瓦斯发电余热利用方案.docx

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1、某某煤矿瓦斯发电余热利用方案某某煤矿二O二一年六月某某煤矿瓦斯发电余热利用方案某某煤矿主工业场地安装有2台YHZRQ-360N-1型真空热水机组(燃气热水锅炉)，1用1备，额定功率4200kW,燃气消耗量406.4N3h,额定进出水温度60/85T。供暖季运行1台，非采暖季节不运行，用于地面工业场地建筑供暖。2台1JPZ2-1O-Q型燃气蒸汽发生器(燃气蒸汽锅炉),额定蒸发量2000kgh,燃气消耗量159.8Nmh,额定蒸汽温度184C,冬季两台全开，方能满足主副井口供暖需求。工业场地现在已经安装有空压机余热回收系统，用于供应洗浴热水，夏季热水富余，冬季略有不足，总体上满足需求。瓦斯发电站现

2、有瓦斯发电机组6台，一般情况下运行5台。发电机额定发电功率500kW台，配套有190系列燃气发动机6台，需配置6台烟气余热换热器收集烟气余热，配置6台板式换热器收集缸套水余热。一、当前供热状况及燃气用量1.当前供热状况场地供热区域参数现状供热情况拟改造方案工业场地建筑采暖约8万平米使用燃气热水锅炉供热(4200kW)冬季运行1台燃气热水锅炉采用瓦斯发电余热供暖井口防冻副井口进风9500m3min主井口进风7000m3min使用燃气蒸汽锅炉供热(3200kW)冬季运行2台燃气蒸汽锅炉保持现状，采用燃气蒸汽锅炉，供应井口暖气洗浴热水240t天夏季富余，冬季略有不足保持现状2.当前供热状况下燃气需求

3、量供热设备供热区域额定燃气使用量期台暖行数采柒采暖天数燃气单价燃气费用燃气热水锅炉建筑采暖406.4Nm3/h1台120天5元/m3585万元燃气蒸汽锅炉井口防冻159.8Nm3/h2台120天5元/m3460万元如120天供暖期内，1台燃气热水锅炉与2台燃气蒸汽锅炉全开，每年需燃气费1045万元。3.近4年燃气使用量统计由于近年来矿井严格控制燃气使用量，采取减少供暖天数、分时段间歇供暖、减少供暖地点等多种措施，大大降低了燃气使用量。经统计矿井平均年消耗天然气约457万元。近4年燃气用量明细序号日期用气量平均单价金额（元）备注12017.11-2018.512989314.5369975422

4、2018.11-2019.39022394.6415029932019.11-2023.39367824.34410757542023.11-2023.36059895.03029945合计18285361平均457万元二、可利用余热资源某某矿宿舍楼7栋，办公楼3栋，餐厅1处等多处建筑设置集中供暖，全矿供暖面积大约8万In2。采暖建筑多为民用建筑，保温效果较好，按照采暖单位面积热指标50W/Itf计算,则采暖热负荷为：80000501000=4000kWo余热类别可利用余热量现状拟改造方案说明瓦斯发电机组尾气余热1925kW未利用安装烟气余热换热器，将采暖回水二级加热敷设2路趟DN200的热水

5、管道瓦斯发电机组缸套水余执1285kW未利用安装板式换热器作为采暖回水的第一级加热瓦斯可利用余热32IOkW（1）瓦斯发电尾部烟气余热某某矿主工业场地现已安装6台500kW低浓瓦斯发电机组，平均运行台数为5台。单台烟气余热可提取热量为：5000.350.60.45=385kWo5台内燃机尾部烟气余热热量为：3855=1925kW（2）瓦斯发电冷却水余热单台缸套水系统可提热量为：5000.350.60.3=257kWo5台内燃机缸套冷却水余热提供的总热量为：257X5=1285kWo（3）瓦斯发电余热量6台瓦斯发电机组，正常运行5台机组。按照5台机组的余热量进行计算，能提供的余热热量为：32IO

6、kWo三、余热回收方式瓦斯发电机组运行5台的余热热量为32IOkW,余热量均小于采暖热负荷（4000kW）,因此单独采用瓦斯发电余热不能完全满足建筑采暖需求，需要采用燃气热水锅炉作为补充热源。该方案采用瓦斯发电余热作为基础热源，燃气热水锅炉作为补充热源满足建筑供暖。冬季热负荷较大时，建筑供暖循环水供回水温度为4060oCo管网回水先经过瓦斯电站加热，再利用燃气热水锅炉补热至60。C供至末端。瓦斯发电的余热包括烟气余热和高温缸套水余热。现场6台瓦斯发电机组需配套6台烟气余热换热器和6台高温缸套水换热器，用于加热循环水。外网供回水温度为406（TC,与原有温度一致，因此建筑供暖的管网和末端不用调整

7、。为节约资金投入，根据现场实际情况，继续使用原软化水处理系统及补水定压系统、继续使用原循环水泵及控制系统。四、投资及效益分析1、投资估算瓦斯发电余热利用供暖投资估算包括瓦斯发电站余热回收设备、锅炉房至瓦斯电站的管道、瓦斯电站内的设备及管道等。瓦斯余热利用供暖投资估算序号名称型号及规格数量单位单价（万元）总价（万元）备注1烟气余热换热器sw.4-1.0,换热量:400kW,进出水温度：5060oC,6台10602高温缸套水板式换热器RHT800,换热量：1800kW,缸套冷却水进出水温度：70/9Ot,进出水温度：5060oC6台2123瓦斯电站管道、阀门、保温材料等其它附件/104安装费发电站

8、内换热器安装、管路安装、管路保温等85室外保温管道及安装瓦斯电站DN2001500m0.08120合计2102、效益分析为便于分析，分别计算了余热利用系统和燃气热水锅炉的运行费用。序号项目余热利用运行费用燃气热水锅炉运行费用建筑采暖建筑采暖1基础数据天然气热值（kJm3）33440334402燃气单价（元/m?）5.05.03综合电价（元/kWh）0.60.64软化水单价（元/m?）555凝结水回收率50%50%6采暖天数1201207负荷系数0.70.78环保费系数0.150.159燃气锅炉效率93%93%10运行总电功率555511电费耗电量（kWh）11088011088012电费（万元

9、）6.656.6513燃气费燃气补热量（KWH）489444.447215000.0014燃气量（m3）56657.41835198.3315燃气费（万元）28.3417.616水费补水量（M）9905.49905.417水费（万元）0.50.518人工费人工综合工资（万元/年）5519每班人数1120班数3321三班总人数3322人工总赛用（万元）151523维修费维修费（万元）102024费用合计60.45459.75建筑采暖采用瓦斯发电余热作为基础热源，满足大部分的负荷。燃气锅炉作为补充。经过计算分析，建筑供暖全年耗热量7215000kW.h,其中489444kW.h由燃气锅炉进行补热。直接经济效益建筑采暖采用瓦斯发电余热作为基础热源，燃气锅炉作为补充热源，该部分投资为210万元，如果室外管路安装由矿井自主完成，只需投资90万元，年运行费用60.45万元。建筑采暖利用燃气锅炉作为热源，年运行费用459.75万元。余热利用方案的运行费用比燃气锅炉节约399.3万元，其中每年节约燃气费用389.3万元/年。间接经济效益充分利用自身条件，实现热能回收再利用，最大限度的减少天对然气的依赖，节约采暖成本，同时降低排放，保护环境。