紅嶺煤礦瓦斯發(fā)電綜合經(jīng)濟(jì)效益分析

摘 要:紅嶺煤礦井下現(xiàn)部署二個采區(qū)(四采區(qū)、五采區(qū))，整個礦井的瓦斯混合抽入量為71.28m3/min，混合瓦斯?jié)舛?6.4%，礦井純瓦斯抽放量18.84m3/min。根據(jù)計算，可提供8臺勝動500GF1-3RW瓦斯發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時的氣量，按照紅嶺煤礦規(guī)劃要求，總體可以按裝6臺發(fā)電機(jī)組，目前已安裝(一期)4臺發(fā)電機(jī)組。

關(guān)鍵詞:瓦斯抽放;發(fā)電

中圖分類號:F4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)08-0083-01

1 電站基本情況

根據(jù)紅嶺煤礦目前采區(qū)部署情況和生產(chǎn)要求，四采區(qū)和五采區(qū)是主要生產(chǎn)采區(qū)，每個采區(qū)現(xiàn)布置1個掘進(jìn)工作面和1個回采工作面。每個采區(qū)的抽放瓦斯地點(diǎn)按1個掘進(jìn)工作面和1個回采工作面考慮。根據(jù)設(shè)計要求的抽放方法預(yù)計，1個掘進(jìn)工作面的抽放系統(tǒng)混合瓦斯流量Qc=8m3/min、混合瓦斯?jié)舛?0%，1個回采工作面預(yù)抽系統(tǒng)的混合瓦斯流量Qc=7.64m3/min、混合瓦斯?jié)舛?0%，1個回采工作面強(qiáng)化抽放系統(tǒng)的混合瓦斯流量5m3/min、混合瓦斯?jié)舛?0%，1個回采工作面采空區(qū)抽放的系統(tǒng)混合瓦斯流量15m3/min、混合瓦斯?jié)舛?0%，則每個采區(qū)系統(tǒng)的混合瓦斯流量35.64m3/min，混合瓦斯?jié)舛?6.4%，整個礦井的混合抽入量為71.28m3/min，混合瓦斯?jié)舛?6.4%，礦井純瓦斯抽放量18.84m3/min。根據(jù)計算，可滿足8臺勝動500GF1-3RW瓦斯發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時的使用氣量，按照紅嶺煤礦規(guī)劃要求，總體按6臺機(jī)組設(shè)計，其中一期工程設(shè)計安裝4臺瓦斯發(fā)電機(jī)組，二期安裝2臺瓦斯發(fā)電機(jī)組。

2 電站總體布置

滿足6臺燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行和維護(hù)保養(yǎng)需要留有足夠的操作間距、維修場所和機(jī)組安裝進(jìn)出運(yùn)輸通道以及符合國標(biāo)安全防火規(guī)范間距的前提下，盡量做到生產(chǎn)流程工藝流向合理;盡量減少管線長度，避免交叉，減少彎曲;注意噪聲控制和隔震;盡量做到電站布局整齊、美觀，創(chuàng)造良好的使用條件和操作環(huán)境。

3 冷卻循環(huán)系統(tǒng)

根據(jù)500GF1-3RW燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的性能要求，冷卻水采用開式循環(huán);軟化水由余熱部分軟化水處理裝置提供;廠區(qū)排水采用混流制排水系統(tǒng)，即生活污水、生產(chǎn)廢水與雨水一同排放，電站的補(bǔ)給水接自礦區(qū)的供水管網(wǎng)。

4 電力部分

4.1 接入系統(tǒng)

電站內(nèi)6臺發(fā)電機(jī)組為2組，其中每組各3臺。3臺發(fā)電機(jī)組與1臺2000KVA、0.4/6.3KV升壓變壓器組成單元接線。通過高壓開關(guān)柜(共計1回)向礦變電所6KV側(cè)供電。

發(fā)電裝置投入6KV系統(tǒng)前，將6KV系統(tǒng)電引至發(fā)電裝置升壓變壓器低壓側(cè)，為其發(fā)電機(jī)組輔助系統(tǒng)供電。待輔助系統(tǒng)工作正常后，啟動發(fā)電機(jī)組，檢測低壓同期，發(fā)電機(jī)組在低壓側(cè)與礦變電所電源并聯(lián)運(yùn)行。通過升壓變壓器與6KV系統(tǒng)相連，向礦變電所6KV系統(tǒng)送電。4.2 電氣主接線

瓦斯發(fā)電站共計6臺機(jī)組，通過變壓器低壓進(jìn)線柜與2臺升壓變壓器構(gòu)成單元接線，高壓接線采用單母線接線方式，通過一回線路接至礦變電所6KV側(cè)母線。在變電所中央配電室內(nèi)需新增加一臺高壓開關(guān)柜，外形、安裝尺寸與礦變電所的原高壓開關(guān)柜相同。

4.3 站用電氣系統(tǒng)

站用電低壓開關(guān)柜進(jìn)線電源采用雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置。電源分別引自升壓變壓器0.4KV母線和抽排泵站。配電電壓為220/380V，配電方式采用放射式。采用交流接觸器或斷路器在現(xiàn)場或低壓控制室內(nèi)控制。線路鋪設(shè)方式采用電纜沿電纜溝鋪設(shè)或穿保護(hù)管埋地鋪設(shè)方式。

4.4 6KV配電裝置

6KV高壓開關(guān)柜采用單列走廊布置方式。6KV高壓開關(guān)柜選用具有五防功能的KYN28A-12型移開式金屬封閉開關(guān)柜，配真空斷路器。所有進(jìn)出線均為電纜進(jìn)出線。該柜體積小、無燃燒和爆炸危險，受氣體環(huán)境影響小，運(yùn)行安全可靠，無油、無氣，維護(hù)工作量少。

5 瓦斯發(fā)電站經(jīng)濟(jì)效益分析

(1)按建設(shè)六臺機(jī)組電站(基礎(chǔ)設(shè)施為六臺，一期四臺機(jī)組)約需投資1000萬計算。

(2)年總運(yùn)行成本。機(jī)組連續(xù)運(yùn)行功率按430kW，年運(yùn)行時間按7200h計算。

年發(fā)電量:4×430 kW×7200h≈1238萬kW h。

機(jī)油消耗:0.0015g/kW h×1238.4萬kW h×15元/千克=28萬元。

人員工資:電站運(yùn)行及維護(hù)人員按12人考慮，人員工資平均按3萬/年。共計3萬元/人年×12人=36萬元。

設(shè)備維護(hù):每臺機(jī)組3萬元/年，4臺機(jī)組共計12萬元。

(3)年收入:機(jī)組發(fā)電電價按0.5/kwh計算，年收入為:

0.5元/kwh×1238.4萬kwh=619.2萬元

余熱蒸汽收入:每臺機(jī)組每小時可產(chǎn)生約0.45噸的飽和蒸汽;蒸汽價格按80元/噸計算，全年可節(jié)約蒸汽成本103萬元。

總收入:722萬元

(4)效益分析

年收入:722萬元

年總運(yùn)行成本費(fèi)用為:119萬元

年運(yùn)行收益=年總收入-年總成本費(fèi)用

=722-119

=603萬元

電站的總投資為1000萬元，需要收回全部投資的時間為1000÷603=1.66年，即需要1年7個月可收回全部投資。