docx

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1、某某煤矿东风井瓦斯发电站技术方案某某煤矿2023年07月某某煤矿东风井瓦斯发电站技术方案根据矿井东风井瓦斯抽放泵站的瓦斯抽采数据综合评估，可以利用井下抽出的瓦斯进行发电，以瓦斯为燃料、经燃气发动机做功驱动发电机后输出电能，接入电网或送至用户配电站，同时还可利用发动机排气经余热回收装置输出蒸汽或热水，供煤矿生产或生活用热。一、主要设备选型根据东风井瓦斯抽采情况，如抽采浓度、抽采量等数据，按照适用气源范围广，自动化程度高，经济性好等特点进行选型。1.1、 东风井瓦斯抽放泵站抽采报表2023年1-6月份某某煤矿瓦斯抽采月报表份地点抽采负压(kPa)混合流量(m3min)抽采浓度(%)纯瓦斯流量(m3

2、min)抽采时间(min)月抽采量(m3)月抽采总量(m3)1月份东风井1#瓦斯抽采泵1237828东风井2#瓦斯抽采泵东风井3#瓦斯抽采泵41.9198.413.927.644446401237828中央风井1#瓦斯抽采泵45.6232.89.822.814158403613801025923中央风井2#瓦斯抽采泵中央风井3#瓦斯抽采泵44.1242.99.523.071288006645432月份东风井1#瓦斯抽采泵843198东风井2#瓦斯抽采泵东风井3#瓦斯抽采泵38.8181.011.520.75840320843198中央风井1#瓦斯抽采泵45.6230.310.423.95140

3、320967398967398中央风井2#瓦斯抽采泵中央风井3#瓦斯抽采泵3月份东风井1#瓦斯抽采泵40.1214.710.121.6288006208661097466东风井2#瓦斯抽采泵东风井3#瓦斯抽采泵38.2203.314.830.115840476600中央风井1#瓦斯抽采泵45.4231.811.025.64464011404801140480中央风井2#瓦斯抽采泵中央风井3#瓦斯抽采泵4月份东风井1#瓦斯抽采泵37.1195.913.225.9144003723671080295东风井2#瓦斯抽采泵东风井3#瓦斯抽采泵38.8193.612.724.628800707928中央

4、风井1#瓦斯抽采泵41.8247.411.027.1288007802281148854中央风井2#瓦斯抽采泵中央风井3#瓦斯抽采泵37.1241.510.625.61440Q3686265月份东风井1#瓦斯抽采泵1118024东风井2#瓦斯抽采泵东风井3#瓦斯抽采泵39.6185.013.625.103446401118024中央风井1#瓦斯抽采泵39.0250.99.423.5044464010506301050630中央风井2#瓦斯抽采泵中央风井3#瓦斯抽采泵6月份东风井1#瓦斯抽采泵879519东风井2#瓦斯抽采泵东风井3#瓦斯抽采泵39.0194.910.520.4654320087

5、9519中央风井1#瓦斯抽采泵41.9237.49.221.92043200947981947981中央风井2#瓦斯抽采泵中央风井3#瓦斯抽采泵1.2、 矿井2023年至2025年瓦斯抽采计划某某煤矿2023-2025年瓦斯抽采利用计划表/万m3序号采面名称2023年2023年2023年2024年2025年2季度3季度4季度1季度2季度3季度4季度1季度2季度3季度4季度1季度2季度3季度4季度1季度2季度3季度4季度232306工作面0027027020O回撤25020采面000000回撤25080采面安装00回撤2308采面形成安装3015015029采区29020采面一形成一安装1801

6、80180120回撤29010采面形成安装90回撤29040采面形12018018018012029060采面形成安装总可利用量/方m3540560390480630(1) 2023年45月份29020采面因设备转运无法正常接替2306工作面高位抽采，且3月份2306工作面已经处于残采阶段，预计会造成2个月的瓦斯利用空档期；2023年1112月无可利用工作面，造成2个月的瓦斯利用空档期。(2) 2023年7月份29020工作面残采29010工作面初采，但29010工作面因地质因素影响较大，可能无法满足发电需求，预计影响812月份发电机组运行情况，可能造成无有效瓦斯气源可用。(3)因2308工作

7、面瓦斯涌出量未知因素较大，故无法良好预测2025年第三、第四季度瓦斯利用情况，极易造成瓦斯源的不稳定。13、选型计算(1)东风井2023年1月-6月份平均瓦斯抽采量为(1237828+843198+1097466+1080295+1118024+879519)6=1042721m3。(3)按照1-6月份平均气源条件计算，拟定电站总装机容量为：1042721m33.OkW.hNm330d20.5h=5086kW5.OMWo(4)按照2月份气源条件计算(2月份瓦斯抽采总量最低)，拟定电站总装机容量为：836962m33.OkW.hNm330d20.5h=4083kW4MWo(5)根据矿井2023年

8、至2025年瓦斯抽采计划，未来5年内每月平均瓦斯抽采纯量在60万m3左右，计算装机容量:名称600KW瓦斯发电机组800KW瓦斯发电机组IoooKW瓦斯发电机组发电效率（kW.h/m今33.33.3所需纯瓦斯流量（h）200250300a.按照瓦斯发电机组发电效率计算装机容量,6.3kV低浓度瓦斯发电机组的发电效率取3.OkW.hNm3o600000m33.OkW.hNm330d20.5h=2927kW3.OMWob.按照瓦斯发电机组正常运行所需纯瓦斯流量核验计算装机容量。600000m330d24h=833.3m7ho833.3m7h200m7h=4.244台经计算，按照发电机组效率计算，可

9、装机3.0MW。按照纯瓦斯流量833.3m3h核验，东风井可配置4台功率不低于600kW6.3kV瓦斯发电机组。二、系统流程瓦斯由抽放泵站输出瓦斯，经安全输送装置送入发电站内，接入各机组。电站内发电机组并网前，利用东风井低压配电系统为6.3kV母线段反送电、辅助用电设备提供工作电源。各系统具备送气条件后，由矿井抽放泵站为瓦斯电站输送燃气。机组启动、正常运行后，各发电机组控制器自动调整机组电压和频率,机组控制柜自动检测达到同期条件后发出合闸信号，并网成功后机组经高压机组进线柜输送至6kV母线段向电网输送电能。2.1、 瓦斯安全输送装置瓦斯安全输送装置是指从矿井瓦斯抽放泵站出口至瓦斯电站内的燃气输

10、送设备，输送装置具有阻爆、泄爆、抑爆功能Q从瓦斯抽放泵站到瓦斯电站之间敷设1条DN500的瓦斯输送管道，配置一级涡轮蝶阀、双筒式水封阻火器、干式阻火器、放散阀、紧急切断阀、过滤器、喷粉抑爆等设备,确保瓦斯安全输送。2.2、 配电系统发电机输出电压为6.3kV,燃气机组4X60OkW电站内6.3kV母线段为单母线形式。每台机组经相应的机组进线开关柜接入电站母线段，经总出线柜接入煤矿6kV配电所，并以此作为并网接入点，或根据现场实际情况接入相应接入点。/皿G30、*,s.m(iE3酗、SM/加4CUSISUIrMU(因回，)WmA;A(Ius.m(n.MU(因回、1(us.mcus.mi&野03i

11、im5*3*T|阳川Jr少一.,KaH；!省03.dfCxynw*iI同同同*w1F771W*T向同同JWKjF；JFnPT1(51-CS4MCS3kCS21dCS11zJ瓦斯电站自输出投入镖JT6kV35kV殳电所IIII1IIi1Iii电站颁丫用电设各X电气设计完虚后磨认2.3、 余热利用系统燃气发电机组运行时，可利用燃气发动机排出的高温烟气余热以及发动机缸套水接入烟气回收装置，最终产出蒸汽或热水，作为矿生产或生活用热的补充。方案及配置中不含此部分，后期可根据矿井具体需求配置。三、主要设备 箱式燃气发电机组4套(600kW6.3kV) 燃气处理及输送系统1套 电站电气装置1套3.1 箱式燃气发电机组配置发电功率600kW6.3kV电压的燃气发电机组，采用箱式电站，箱体内有一台燃气发电机组、一套进气阀组、一台发电机组控制柜、一套蓄电池组等器件，并合理配置箱体内通风、照明及降噪消音系统，集装箱体充分考虑了机组进风量的同时又能满足防风、防雨要求。机组冷却采用卧式散热器冷却，运输时与箱式电站分开运输，现场安装时放置于箱式电站顶部，仅通过管路与已引至箱体端面的接口对接即可。噪音满足箱体外1米处W85dB,符合职业卫生相关标准关于