瓦斯综合利用有限公司可行性研究报告

项目名称：**市**瓦斯综合利用有限公司 义城煤矿煤层气发电站建设项目建设单位：**市**瓦斯综合利用有限公司法人代表：**项目负责人：**项目地址：**市**县义城煤矿**市义城煤矿煤层气发电站是由**市**瓦斯综合利用有限公司投资建设的，该发电站利用义城煤矿采煤伴生气体煤层气作为燃料，利用煤矿矿井水作为燃气发电机组冷却水进行发电，所发电量除自用电外全部经变压器升压，通过并网专线并入**电网。项目总装机容量1.5MW,年发电量648万KWH,消耗煤层气398.9万m³,实施后对节约能源、保护大气环境、降低煤矿生产成本均有积极作用，同时对当地电力供应具有补充作用。1.2可研编制依据2、《中华人民共和国经济和社会发展第十一个五年规划纲要》4、国家八部委《煤矿瓦斯治理与利用实施意见》5、国家发改委《煤矿瓦斯治理与利用总体方案》7、《火电工程可行性研究报告书内容深度要求(试行)》9、国家、省、市有关政策、法规、规范、标准建设单位提供的基础资料1.3研究原则1.4主要研究内容本报告对项目建设的背景、必要性及可行性、建设条件、工艺及工程技术方案、节能节水措施、环境影响评价、劳动安全卫生、1.5主要研究结论项目建设符合我国煤层气综合利用的基本政策，项目年发电量648万KWH,对当地供电能力具有补充作用；该项目气源供应充足，1.6主要技术经济指标序号单位数量备注总用地面积二规模(总装机容量)三总发电量万KWH/年四总建筑面积五绿地率%六年工作日天七劳动定员人5八原辅材料用量1煤层气2机油3水吨4电万KWH九工程总投资万元1固定资产投资万元2铺底流动资金万元十年销售收入万元十一年总成本费用万元第二年十二年均利润总额万元达产年十三年销售税金及附加万元达产年十四财务评价指标1投资利润率%2投资利税率%3财务内部收益率%税前4财务净现值(Ic=12%)万元税前5投资回收期A税前(含建设期)6财务内部收益率%税后7财务净现值(Ic=12%)万元税后8投资回收期A税后(含建设期)9盈亏平衡点%煤矿井田面积5.79km²,采3#煤层，煤炭总储量57027kt,煤炭生产许可证设计能力210kt/a,技术改造后生产能力450kt/a,矿井剩余服务年限约40年。根据2004年义城煤矿瓦斯鉴定该矿瓦斯涌出量为煤层气是矿难事故的罪魁祸首，国内煤矿矿难70%～80%都是规划》提出2006~2010年的煤层气开发目标是：2006年，全国矿井瓦斯利用总量8亿立方米以上；2010年，利用总量50亿立方米以项目所在的**市沁水盆地是煤层气资源量最大的两大盆地之煤炭资源方面做了有益的探索，在煤层气民用和做汽车燃料方面也积累了成功经验，2006年，由胜利油田胜动集团研制的国内首台2500千瓦瓦斯发电机组在**煤矿开机成功，标志着**在利用煤层气三、**市用电负荷不断增加，供电存在一定缺口。由于国民经济的快速发展，**市用电需求不断增长，从**供电公司的统计数据(如图2-1所示)可看出，**市的最大用电负荷整体呈上升趋势，2006年9月达到统计最高峰，为85万千瓦。时间针对**市的供电需求现状，**供电公司也逐步加大电网投入，供电能力有了一定程度的提高，但总体仍呈现出供不应求的局面，直接拉路限电和控制负荷天数仍总体偏高(详见表2-1所示)。表2-12005.4～2006.9**市直接拉路限电与控制负荷天数统计时间直接拉路限电天数(天)83001控制负荷天数(天)4114时间直接拉路限电天数(天)100001控制负荷天数(天)401**市煤层气资源丰富，而供电存在缺口，同时煤层气发电成为我国鼓励发展的产业，这些都为煤层气发电项目提供了良好的发展环境，**市义城煤矿煤层气发电站建设正是在这样的背**市工程咨询中心接受**市**瓦斯综合利用有限公司委托，对义城煤矿煤层气发电站建设项目进行了可行性研究。2.3项目建设的必要性一、项目建设是合理利用新能源，减少温室气体排放，保护大煤层气的主要成分甲烷(CH₄)直接排空会造成环境污染。研究额为15%,仅次于CO₂,对臭氧层的破坏力是二氧化碳的7～8倍。**市是产煤大市，每年因采煤产生大量的甲烷气体，如果不对其进行处理直接排空对环境影响很不利，目前有些煤矿用燃烧后排空的办法来减少煤层气的排放，却又造成了资源的严重浪费。研究表明，对煤层气进行充分燃烧，其燃烧热值与天然气相当，而且洁净，几我国高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井占46%,因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的30～40%,占重大事故的40%,抽放出的煤层气可直接用于发电，技术上是可行的。(在《资源综合利用目录》里的资源)做主要原料生产的产品(本3、**市煤层气(天然气)综合开发利用领导组办公室《关于煤层气发电并网定价的情况说明》晋市煤层气办[2006]26号，为煤第三章项目选址与建设条件项目选址于**市义城煤矿东南部的闲置土地上，东侧10m处为义城煤矿瓦斯抽放站，西、北边为义城煤矿矿区。项目区无煤矿采空区，周围无重点保护的自然区和人文遗址。项目位置详见附件2:《**市义城煤矿煤层气发电站地理位置图》3.2建设条件**县属暖温带大陆性气候，主要特征是大陆性气候明显，春夏秋冬四季分明。具体气象参数如下：最冷月气温(一月份)-3℃最热月气温(七月份)年平均相对湿度频率最多风向年平均风速最高风速年平均降雨量最大积雪深度基本风压西北风该项目所在区为山地地形，项目区位于半山腰上的项目所在地的地震烈度为6度，水平地震加速度值为0.05g,设计地项目年总发电量为648万KWH,经1250KVA变压器升压为第四章工艺方案及设备选型4.1设计原则1、根据瓦斯抽放量合理确定生产规模2、结合项目所在地瓦斯的气质条件，选择较合理的工艺技术3、考虑生产过程中可能出现的意外情况，制定相应的安全保护措施4.2工艺流程项目工艺流程分为输气系统、发电系统、电力并网系统，所发电力经电力并网系统最终并入区域电网，为保证区域电网的正常运行，在发电系统和电力并网系统中设自动化监控及监测系统，整个发电系统电力并网系统并网专线区域电网瓦斯抽放站输气系统4.2输气系统义城煤矿经2004年度矿井瓦斯等级鉴定，确定该矿绝对瓦斯涌出量为22.06m³/min,相对瓦斯涌出量为22.71m³/t,为高瓦斯矿井。现有的地面瓦斯抽放泵房安装广东佛山水泵厂生产的SK-30型水环式真空泵2台，一备一用，配用电机功率55kW,2004年抽放瓦斯本项目所利用的瓦斯气未做过成分检测、因本区瓦斯同属于沁水煤田，引用太原理工大学测试中心为**省沁水煤田瓦斯工程所做的瓦斯检测报告，瓦斯气的主要化学成分及物理成分如下：组分H₂S尘合计未检出未检出未检出热值密度高热值爆炸极限运动粘度华白指数下限：5.2%上限：16.8%义城煤矿瓦斯抽放站位于发电站东侧约10m处，在抽放站与发电站间铺设输气管道，煤层气经过抽放站与输气管道，送气到发电站内的瓦斯预处理模块(净化加压系统)。瓦斯预处理模块露天布置，首先经过气水分离器初步过滤，除去大液滴和细粒，再将瓦斯气体引至加压风机，压力提升后送至机房。在瓦斯输送过程中为保证输气管道的安全运行，应在管道上安装防爆装置、防回火装置和监控设备，为保证供气压力的稳定性，在系统中设置水封。在紧急状况下瓦斯通过排空管排空。4.3发电系统将处理过的瓦斯送入燃气内燃机，经过电子点火、瓦斯爆炸、气体体积膨胀、活塞做功、带动曲轴转动等过程，最后由发电机组输出电能。整个过程是由可编程序控制器控制，燃气机的废气经排输气系统燃气内燃机废气图4-3燃气系统工艺流程图根据义城煤矿瓦斯抽放量及生活用气量，确定项目总装机容量为3×500KW,两用一备，发电机组功率因数按90%考虑，每小时发电量为900KWH,项目年发电量为：900——每小时发电量为900KWH300每年工作日为300天900每小时发电量为900KWH3.1每立方米CH₄发电量为3.1KWH52.4%在抽采的煤层气中CH₄的含量300——每年工作日为300天电站工艺用冷却水为义城煤矿处理过的矿井水，根据电站的发电规模，其冷却系统选用一台P3NL₃玻璃钢150T冷却塔，设一个300m³的循环水池。燃气发电机组循环水系统分为内循环冷却系统和外循环冷却系统。内循环系统为机内闭式循环，用于冷却机组内的空气加压机及燃烧室，采用软化水，软化水由项目区内水处理装置处理后，送入静压水箱，由静压水箱补给，水处理装置采用加药处理法。外循环水系统采用冷却塔循环二次供水方式，补给水来源为南凹寺煤矿矿井水。项目日补水量为2m³,年补水量为600m³。软化补水软化补水喷水冷却高温排污低温冷却水矿井水处理系统加药装置4.4电力并网系统该项目采用的500GF18-TK瓦斯发电机组出口电压是400V,出口接线端子经2根电缆并接至配电室内机组控制屏电源侧，瓦斯发电机组控制屏设有并网控制和常规保护装置，各机组出线分别经控制屏汇接至400V母线，经低压配电屏接至2000KVA的变压器，由高压开关柜升压至10KV,通过3.7km的并网专线输送至最近的变电站。断路器采用ZVV10-10型户外真空断路器，上下隔离开关选用GN19-10型，高压开关柜采用KYN28A-12型金属铠装移动式高压开关柜。进线采用电缆接入方式，出线采用架空方式。项目的电气设备布置详见附件4,电气主接线系统详见附件5。自动化监控及检测系统分为主机微机监控系统和继电保护系统。主机微机监控系统为单机单控，高压继电保护采用微机保护装中安装于站内(配电室)实现集中监控。及打印机等，用以完成电站的监视、管理、设置、控制、调节、打现地单元分为机组现地单元和公用现地单元：每台机设一套机仪等，用以完成机组的数据采集、处理、状态监视、控制、调节、通讯等功能；电站设一套公用LCU,装于站内，主要包括主变保护测控装置、线路保护测控装置、PLC、微机同期装置等，用以完成主编及线路的保护、测量控制等功能和主变线路上各同期点的通气简易差动保护：作为定子绕组的多相短路的基本保护，动作使过流保护：本保护装置带有时限，用来保护由于外部短路而引过电压保护：当发电机突然甩负荷或在系统解列情况下单独供其它低压电气设备都用低压保险保护短路故障，站用电消失或电压过低装有信号装置，远离值班人员而又启动频繁的电动机装两4.6设备选型根据项目所采用的工艺技术，确定项目的设备选型如下：序号型号数量备注1发电机组3台三用一备2变压器1台3冷却塔P3NL₃玻璃钢150T1台4输气管道5净化加压系统1套6气水分离装置1套7水泵2台一用一备8并网专线9各种仪表若干监控设备1套名称每日消耗量每年消耗量价格来源煤层气1.33万m³398.9万m³0义城煤矿供给12.2元/Kg市场购买水2.15吨645吨0.5元/吨义城煤矿矿井水电12.96万KWH6.2设计原则场区整体不规则，最长处长48.15m,宽30m,用地面积总计绿地率25.5%(面积341.6m²)。场区南边靠山，场区建在山体的北6.4工程方案机房建筑面积195.3m²,罩棚长18.6m,宽10.5m,建筑高度6m。为了防止煤层气泄漏造成爆炸的风险，机房采用轻钢彩板半封闭结构，钢管柱承重，彩板采用隔声吸音复合材料。燃气发电机基础宽2.3m,长6m,基础间距3m。基础上预留锚固件，对发电机进行固定。在基础的下方预留相关水、电的管沟，将来与发电机有关的管配电室与仓库并排布置，座东朝西，配电室位于南侧，长6m,宽4m,建筑面积24m²;仓库位于北边，长5.5m,宽4m,总计面积22m²,均采用砖混结构，地上一层，层高3.0m,墙体及屋盖做保温隔声措施，基础采用砖砌条形基础，地面采用抗静电地板，屋顶做轻钢龙骨吊顶。房间内部刷仿瓷涂料，外墙沟缝抹面，漆成色调简洁、明朗的淡蓝色或淡黄色，亦可以采用**瓦斯有限公司的统一外室外厕所建筑面积15m²,长5m,宽3m,采用砖混结构，层高300m³循环水池采用钢筋混凝土结构，水池内壁贴瓷砖，外壁挡土墙沿场区南侧沿山体建设，挡土墙下部厚2m,上部厚1m,总长48.15m,采用片石砌筑。该项目场区道路及硬化采用强度等级不低于C10混凝土垫层，6.5公用工程建筑供电采用低压方式，供电由发电站自己供给。照明系统采用变压器和蓄电池两路电源的配电系统，照明电压采用220V电源电压，照明配电采用树干式和放射式相结合的方式。疏散照明的出口标志灯和指向标志灯采用蓄电池电源。发电站防雷接地系统采用高杆避雷针保护全厂建筑物，接地电阻不大于4Q,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102。项目的供暖因建筑物供暖面积较小，采用电暖器采暖。该项目生活日用水量为0.15吨，生产用水量按每台机组每天补充1吨，两台机组日用水量2吨，补给用水和员工生活用水水源采用煤矿处理过的矿井水。在生产过程中，不会产生污水排放的问题，仅会以蒸汽的形式产生损耗，少量生活污水排入室外厕所。雨水排放充分利用场地坡度，屋面采用普通外排水系统。降落到屋面的雨水经檐沟、落水管排至地面，然后与场地雨水一并经明7.2节能措施1、《中华人民共和国环境保护法》(1989年2、《中华人民共和国大气污染防治法》(2000年4月)3、《中华人民共和国水污染防治法》(1996年5月)4、《中华人民共和国固体废物污染防治法》(1996年5月)施工阶段主要噪声源噪声限值(dB(A))昼间夜间土石方推土机、挖掘机、装载机等结构混凝土搅拌机、振捣棒、电锯等装修吊车、升降机等的500GF18-TK型燃废气主要成分为氮氧化合物、水和二氧化碳。42.36%,燃烧时生成NOx,NOx的生成量与燃料中含氮量和燃烧温锅炉监测资料，NO、浓度70mg/m³,本项目NO、排放量为0.279吨，项目产生少量的生活污水(约0.12m³),主要污染物为COD机械设备测量声级dB(A)测量距离(m)发电机组1循环水泵1单位：米机械设备发电机组循环水泵2(2)在场区总平面布置上，根据各类建(构)筑物对噪声的贡本项目生活垃圾产生量约1t/a,评价要求：定点堆放，及时第九章劳动安全及卫生消防劳字(1998)48号文6、《建筑设计防火规范(2001年版)》GBJ16-877、《建筑防雷设计规范(2000年版)》GB50057-949.2危害因素(1)输气管道在非正常情况下可能发生瓦斯气泄漏事故，事故①排放后立即燃烧，形成喷射火焰；②排放后不立即燃烧，而是推第一种事故类型最终结果无论对人还是对物的危险是最大的。第二种类型若天然气输气管线发生泄漏，气体没有立即燃烧，而是推迟燃烧，除会形成闪烁火焰的情况外，还会发生爆炸，爆炸所带来的(2)使用明火引起爆炸(3)电气设备火灾爆炸(4)电缆火灾发电站内电机、电器设备的绝缘损坏(击穿)或绝缘性能不好(漏电)时，其外壳便会带电，如果人体与带电外壳接触，可能发燃气机等设备在运行中表面温度可达100℃以上，工作人员在9.3安全措施方案3、在爆炸性危险场所设置标有危险等级和注意事项的警示标应采取必要的安全措施(如站在橡胶毡上或穿绝缘橡胶靴，附近的9.4卫生保健措施发电站在运营过程中不产生粉尘，噪声主要由发电机组和循环水泵产生，应选择低噪型设备，并装设减声和消声器，尽量减少和消除噪音对人体危害。同时采取以下措施，减少职业危险因素对人3、依照《中华人民共和国职业病防治法》第24条规定，定期开展职业病危害因素监测与评价工作，及时掌握职业危害因素污染行定期职业健康检查及上岗前和离岗时的健康检查，并建立健全职和职工的职业卫生知识水平和自我保护意识，减少、控制职业病的发电机房的火灾危险性等级为丁级，耐火等级为二级；变压器第十章项目组织管理根据国办发(1999)16号文件精神，本建设工程项目应实行法人责任制、施工招标制、工程监理制，建设单位与设计、施工、监理等单位之间实行合同管理制，以加强工程管理，确保工程高质量本项目实行项目法人制，立项后正式成立项目法人。项目经理有利于信息沟通，同时根据本项目性质和规模，设置项目组织机构项目法人合同管理组计划财务组质量监督组综合协调组各部门之间要分工明确，负责任地履行各自职责，并相互密切合同管理部(招标部)在筹建期负责工程的招标工作。应合理划分标段，合理确定工期、合理标价定标，通过招标来选择设计、施工、监理等单位和进行材料采购活动。招投标活动要严格按照国家的有关规定进行，体在建设期负责合同管理。应依法订立工程设计、施工、监理和材料采购等各类合同，组织合同签约，检查合同执行情况，解决合计划财务部负责项目的投资计划安排及财务管理。根据经批准的总概算和工期，结合总体规划要求，合理安排投资计划；严格执行基本建设财务、管理的各项制度，保证资金筹措到位；控制建设成本，确保进行质量检查和安全措施检查，组织阶段验收和竣工验收，并负责负责协调建设单位与设计、施工、监理单位之间、施工单位与监理单位之间的关系，监督施工进度，负责现场环保及工地治安的监理单位应按照监理合同，严格履行监理职责，派驻有相应资质和较高素质现场监理人员，对工程的施工质量、建设工期和建设资金的使用等方面实施监督，以确保工程既定目标的完成。为了保证项目工程质量和保障项目业主的合法权益，按照经济效益和社会效益兼顾的原则，确保工程质量和工程进度，项目建设单位应采取招投标形式招募勘查、设计、施工、监理单位。根据国家现行的相关招标文件和法律法规，该项目的勘查、设计、土建、监理可不进行招投标，项目的设备采购需进行招标，可研建议项目单位委托有资质的招标代理机构对项目的设备采购进行邀请招标。10.2生产期组织机构为了实现劳动生产的高效率和高效益，保证正常生产，产生良好的经济效益，生产组织形式采用站长负责制。站长对煤层气发电站全权负责，电力生产部门负责日常的生产管理和设备维护，后勤部门负责日常的其它事情，财务由**总公司统一处理。生产组织机根据义城煤矿500KW×3瓦斯发电站实际情况，全厂定员5人，其中，站长1人，电力生产技术人员3人，三班制运行，后勤人员1人。10.4人员来源及培训人员来源该项目建成后，所需管理人员由公司股东商讨安排，生产技术人员培训分岗前培训和生产期培训两种。劳动工人在上岗前要进行3个月的岗前培训，培训合格后持证上岗。培训期建议设在土建工程末期，设备安装工程开始之前，以便工人参与车间设备的安装。在生产期公司每年要对职工分期、分批进行基础技术培训、专第十一章项目实施进度该项目建设，参考《全国统一建筑安装工程工期定额》,结合项目的实际情况确定工期为8个月，从2006年11月至2007年6月，共分为四个阶段：第一阶段主要完成可研、立项等前期工作；第二阶段主要完成工程设计、工程招标；第三阶段主要完成工程施工、竣工验收；第四阶段完成生产试运行。具体进度安排见下表：时间2006年2007年123456前期准备工程招标工程设计土建施工设备订货设备安装人员培训竣工验收12.1投资估算依据1、2005年《**省建筑工程消耗量定额》3、《电力工程建设概算定额》(2001年修订本)4、2003年《**省建筑安装工程投资估算指标》5、2003年《**省建筑安装工程概算定额》6、2002年《**省建设工程其他费用标准》7、设备价格以市场询价为准12.2建安工程估算1、建筑安装工程费根据建(构)筑物的结构特征参考估算指标(1)轻钢彩板半封闭机房195.3m²,按800元/m²估，合计15.62(2)办公生活用房、仓库总面积60m²,砖混结构，按600元/m²估，合计3.6万元；(3)室外厕所按0.3万元估；(4)300m³的循环水池按15万元估；(5)3m长变压器铁护栏，按100元/m估，合计0.03万元；(1)108m砖砌围墙，按120元/m估算，合计1.30万元；(2)10m宽铁艺大门按0.1万元估；(3)挡土墙48m,按450元/m估，合计2.16万元(4)室外硬化面积537.2m²,按60元/m²估，合3.22万元；(5)室外绿化面积341.6m²,按30元/m²估，共计1.02万元；(6)室外水、电管线(不包括工艺管线),按0.5万元估算；3、生产设备购安费依据市场询价按440万元估，设备明细详见12.3其他费用估算说明1、建设单位管理费按工程费用的1.0%考虑；2、建设单位临时设施费按建安工程费的1.0%考虑；3、勘查设计费(1)可研报告编制费按0.8万元估算；(2)勘察费按建安工程费的0.5%计取；(3)勘察成果审查费按勘察费的10%计取；(4)设计费按《勘察设计收费标准》(2003)计取；(5)施工图纸审查费按工程设计费的13%计取；(6)施工图预算编制费按工程设计费的10%计；4、工程监理费按工程费用的2.5%计取；5、消防设施配套费按3元/m²计取，合计0.08万元；6、生产职工培训及提前进厂费3人，每人1000元/月，合计0.97、办公及生活家具购置费，按900元/人估算，合计0.45万元；8、联合试运转费按设备购置费的2%考虑；9、基本预备费按工程费和其他费用之和的8%估算；单位：万元序号工程或费用名称建筑工程设备购安其他费用合计一建安工程及设备购安1发电机房2办公生活用房34循环水池5变压器围栏6室外配套设施挡土墙室外硬化室外绿化室外管线(除工艺管线外)7设备购安费二其他费用1建设单位管理费2建设单位临时设施费3勘察设计费可研编制费勘察费勘察成果审查费工程设计费施工图审查费施工图预算编制费4工程监理费5消防设施配套费6职工提前进厂和培训费7办公家具购置费8联合试运转费三基本预备费四铺底流动资金L总投资第十三章经济效益评价(第三版)3、企业提供的相关资料项目年发电量648万KWH,扣除发电站自用电量12.96万KWH,上网销售电量为635.04万KWH。每年利用煤层气398.9万m³。项目建设期为8个月，试营业期4个月，试营业期达到设计能力的80%,以后的营业期达到设计生产能力，主要生产设备的折旧年限为7年，计算期确定为8年。评价采用现行市场价(含税价),评价期内保持不变。根据义城煤矿和**公司的协议约定，目前主要投入物煤层气价格为0,主要13.3流动资金估算采用分项详细法计算，项目达产年后需流动资金3.53万元。详13.4项目总投资项目总投资=固定资产投资+铺底流动资金=572.81万元项目总资金=固定资产投资+流动资金=575.28万元13.5投资使用计划与资金筹措项目固定资产投资571.75万元，全部由单位自筹，于建设期投万元，第二年增加投入2.51万元。详见附表13-2。13.6年销售收入和年销售税金及附加估算达产年销售额为174.64万元。项目应缴纳增值税，增值税税率为17%,项目缴纳的税金及附加城市维护建设税和教育费附加，其中城市维护建设税为增值税1%,教育费附加为增值税的3%。达产年增值税总额为24.01万元，税金及附加总计0.96万元。详见附表13-3。13.7总成本费用估算(1)原材料、辅助材料及动力：序号主要投入物名称年耗用量年耗用额1煤层气0398.9万m³02机油12.2元/Kg11.86万元3水0.5元/吨645吨0.032万元合计11.89万元(2)工资及福利费：该项目劳动定员为5名，达产年人均工资按7200元/年估算，福利费按工资总额的14%计，达产年年工资福利费总额为4.1万元。(3)固定资产折旧、递延资产摊销估算固定资产采用平均年限法分类折旧，建筑物折旧年限预计为244个月，净残值率为5%,设备折旧年限预计为88个月，净残值率为3%。递延资产按5年平均摊销。详见附表13-4和13-5。(4)修理费：平均每年按固定资产原值的0.5%估算。(