沼气发电项目可研

1、卷册检索号YG-F1211K山东省博兴县洁源环保有限公司沼气发电工程项目可研报告山东省阳光工程设计院有限公司二。一二年三月山东省博兴县洁源环保有限公司沼气发电项目项目可研报告长： 朱国栋 工： 李武生项目负责人：付华辉东省阳光工程设计院有限公司二。一二年三月编制人员付华辉注册咨询工程师陈建萍注册咨询工程师李武生注册咨询工程师宋洪珠郭彩娥孟树弘张彬张传勇王明华韩培利 修凯华刘强 顾黎明杜鹏 高健审核：付华辉 审定：李武生山东省博兴县洁源环保有限公司沼气发电项目项目申请报告目录第一章申报单位及项目概况41.1 项目名称、项目承担单位概况 41.2 项目概况5第二章发展规划、产业政策和行业准入分析

2、532.1 发展规划分析 532.2 产业政策分析 55第三章 项目选址及土地利用 .583.1 项目选址及用地方案 583.2 厂址选择合理性分析 58第四章 资源开发及综合利用分析 604.1 资源开发方案604.2 资源利用方案614.3 资源节约措施分析 62第五章节能方案分析645.1 用能标准和节能规范 645.2 能耗状况和能耗指标分析 665.3 节能措施675.4 企业能源管理情况695.5 节能分析.70第六章建设用地和征地拆迁分析72第七章环境和生态影响分析7.37.1 建设地点环境现状7.37.2 主要污染源和污染物7.37.3 设计采用的环境保护标准7.47.4 污染

3、防治措施7.4.7.5 环境影响分析7.5.7.6 环境投资估算7.5.7.7 结论与建议7.6.第八章经济影响分析7.7.8.1 经济效益分析7.78.2 行业影响分析8.18.3 区域经济影响分析8.28.4 宏观经济影响分析8.2第九章社会影响分析8.4.9.1 社会影响效果分析8.49.2 社会适应性分析8.59.3 社会风险及对策分析8.6附表：1、 、沼气发电工程总估算表2、 财务评价指标汇总表3、 资产负债表4、 项目还本付息计划表5、项目总投资使用计划与资金筹措表6、固定资产折旧费估算表7、无形资产和其他资产摊销费估算表8、总成本费用估算表9、营业收入、营业税金及附加和增值税估

4、算表10、利润和利润分配表11、项目投资现金流量表12、单因素敏感性分析附件：附图:1、YG-F1211K-Z012、YG-F1211K-Z023、YG-F1211K-J014、YG-F1211K-J025、YG-F1211K-J036、YG-F1211K-J047、YG-F1211K-J058、YG-F1211K-J069、YG-F1211K-S-0110、YG-F1211K-D01厂区地理位置图 厂区总平面布置图 工艺流程方框图 发电机进气系统图余热回收系统图 脱硫系统图发电机房平面布置图 发电机房立面图 水量平衡图 电气主接线图第一章 申报单位及项目概况1.1 项目名称、项目承担单位概况

5、1.1.1 项目名称山东省博兴县洁源环保有限公司沼气发电项目。1.1.2 承担单位山东省博兴县洁源环保有限公司。1.1.3 项目申请报告编制单位编 制单位：山东省阳光工程设计院有限公司。工程咨询等级：火电甲级1.1.4 项目性质清洁、高效可再生资源-沼气发电项目。1.1.5 承担单位地址山东省博兴县。1.1.6 企业法人概况山东省博兴县洁源环保有限公司成立于2011 年，由 山东香驰集团 投资承建。山东 香驰集团成立于 1989 年，现有员工2500 人，占地面积177.6 万平方米，总资产80 亿元，下设香驰粮油、龙口粮油、香驰生物、御馨蛋白、御馨生物、天下五谷营销、健源生物、热能动力、洁源

6、环保、香驰物流十个子公司，年加工大豆250 万吨、玉米50 万吨，年产大豆分离蛋白2.6万吨、组织蛋白1.8万吨、豆油23万吨、精炼油9万吨、各种粕类94万吨、玉米淀粉30万吨、果葡糖浆25万吨、汽 200 万吨、电1.9 亿度，是中国食品工业百强企业、中国食品工业食用油行业十强企业、全国农产品加工业示范企业、农业产业化国家重点龙头企业、全国（第二批）循环经济试点单位、国家环境友 好企业、全国粮油行业 AAA级信用等级企业、全国诚信粮油企业、 全国食用植物油加工 50强企业、中国百佳粮食企业、省高新技术企 业、省食品工业突出贡献企业、省劳动关系和谐企业。香驰集团以科学发展观为指导，秉承自然予我

7、，健康予你”的发展使命，坚持 求实创新，团结奋进”的企业精神和 诚信开拓市场，质 量创造品牌”的经营理念，按照“一二三四五六”的战略思路，投资 100亿元，以大豆和玉米两大产业为主，着力构建五大功能区，完善 六大支撑体系，打造成为产业丰富、功能完善、布局合理、配套齐全 的资源节约型、环境友好型农产品加工产业园。到 2016年，实现销 售收入600亿元，利税50亿元，进入中国企业500强，有两个板块上 市，实现企业的快速裂变。本项目由山东省博兴县洁源环保有限公司全资建设。1.2 项目概况1.2.1 项目概况本项目拟建两台2MW及一台1MW发电机组，利用集团内各子 公司的生产生活废水产生的沼气进行

8、发电。主要建设内容：储气柜至沼气发电机组 的全部主辅生产工程和附 属生产工程。1.2.2 装机方案、机组选型1、装机方案：按沼气产量 50000m3/d,本工程沼气中的甲烷浓度 按63%计算，1标准立方米CH4低位热值为35.9MJ,国外沼气发电机 组热耗率不大于 9.8MJ/kW h （即每标准立方米 CH4可发电不少于 3.66kW h）。本项目所产沼气发电总功率为：50000攵4>63%< 3.66弋4800kW。本项目拟建设两台2MW 及一台 1MW 沼气发电机组。2、主机选型（ 1）国内外沼气发电机组的性能比较国内机组与国外机组在运行、控制以及维护方面差异主要表现在以下几

9、点： 国外机组运行稳定，年运行可以达到8300 小时，无震动、噪声小；国内机组可燃气体浓度瞬时变化造成电压波动大，经常出现停机现象，故障率高，经常需要停机维护； 国外机组对沼气中甲烷含量要求比较宽松，机组能适应沼气中甲烷含量范围为38%65%。机组采用稀燃技术，根据沼气中甲烷含量自动调节空气与沼气的比例，达到最佳燃烧状态； 能量利用方面：国外机组发电效率近38%，国内机组的发电效率为33%左右； 国外机组运行可以达到无人值守的状态，机组自动实现市网与独立供电之间的切换。 国外机组6 万小时进行大修，2 万小时进行更换配件，机组的运行费用为0.041 元 /KWh ，国内机组的运行费用大约为0.

10、064 元/KWh 。 国内机组的容量偏小。目前，国内主流的沼气发电机组容量普遍小于1MW,最成熟的发电机组的容量为 500KW。因此，提升沼气发电机组的容量、发电机的性能、发电效率以及总体利用热效率是国内沼气发电机厂商需要重点解决的问题。由于国产单台机组容量 1MW （含）以上的沼气发电机组目前还有没有应用，“济柴 ”目前完成了该容量机组的样机生产，还没有工业应用。因此，本报告中只对国内较成熟的500KW容量的机组与卡特彼勒进行了比较，见表1-1。沼气燃气发电机组比较表1-1序 号项目型号国内国外1机组型号10X 500KW（济柴、10用1备）2MW（卡特彼勒）1MW（卡特彼勒）2燃气发动机

11、型号G12V190ZlDZ-2G3520CG3516LE3额定功率（KW）500196611004实际输出功率（KW）450196611005额定转速（r/min）1000150015006额定电压（V）40010000100007额( Hz)5050508工作原理4冲程4冲程4冲程9缸数（个）12201610缸径（mm）19017017011冲程（mm）21019019012发电效率（）3338.436.513排气温度（C）= 550= 500= 50014启动方式直流24V电启动直流24V电启 动直流24V电启 动15操纵方式远跑离电控远跑离电控远跑离电控16冷却方式开式双温强制水冷开式强

12、制水冷开式强制水冷17机组大修期（h）>30000>60000>6000018外形尺寸（mm）5120X2040X 27806316X1828X25654841X1948X243819机组质量（kg）单台12500183501283720价格（万元RMB）1050 （10台价格）175621机油耗量（g/KWh ）1.00.322单位运行成本（含配 件、机油、中修集维 修费用）（RMB）0.0640.041序 号项目型号国内国外23年运行小时数6700800024沼气厂里：(Nm/a)166640001666400025装机容量(台数)102126年发电量 (KWh)3015

13、00003840000027年供电量 (KWh)280395003571200028年运行成本(万元RMB)207.36157.44从表中的分析数据可知，国内机组的造价大约为卡特彼勒机组的 一半，但是国内机组的运行成本费用稍高于国外机组，主要是机油的 消耗高于国外机组，年停机维修次数较多；国外机组的发电效率比国 内机组高4.7%,同样的沼气产气量，国外机组的发电量较高于国内机 组。综合考虑，选用国外的沼气发电机组。1.2.3 厂址条件1.3 .3.1建设地点及自然条件根据山东省博兴县洁源环保有限公司的规划安排，拟建厂址位于 博兴县光大水务有限公司以北，博城六路以南，工业五路以西。该地 方交通便

14、利，水、电、通讯等基础设施完备，适于建厂。(1)气象本项目建设地点滨州市博兴县位于东经118o4'sii8 o 22'、北纬36 o 58's37 o 27'之间，属温带大陆性季风气候，四季分明，气候宜 人，光照充足，水源丰盈，年平均气温 12.5度，全年日照时数 2595 小时，年降水量601毫米，无霜期180天。冬季大气压力夏季大气压力1022.6mmHg1001mmHg冬季室外平均风速2.6m/s夏季室外平均风速3.3m/s夏季通风室外设计温度31c冬季通风室外设计温度-3C冬季空调室外计算干球温度-12 C夏季空调室外计算干球温度347c夏季空调计算日平

15、均温度303c冬季采暖室外设计温度-9C最大冻土深度49mm(2)地形拟建厂址的场区地形高差不大，地势平坦；场地标高采用任意高程，假定博城六路中心线与工业五路中心线交叉点为10.00m,测得标高最大值 9.71m,最小值 9.42m,相对高差 0.29m,标高平均值为 9.53m。(3)地貌拟建厂址地貌成因类型为河湖相沉积平原，在勘探深度范围内揭 露土层均为第四纪全新世沉积的土层，建筑场地微地貌不发育。(4)地勘结论建筑场区稳定性较好，适宜该建筑物的兴建。该工程根据建筑荷载要求选用桩基或天然地基。场地土类型为中软场地土，建筑场地类别属田类。最大冻土深度为0.49m。 根据GB50011-200

16、1建筑抗震设计规范，该区抗震设防烈 度为7度，设计基本地震加速度值为 0.10g,为设计第二组，场地特 征周期值为0.55s,场地地基不液化。地下水的类型为第四系孔隙潜水，地下水对混凝土结构具弱腐 蚀性；长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，干湿 交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。1.2.3.2 交通运输项目所在地距博兴县火车站 2公里，距淄博市张店区 30公里。 厂区附近主要交通干道，有规划中的城区东外环路，西有 205国道公 路及滨博高速公路博兴段，交通运输十分便利，项目的大件运输便 利。1.2.3.3 供水水源本期工程由山东博兴县华韵水业有限公司供水（处理后黄河

17、水）。业主提供的水质分析资料见下表：水质分析表表1-2物理 性质水温18 c气味无颜色无室温20 c外状透明沉淀PH7.46电导率815.0 n s/cm分析项目BZ士C (1/zS) mmol/L分析项目P (B) mg/L总碱度5.00总固体507.8总硬度4.43可溶性固体499.2COD6.67悬浮固体8.6游离CO213.2 mg/L全硅36.84活性硅36.47非活性硅0.37阳分析项 目BZ±P (BZ±) mg/LC (1/z 音) mmol/L阴分析项目BZ士P (BZ士) mg/LC (1/z 百) mmol/LCa2+57.02.85SO42-1102

18、.29Mg2+19.201.58CI-38.51.08离 子Fe2+0.4270.023离 子CO32-00Na+96.04.17OH-00K+3.040.078_ _ HCO3305.05.0Sr2+0.290.0066NO3-4.060.065Ba2+0.720.010F-0.340.018合计176.688.72合计457.98.441.2.3.4 燃料供应随着山东香驰集团企业规模的日益扩大，为实现各子公司污水的 集中处理，实现安全稳定达标排放，山东香驰集团子公司山东省博兴县洁源环保有限公司决定(拟)建设一个处理能力为20000m3/d废水处理厂，建成后沼气产量可达到 50000 m3/

19、d。该废水处理厂2013年可 实现沼气产量26000 m3/d,到2014年以后沼气产量达到50000 m3/d。 1.2.3.5电力接入系统本项目为新建工程，建设规模为两台2MW及一台1MW的燃气发电机组，发电机出口电压均为10.5kV, 10kV母线采用单母线分段的接线方式。发电厂开始运行前，由 10kV系统通过变压器向发电厂 送电，为发电机辅助系统供电，待辅助系统工作正常时，启动发电机 组，安装在发电机组控制屏上的同期装置检测同期信号，达到并网条 件后，实现发电机组与电网的并网运行。发电机组通过铜母排连接后 输出到总出线柜，经一条联络线与辛安变电所的10kV配电系统并网。10kV为中性点

20、不接地系统；380/220V为中性点直接接地系统。1.2.4主要技术方案1.2.4.1 总平面布置(1)总平面规划原则 根据工艺专业设备选择不同确定电厂规模，不堵死扩建方向； 功能分区合理、工艺流程合理，减少运行管理费用、技术先进、生产安全； 紧凑布置、节约用地、降低工程造价； 创造有利于扩建、加快建设速度的条件； 与污水厂规划相协调，交通方便； 保护环境，节能减排； 2）总平面规划方案气柜布置在污水处理厂厂区的东南角；沼气脱硫区域布置在气柜的北侧；沼气预处理区域布置在脱硫区域的北侧；燃气发电机房和配电室为联体建筑布置在厂区的东北角；余热锅炉布置在燃气发电机房的北侧；综合水泵房、综合水池、冷却

21、塔布置在燃气发电机房的西侧；火炬布置在综合水泵房的北侧。厂区布置环行道路，道路宽 4m,水泥混凝土路面，最小转弯半 径6m,纵坡控制在3%以内，满足运输和消防要求。污水处理厂厂区布置2 个出入口：西围墙中部为主入口，为人流出入口；次入口布置在厂区的东北角，为物流出入口。人货分开，互不干扰。厂区地形较平坦，竖向布置顺应地形变化，采用平坡式布置，满足防洪要求，减少土石方工程量。厂区管线采用直埋、地下沟道、架空相结合的敷设方式。厂区绿化规划采用平面与垂直相结合的方式。选择适合当地的树种，绿化系数为15%。主要技术经济指标见下表。厂区总平面布置主要技术经济指标表表1-3序号项目单位数量备注1沼气发电项

22、目用地面积m21938.002单位容量用地面积m2/kw0.653厂区内建筑物及构筑物用地面积m2696.114建筑系数%35.925厂区场地利用面积m21192.416利用系数%61.537厂区道路路面及广场地坪用地面积m2205.608道路广场系数%10.619绿化用地面积m2290.7010绿化系数%151.2.4.2制沼原料分析1、山东省博兴县洁源环保有限公司概况山东香驰集团成立于1989年，现有员工2500人，占地面积177.6万平方米，总资产80亿元，下设十个子公司，随着香驰集团企业规模的日益扩大，为实现各子公司污水的集中处理，实现安全稳定 达标排放，香驰集团子公司山东省博兴县洁源

23、环保有限公司决定（拟）建设一个处理能力为20000m3/d废水处理厂，建成后沼气产量可 达到50000 m3/d。该废水处理厂2013年可实现沼气产量26000 m3/d, 到2014年以后沼气产量达到50000 m3/do2、山东省博兴县洁源环保有限公司日产沼气量产量分析2011年香驰集团各子公司实际水质情况表表1-4各来水公司总水量 (t)COD总量/日 (kg)COD含量 (mg/L)日水量 (m3)蛋白公司70694432130150002142淀粉公司538032871570001245果糖公司4108934400200022002012年1-7月份各子公司日进水量及计算产沼气量表1

24、-5各来水公司日水量 (m3)COD含量 (mg/L)COD总量 (kg)公斤COD 产气量 (m3/kg)计算日产气 量(m3)蛋白公司214215000321300.359559淀粉公司1245700087150.352593果糖公司2200200044000.351309合计13461说明：厌氧去除率为85%,每公斤COD产气量为0.35 m32012年预计7-12月份各子公司日进水量及计算产沼气量表1-6各来水公司日水量 (m3)COD含量 (mg/L)COD总量 (kg)公斤COD 产气量 (m3/kg)计算日产 气量 (m3)蛋白公司214215000321300.359559蛋白

25、扩建276015000414000.3512317淀粉公司1245700087150.352593果糖公司2200200044000.351309合计25778说明：厌氧去除率为85%,每公斤COD产气量为0.35 m3。注：蛋白扩建计划5月10日出水，总投产后水量大约115 m3/小时；日产水 量 2760 m3。2013年预计各子公司日进水量及计算产沼气量表1-7各来水公司日水量 (m3)COD含量 (mg/L)COD总量 (kg)公斤COD产 气量 (m3/kg)计算日产气量(m3)蛋白公司214215000321300.359559蛋白扩建276015000414000.3512317

26、淀粉公司1245700087150.352593果糖公司2600200052000.351547合计26016说明：厌氧去除率为85%,每公斤COD产气量为0.35 m32014年预计各子公司日进水量及计算产沼气量表1-8各来水公司日水量 (m3)COD含量 (mg/L)COD总量 (kg)公斤COD产 气量 (m3/kg)计算日产 气量(m3)蛋白公司624215000936300.3532770蛋白扩建7813150001172000.3541020淀粉公司25457000178150.356235.25果糖公司3400200068000.352380合计76170说明：厌氧去除率为85%

27、,每公斤COD产气量为0.35 m3由上述各表可看出2013日可产沼气量为26000m3, 2014年废水处理能力达到最大，日可产沼气量为76170m3。沼气主要成分见下表：沼气主要成分表1-9特性沼气主要成分特性沼气主要成分CH4CO2H2sCH4CO2H2s体积百分比%55 7524 440.2 0.6临界压力(bar)477590净热值(kWh/Nm3)10-6.3临界温度(C)-82.531.0100特性沼气主要成分特性沼气主要成分CH4CO2H2sCH4CO2H2s总热值(kWhNm3)11.1-正常比重(kg/m3)0.721.981.54空气沼气混合热值(kWh/Nm3)095-

28、0.8相对比重(比空气)0.551.51.2火焰速度(cm/s)(30)43-水蒸气倒数值实际气体指标1/Z1.22.8点火爆炸极限 (%)515-445点火温度(C)700-2703、原料的风险分析本发电项目以沼气作为燃料，制沼原料为香驰集团各子公司排出的污水；其污水排放量及成分稳定；污水处理时厌氧处理单元产生 大量的沼气，且产气比较稳定，沼气中甲烷平均浓度约为63%。综上所述，本沼气发电项目制沼原料不会存在风险。1.2.4.3 主要技术经济指标主要技术经济指标表1-10厅P项目单位装机方案5X2MW1发电机实际输出功率kW100002综合厂用电率%73发电年均热耗MJ/kWh9.84年发电

29、量kWh/a800000005年供电量kWh/a744000006年运行小时h80007全年节约标煤量t/a21187.7041.2.4.4 沼气发电本工程设2000m3沼气柜一座。沼气由气柜输出后，经水封罐、 脱水器、进入到化学脱硫塔中，经过化学脱硫沼后的沼气由干式阻火 器、湿式阻火器、气水分离器、过滤器进入沼气发电机组发电，本工 程选用2MW沼气发电机组两台和1MW的沼气发电机组一台。当沼气发电系统不能完全利用所生产的沼气时，沼气火炬自动点燃，防止沼气直接排放。沼气火炬最大流量 2300Nm3/h。沼气发电系统配套设备清单表1-11厅P设备名称规格及型号单位数量备注1| 召气发电机组G35

30、20C 1966MW台22沼气发电机组G3516 LE 1100MW台13人炬处理气量：2300m3/h套14湿法脱硫系统处理气量：2300m3/h套15令水机组处理气量：2300m3/h套1含循环水泵6，液分离器处理气量：2300m3/h台17滤器处理气量：2300m3/h台18滤器处理气量：2300m3/h台19“音器G3516/1100KW套110,音器G3520C/1966KW套111,茨风机台1P=15kW1、沼气的贮存香驰集团日产废水 20000m3,在工作运行稳定的状况下，每天可 产沼气50000m3左右，沼气由2000m3湿式贮气柜进行稳压贮存。2、沼气输送沼气作为一种气体燃料

31、，具有机械杂质少，燃烧热效率高，发动 机低温易启动，排放污染低的特点。沼气中的可燃成分在内燃机中燃 烧充分、完全，清洁无灰，使排气中的 CO、CH、NO、固体颗粒等 有害成分大为减少，环保效益显著，其理化特性适于作为发动机的燃料。沼气是一种主要有效成分为甲烷的可燃混合气体，甲烷约占55八75% ,二氧化碳约占2444% ,还含有少量的硫化氢、氮、氧、氢、一氧化碳等气体。沼气依据其原料、生产过程等的不同，其成分组成有很大的区别。甲烷的燃烧点为632 ，而且沼气中高浓度的二氧化碳对其有阻燃作用，因此沼气发动机中要尽量提高甲烷的燃烧速度。沼气中含有的H2s和水分形成弱酸液，对管道及发动机的金属部件产

32、生腐蚀，特别是对铜质及铝质部件腐蚀更为严重，因此在用于发电时，沼气中硫化氢含量高于0.1应严格脱硫。3、沼气脱硫沼气脱硫系统是为沼气发电设备特定设计的工艺。它结合沼气使用的实际需求，对沼气进行系统的脱硫、沼气恒压、脱水等净化处理。该系统按照工艺分为三大类：干法脱硫系统、湿法碱性液体脱硫系统、生物脱硫系统。湿法以液体吸收剂来脱除硫化氢，设备处理量大，投资及运行费用小，可连续操作。本工程选用湿法碱性液体脱硫系统。沼气通过管道进入到一级水浴喷淋中和吸收塔、二级水浴喷淋中和吸收塔，由设备的中下部与罐体连接（增加溶液和沼气接触的时间、同时有水封阻火的功能，根据沼气压力决定低于液面的高度），在设备的内部，

33、有高压水雾喷头，喷出的雾状碱液与沼气充分的混合接触，使H2s和NmCO3反应溶解在水里，从而达到脱硫的目的，同时还可以除尘。加入碳酸钠到碱液发生塔，启动沼气净化系统，系统自动开始补水并搅拌制取碳酸钠溶液，由碱液循环泵将碱液加压输送到两级水浴喷淋中和吸收塔中，作为中和硫化氢的碱液。中和后硫化氢的溶解通过a-碱液循环泵输送到单质硫分离器，在单质硫分离器里面，同与经过空气过滤器净化由风机输送来的空气，以及脱硫氧化催 化剂溶解器由碱液循环泵输送来的催化剂溶液，三处汇集的溶液以及 氧气反应置换出单质硫，单质硫呈液态的形式沉淀在单质硫分离器底 部，每隔一定时间打开底部的阀门排除即可。脱硫设备表表1-12厅

34、P设备名称单位数量1加压风机台12二级脱硫塔套13贫液泵 Q=22m3/h, H=16m,台34富液泵 Q=22m3/h, H=44m,台35回流泵 Q=1.5m3/h, H=15m,台16补液泵 Q=12.5m3/h, H=12.5m,台17循环泉 Q=12.5m3/h, H=20m,台14、发电机房（1）燃气发电机本工程燃气发电机组采用国外进口设备，两台 2MW和一台1MW 机组，参数如下：燃气机组参数表1-13厅P项目1机组型号2MW1MW2燃气发动机型号G3520CG3516LE3额定功率（KW）196611004额定转速（r/min）150015005额定电压（V）100001000

35、06额( Hz)50507发电效率（）38.436.5厅P项目8外形尺寸（mm）6316X1828X25654841X1948X 24389机组质量（kg）单台1835012837（2）发电机房布置设计原则合理压缩主厂房体积和占地，减少建 筑（构）物工程量，降低 投资；方便施工，缩短周期；合理布置设备和管道，工艺流程顺畅；通道畅通，检修维护方便；通风、采光、排水良好，改善主厂房运行环境；保障机组安全、经济运行。（3）发电机房布置概述沼气内燃发电机房的跨度为12mm<22m,单层布置。发电机房内布 置了三台的沼气内燃机发电机组、一套软化水设备（含软化水箱和软 化水罐）及一台余热锅炉，单层布

36、置。5、热力系统（1）概述本工程设置一台余热锅炉，产生的1.0MPa饱和蒸汽一路并入开发区现有蒸汽管网，一路供厂区生产使用。发电机组烟气混合后进入 余热锅炉中吸出热后排入大气中，余热计算如下：标准立方米CH4低热值为35.9MJ/m3,国外沼气发电机组热耗率 不大于9.8MJ/kW力，机组正常工作发电功率按 4800kW计算，机组标 准立方米CH4消耗量为：Qi=4800X 9.8/（35.9a）Qi机组标准立方米CH4消耗量（m3/h）； a甲烷浓度（%）,本工程利用的甲烷浓度为63%;则机组标准立方米CH4消耗量为：Qi=2083Nm3/h。空气流量为：Q2= （a/8%-1） Qi其中Q

37、2-空气流量（Nm3/h）a-甲烷浓度（%）,本工程利用的甲烷浓度为63%;则机组消耗空气量为：Q2=14320Nm3/h烟气质量为：Q=0.7174X2083X63%+K2083-2083X 63%）+14320 X 28.9/22.4 =20411kg/h排烟的比热容按烟道气体计算，排烟温度取 500C,（烟道气体的 成分 CO2： 13%、H2O： 11%、N2： 76%,在 100C600c 的平均定 压比热容为1.134kJ/kq C）,经余热回收后的排烟温度约为 140C。机组可利用排烟余热为（500-140）X1.134X 20411=833.25万kJ/h。经计算，发电机组余热

38、回收热量 833.25万kJ/h,合198.31万 kcal/h。（2）热力系统主要设备选型余热锅炉选择与本项目机组配套的余热锅炉，额定工作压力1.0Mpa,额定工作温度220 C,蒸汽产量是4t/ho锅炉给水泵的选择根据余热锅炉的技术参数，确定锅炉给水泵选型参数如下：选用 KQDL40-25 X5多级离心泵，Q=6.3m3/h, H=125m,功率 7.5kWo软水器根据余热利用系统及机组内循环补水系统对软化水量的需求 择LZST-6.0型全自动软水器，处理量 6m3/h。落地膨胀水箱根据软化水箱，调节容积：25m3。6、沼气火炬在燃气机组检修时，沼气通过火炬燃烧后排入大气。(1)火炬工艺流

39、程火炬系统流程图47T1排水变频器控制器罗茨风机内玩耀PI水 器UV(2)火炬功能描述升压功能升压能力30kPa,入口为最大抽气负压-10kPa;处理量不能超过最大流量；设计最大流量为2300Nm3/h。焚烧功能设计条件下，火炬装置的沼气甲烷浓度为 63%;当甲烷浓度上升时，混合气的流量会相应下降，焚烧纯甲烷量 不能超过设计值；当甲烷浓度下降时，混合气的流量可以达到设计值。排水过滤功能能够过滤15um以上的固体杂质排除风机前系统内部产生的液态水，但是不包括用户管路系统 中产生的渗滤液在线数据监测功能系统入口压力风机出口甲烷浓度风机出口氧气浓度燃烧塔内火焰状态（主火焰、点火火焰）历史数据。保留甲

40、烷、燃烧烟气温度、入口负压、电机频率和电流5个历史数据，并有历史曲线。存储时间为最近 7天。自动运行、停机功能在线参数超限报警、停机功能一键启动功能，一键停机功能自动顺序停机功能紧急停机功能运行、停机硬按钮（带保护）带保护手动运行功能所有运行工况下，均投入自动保护1.2.4.5供排水系统1、设计依据a.建筑给水排水设计规范GB50015-2003)GB50013 2006)GB50014-2006)GB50265-2010)b.室外给水设计规范 c.室外排水设计规范 d.泵站设计规范2、设计内容本项目设计主要内容为循环系统和生产、生活供排水系统。3、设计主要原则冷却循环水采用开式循环，3台机组

41、设一套循环系统，设置2台机械通风冷却塔，循环水采用母管制。厂区排水采用分流制排水系统，即生活污水排入现有的污水处理站内，其它的生产废水与雨水一同排入附近的市政排水管网内。4、水源电站的水源来自山东博兴县华韵水业有限公司供水（处理后黄河水）。5、水务管理与水量平衡（ 1）循环水量根据燃气发电机组的性能要求，燃气发电机组冷却系统分为内外两个循环系统，内外循环通过换热器进行换热。内循环使用软化水，由软化水装置将软化水送至机组内循环水接口。外循环使用循环冷却水，外循环水进水水温33 C,冷却水量为380 m3/h,通过换热器后温度升高8。（ 2）电站需水量及水量平衡本工程3台机组的最大补充水量为25.

42、7m3/h,其中包括了冷却塔 蒸发损失、排污损失、风吹及泄漏损失、脱硫用水及生活用水。各用 水单位详见下表：电站补给水量表表1-14厅P项目需水量 (m3/h)回收水量 (m3/h)实耗水量 (m3/h)1冷却塔蒸发损失(1.2%)4.5604.562冷却塔风吹及泄漏损失(0.1%)0.3800.383冷却塔排污损失(0.5%)1.901.94生活用水量1015软化水4.604.66脱硫用水120127其它用水1.2601.26总计25.7025.76、供水系统选择及布置(1)循环供水系统方案根据水源条件，循环冷却系统采用玻璃钢冷却塔循环供水系统。循环水泵供水母管为 DN350,将冷却水送至燃

43、气机房，供换热器冷却 用水。循环水系统流程为：循环水池一闸阀-循环水泵-止回阀一闸阀一进水总管-智能除 垢型电子水处理仪一进水支管一换热器一回水支管-回水总管一冷却 塔一循环水池(2)冷却塔的选择按湿球温度28C,冷却温降为8C,选用2台逆流式玻璃钢冷却 塔，冷却水量为2X250 m3/h,满足机组冷却循环水量的要求。(3)循环水泵的选择循环水泵选用单级卧式离心泵，两台，一用一备。流量Q=400m3/h,扬程H=22m,电机功率N=30kW。(4)智能除垢型电子水处理仪的选择根据流量匹配原则，选用智能除垢型电子水处理仪。经济流量为400 m3/h。(5)冷却循环及补水系统主要设备表冷却循环系统

44、主要设备表表1-15设备名称数量参数功率(kW)逆流式玻璃钢冷却塔两台 T=8C,湿球温度 =28 C, Q=200m3/h11标准单级泵两台Q=400m3/h, H=22m30智能除垢型电子水处理仪Q=400m3/h0.2(6)综合供水系统布置设置一座综合泵房及一座综合水池，综合水泵房内布置循环水泵 及工业水泵。(7)工业水泵布置在综合水泵房内布置两台 2X100%工业水泵，作为厂区脱硫、软 化用水及其它冲洗用水。工业水泵参数为：Q=20m3/h, H=30mH2。，N=3KW7、污水排放站区排水采用分流制排水系统，即生活污水排入现有的污水处理站 内，其它的生产废水与雨水一同排入附近的市政排

45、水管网内。1.2.4.6电气部分1、主接线方案本项目为新建工程，建设规模为 2台2MW+1台1MW的燃气发 电机组，发电机出口电压均为 10.5kV, 10kV母线采用单母线分段的 接线方式。发电厂开始运行前，由 10kV系统通过变压器向发电厂送 电，为发电机辅助系统供电，待辅助系统工作正常时，启动发电机 组，安装在发电机组控制屏上的同期装置检测同期信号，达到并网条 件后，实现发电机组与电网的并网运行。发电机组通过铜母排连接后 输出到总出线柜，经一条联络线与辛安变电所的10kV配电系统并网。10kV为中性点不接地系统；380/220V为中性点直接接地系统。2、厂用电系统配电电压为 220V/3

46、80V,配电方式采用放射式。电站内设置一 台 SCB10-320/10 的厂用变压器，变比为 10.5kV±2X2.5%/0.4kV, 0.4kV母线为单母线分段接线，接线简单清晰。燃机厂用电负荷全部 接在0.4kV母线上，备用电源引自山东省博兴县洁源环保有限公司新 建废水处理厂的400V母线。380V备用电源兼做施工临时供电电源。3、电气设备布置发电厂设有电气综合配电装置室，将厂用变压器、380V/220V配电柜、直流及蓄电池柜、10kV配电柜建在一个单层联合建筑内；厂 用变压器采用干式变压器。4、主要设备选型(1)厂用变压器采用 SCB10-320/10型干式变压器，变比为 10

47、.5kV±2X2.5%/0.4kV(2) 10kV配电装置采用 KYN28-12型铠装移开式交流金属封闭 开关柜，配真空断路器，弹簧操作机构，该操作机构既可手动操作， 也可电动操作。均电缆进出线。3） 380/220V 设备采用国产（合资）MNS 抽屉式低压柜。进线及 75kW 以上电动机回路配备合资智能式框架断路器，其他回路配备合资塑壳断路器及接触器等。5、直流系统配置 30Ah 直流屏为微机控保和开关设备等的控制、操作提供电源。为减少设备维护及减人增效，蓄电池形式采用铅酸免维护蓄电池。充电装置选用目前技术先进的智能高频开关电源型充电装置，通过充电模块并联方式对蓄电池充电或浮充电。

48、电池屏、直流馈电屏和充电设备集中布置在主控室内。6、控制、信号和测量（ 1）变压器保护配置变压器设速断保护、过流保护、过负荷保护、单相接地告警、低压侧零序保护、温度保护等，采用微机保护，保护装置分散安装在高压开关柜上。（ 2）联络线保护配置出线开关柜采用微机综合保护，配置一套光纤差动保护，包括三段式限时方向电流速断保护、三段式限时方向过流保护。线路的保护应具有过负荷告警和故障录波功能。保护装置分散安装在各自的开关柜上。出线柜上设置计量用的电度表一块。（ 3）发电机组保护的配置发电机保护有电流速断、限时电流速断、定时限过流、过负荷、零序电流、过电压、失压、零序电压、低周率、逆功率保护等，采用微机

49、综合保护，保护装置安装在机组控制屏上。发电机配套的控制屏实现，不需另外采购保护装置。7、过电压保护及接地(1)建构筑物防雷电站内发电机房按 GB50057-94建筑物防雷设计规范要求应 按第二类防雷建筑物设计，采取防直击雷、雷电感应(包括静电感应 和电磁感应)、雷电波侵入的措施，电力设备作大气过电压及内过电 压保护。金属工艺设备及管道等采取防静电措施。将发电机房、低压配电室及发电机组、控制柜、低压配电柜、变 压器进线柜、变压器所有金属外壳正常不带电设备与接地网可靠连 接，引下线沿建筑物四周均匀布置，间距不大于25米。(2)过电压保护10kV配电装置采用过氧化锌避雷器，以防止外部雷电过电压入 侵

50、和内部操作过电压。(3)接地站内设联合接地网，发电机与低压系统接地采用TN-C-S系统，接地装置采用 ？50、l=2500mm、S =3.5mm镀锌钢管作为垂直接地 体，采用热镀锌扁钢-40X4作为水平接地体。接地电阻不大于 1Q。 燃气管道应在其始端、末端、分支处以及每隔50米处设防静电接地。净距少于100mm的平行和交叉管道及不能保持良好电气接触的 阀门和法兰、弯头等管道连接处应跨接。跨接可采用直径不少于8mm的圆钢。8、照明(1)依据工业企业照明设计规范，设计站内各工业场所照 明。发电机房内照明采用防爆灯具，吊顶安装，其余场所采用普通照 明。其中发电机房，低压配电室，高压配电室 ，主控室设置应急照明， 全站停电时，应由应急照明灯照明，供电时间为最小30min。（ 2）全厂采用气体放电灯及具有长寿命高光效特点的节能型新光源，根据工艺要求主厂房及沼气系统场所选用防爆型灯具。9、电缆设施本工程电缆在主厂房及综合配电装置室内采用电缆沟敷设方式，室外及制沼系统采用电缆直埋方式。根据电力工程电缆设计规程GB 50217-94有关条款规定，本工程电缆选型如下：10kV 动力电缆采用交联聚乙烯绝缘电缆；低压动力电缆一般采用聚氯乙烯绝缘电缆；控制电缆采用聚氯乙烯绝缘屏蔽电缆；对模拟量及脉冲量回路