2400kW煤氣發(fā)電節(jié)能項目解析

2400kW煤氣發(fā)電節(jié)能項目2007年12月29日10時18分來源:該項目通過建立一座裝機容量為2400kW的電站，利用排空的廢棄煤氣發(fā)電,實現(xiàn)能源的綜合利用,達到節(jié)能環(huán)保的目的。該項目擬投資918萬元。項目運行后，預計每年可發(fā)電1728萬kWh,可實現(xiàn)年節(jié)能效益518.4萬元,折合節(jié)約標準煤0.67萬噸，可減排CO20.38萬噸，可利用廢棄煤氣1152萬立方米。該項目效益分享期為10年，簡單回收期為1.84年，內(nèi)部收益率為54％。二、客戶單位及生產(chǎn)經(jīng)營情況介紹（一）客戶單位基本情況（二）客戶單位生產(chǎn)經(jīng)營情況（數(shù)據(jù)為2005年8月及上年同期數(shù)據(jù)）單位：萬元三、項目現(xiàn)狀XX縣XX焦化有限公司始建于1992年，總資產(chǎn)2.25億元。該公司現(xiàn)有TH3110型焦爐兩座，年產(chǎn)焦碳20萬噸；JN43-98焦爐兩座，年焦碳30萬噸，形成年產(chǎn)80萬噸的規(guī)模?？赡戤a(chǎn)生焦爐煤氣2.8億萬立方。焦爐煤氣中含氫氣47?60%、甲烷23?27%、一氧化碳6?8%等，熱值15890?17140kJ/m3。在本項目實施前，上述煉焦產(chǎn)生的煤氣45%焦爐煤氣回爐使用利用外，絕大部分被直接排放到大氣中，總量大約1.54億萬立方,既浪費了大量能源，又造成了嚴重的環(huán)境污染。2003年該公司耗電量約為3000萬kWh。四、擬采用的技術方案（一）技術方案論述本項目選用煤氣發(fā)電，焦爐煤氣熱值15890?17140kJ/m33,每立方米混合煤氣發(fā)電1.5kWh?？缮a(chǎn)電力2.3億kWh。根據(jù)實際需要，在一期已建立6臺500GF-3RJ機組發(fā)電工程投入運行基礎上，此次再新上6臺500GF-3RJ機組。該機組持續(xù)運轉(zhuǎn)功率為400kW,因此，可建立裝機容量為2400kW電站,年發(fā)電總量為1728萬kWh,可利用廢棄煤氣1152萬立方米，兩期工程累計可利用廢棄煤氣2500萬立方米。每立方米混合煤氣發(fā)電量=氣體熱值/機組氣耗率氣體熱值=16kJ/m3機組氣耗率=11MJ/m3年利用廢棄煤氣量二年發(fā)電總量為/1.5本項目采用的是燃氣內(nèi)燃機發(fā)電機組發(fā)電技術。該技術發(fā)電效率高，通常在32?40%之間；造價相對低；由于內(nèi)燃機技術成熟，零件的精密度要求相對較低，因此制造成本較低，單位千瓦造價低；使用場合靈活，根據(jù)不同場合用戶的需要，可方便的并車或并網(wǎng)，構成總輸出功率達上萬千瓦的電站或熱電冷聯(lián)供機組；維修簡單，安裝方便；設備體積小，重量輕，大修周期長、維修簡單。XXXX有限公司選用500GF-3RJ燃氣發(fā)電機組，采用了專門為適應焦化煤氣而開發(fā)的自動控制專利技術，克服了因煤氣氣體組份和濃度動態(tài)變化大、混合氣的空燃比動態(tài)變化大、燃燒速度快而引致的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和輸出功率不穩(wěn)定、波動大等不利因素，實現(xiàn)發(fā)電機組的穩(wěn)定運行。xxxx有限公司與xx焦化有限公司經(jīng)協(xié)商，同意合作實施焦爐煤氣發(fā)電項目。該項目以排空廢棄的焦化煤氣為原料，選用勝利動力機械有限責任公司生產(chǎn)的500GF-3RJ發(fā)電機組6臺并網(wǎng)發(fā)電，達到節(jié)能環(huán)保、提高經(jīng)濟效益的目的。1、電站技術方案描述該電站項目裝機容量為2400kW，整個電站主要包括以下幾部分：?輸氣系統(tǒng)燃氣輸氣管道系統(tǒng)按規(guī)劃規(guī)模設計，輸送壓力為4kPa,輸送流量3600m3/h以上，并考慮抗靜電接地、防回火裝置以及控制閥門等。本方案沒有建立儲氣罐，選用加粗輸氣管徑（Dg400以上）,相當于儲氣罐，提高供氣穩(wěn)定性。煤氣經(jīng)過除焦、脫硫、除塵、脫萘等工藝，保證焦油、硫化氫含量<20mg/m3,灰塵<2g/m3。供水系統(tǒng)自來水輸送至電站冷卻水池。燃氣發(fā)電機組循環(huán)水分為內(nèi)循環(huán)冷卻系統(tǒng)和外循環(huán)冷卻系統(tǒng)。內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)為機內(nèi)閉式循環(huán)，采用軟化水，靜壓水箱補給。外循環(huán)水系統(tǒng)采用冷卻塔循環(huán)二次供水方式，補給水取自自來水，采用工業(yè)用冷卻塔冷卻。水由XX焦化有限公司免費提供。電氣系統(tǒng)XXXX有限責任公司生產(chǎn)的燃氣發(fā)電機組出口電壓是400V,出口接線端子經(jīng)4根電纜并接至主控室內(nèi)機組控制屏電源側，機組控制屏設有并網(wǎng)控制和常規(guī)保護裝置，各機組出線分別經(jīng)控制屏和隔離柜匯接至400V母線，經(jīng)保護斷路器接至升壓變壓器，升壓后，采用高壓輸電線將電力輸送高壓配電上網(wǎng)。站房內(nèi)的電氣開關、電磁閥、照明燈具采用礦用隔爆型。400V系統(tǒng)采用三相三線制中性點不接地系統(tǒng)，站內(nèi)照明采用220V電壓。?自動化監(jiān)控及監(jiān)測系統(tǒng)主機微機監(jiān)控系統(tǒng)為單機單控，高壓繼電保護采用微機綜合保護裝置，并設后臺監(jiān)控系統(tǒng)。主機微機監(jiān)控系統(tǒng)和高壓繼電綜合保護裝置集中安裝于主控室內(nèi)實現(xiàn)集中監(jiān)控。發(fā)電站還應設有氣溫、水溫、油溫、油壓、燃氣濃度、泄漏監(jiān)測報警系統(tǒng)及電力調(diào)度遠程監(jiān)測系統(tǒng)。?環(huán)境保護重點為噪聲防治，該站周邊150m內(nèi)無居民居住。站內(nèi)消防器材配置移動式泡沫滅火器或粉塵滅火器，消防水系統(tǒng)與循環(huán)冷卻水系統(tǒng)合并考慮。防雷接地系統(tǒng)發(fā)電站采用高桿避雷針保護全廠建筑物，接地電阻不大于40,站內(nèi)機電設備、管線及金屬構架均進行保護性接地，計算機基地系統(tǒng)獨立設置，接地電阻不大于100。站房采用輕鋼彩板半封閉結構，彩板采用隔聲吸音復合結構，主控室采用鋼筋混凝土框架結構，計算機控制室采用抗靜電地板、輕鋼龍骨吊頂。站區(qū)總平面布置設消防通道，站區(qū)內(nèi)設站房、循環(huán)水池及泵房等建筑物。2、抗風險能力實施該項目技術上是成熟的，技術風險小。我公司依托XXXX機械有限責任公司雄厚的技術基礎和專業(yè)技術隊伍，有足夠的能力解決項目運行中的技術問題，同時該公司一直處于燃氣機研究的前沿，與同類產(chǎn)品相比，保持了產(chǎn)品技術的先進性，有較強的市場風險抵御能力。該項目屬于國家支持的資源綜合利用項目（見國發(fā)〔1996〕36號《國務院批轉(zhuǎn)國家經(jīng)貿(mào)委等部門關于進一步開展資源綜合利用意見的通知》），有政策優(yōu)勢。我公司有一批經(jīng)驗豐富、各項素質(zhì)過硬的項目管理人員，能夠保證項目的順利實施實施的。（二）技術成熟性500GF-3RJ煤氣機組多臺并網(wǎng)建立電站已經(jīng)有許多成功案例，在全國各地已經(jīng)有電站近百座，系統(tǒng)運行安全可靠，從技術上和實際使用中充分證明了該項目的可行性。我公司已經(jīng)成功實施該類項目近30個，從幾年來的運行情況來看，效果良好。（三）項目技術的可復制性XXXX有限公司已經(jīng)成功運做過幾十個同類項目，該項目是成功案例的復制；同時通過本項目的實施，為今后在鋼鐵、焦化、領域經(jīng)營類似的合作積累更多的經(jīng)驗，因此該項目的市場前景是廣闊的。五、公司能力（一）能源審計能力：能源審計由XXXX有限責任公司進行，該廠曾對“祁東瓦斯3xl200kWA電站”、“皖南煤礦瓦斯發(fā)電”等數(shù)十個項目進行過審計。（二）方案設計能力XXXX有限責任公司依托勝利動力機械有限責任公司的技術設計能力。XXXX有限責任公司從事電站設計已有多年，經(jīng)驗豐富。針對電站設計所需專業(yè)，XXXXX有限責任公司成立了幾個專業(yè)小組進行電站技術方案設計，其中包括水電設計小組、燃氣分析小組、綜合設計小組等專業(yè)小組。XXXX有限責任公司曾聯(lián)合XX油田勝利工程咨詢有限責任公司共同對“祁東瓦斯3x1200kWA電站”、“皖南煤礦瓦斯發(fā)電””等多個項目進行設計。（三）技術能力1．人員結構：人員結構：員工總數(shù)為89人，其中工程技術人員15人；項目經(jīng)理30人；企業(yè)管理人員10人。技術力量：為本項目提供技術支持的XXXX有限責任公司的設計與工程技術人員包括具有本科及本科以上學歷的174人、?？茖W歷的169人、中專學歷的94人；其中高級工程師59人，工程師176人，工人技師28人。涉及專業(yè)全面，有內(nèi)燃機專業(yè)，自動化控制專業(yè)，機械設計與制造專業(yè)，計算機專業(yè)，管理專業(yè)，會計專業(yè)等十多個專業(yè)。涉及專業(yè)全面，有內(nèi)燃機專業(yè)，自動化控制專業(yè)，機械設計與制造專業(yè)，計算機專業(yè)，管理專業(yè)，會計專業(yè)等十多個專業(yè)。2．XXXX有限責任公司設計、生產(chǎn)的主要產(chǎn)品：目前該公司實現(xiàn)了燃氣發(fā)電機組產(chǎn)品的系列化、專業(yè)化設計。燃氣機及配套發(fā)電機組的已形成規(guī)?；a(chǎn)能力。自1985年以來，經(jīng)過近20年的努力，已成功地開發(fā)了190、120、240、280四大系列，40余個品種的燃氣發(fā)電機組。機組功率范圍為：4kW?2000kW。該公司經(jīng)過不斷的技術攻關，先后解決了預燃室燃燒技術、燃氣空氣電控混合和數(shù)字點火等關鍵技術。這些關鍵技術的解決使該廠開發(fā)技術上有了巨大的飛躍，其中小功率燃氣發(fā)動機已達到國際同類產(chǎn)品水平。3．產(chǎn)品發(fā)明專利應用情況該廠燃氣機組具有多項專利技術，其中最為突出和具有代表性的有以下幾項：l燃氣機組電控混合器技術。該技術已獲得國家“發(fā)明專利”；l新型天然氣發(fā)動機火花塞技術，該技術已獲得國家“實用新型”專利；l燃氣發(fā)動機可調(diào)式穩(wěn)壓器，獲得國家“實用新型”專利。4．機組技術特點：500GF-3RJ機組采用計算機TEM管理系統(tǒng)，自動化程度高；采用了數(shù)字式點火系統(tǒng)，點火能量強，點火提前角調(diào)整方便、準確。（四）安裝施工能力：安裝工程由XXXX有限責任公司施工，該廠已從事多項電站安裝工程，經(jīng)驗豐富。（五）項目運行管理能力：我公司有項目經(jīng)理30人，運作過30多個同類項目，經(jīng)驗豐富，有較強的項目管理能力，可以保證本項目的順利實施。六、項目實施后的技術經(jīng)濟指標預測（一）效益分析1、基礎數(shù)據(jù)總裝機容量設計容量；單機額定功率設計功率；持續(xù)功率長期運轉(zhuǎn)功率；年運行時間實際平均數(shù);年發(fā)電量=持續(xù)功率X臺數(shù)X年運行時間。機組氣耗率:llMJ/kWh;煤氣熱值:16MJ/m3;網(wǎng)上購電價格：0.46元/kWh;2.減排效益折標系數(shù)和排碳系數(shù)*1、tee—噸標準煤；2、toe一噸標準油；3、t-e一噸碳。4、標準熱值：1)1噸標準煤的熱值=700萬大卡1噸標準油的熱值=1000萬大卡1m3標準天然氣的熱值=0.9萬大卡1000大卡=4.18KJ節(jié)能減排效果：自耗電量=(水泵耗電+冷卻塔耗電+生活用電)x運轉(zhuǎn)時間=(25x2+7.5x2+5)x7200=50.40萬kWh/h年生產(chǎn)能力=單臺持續(xù)運轉(zhuǎn)功率x臺數(shù)x運轉(zhuǎn)時間-自耗電量=400x6x7200-504000kWh=16776MWh節(jié)能量(折合標準煤)=年生產(chǎn)能力x0.399=16776MWhx0.399=0.67萬噸減排量（噸碳）=年生產(chǎn)能力xO.2268=16776MWhx0.2268=0.38萬噸七、項目投資估算（一）項目投資估算明細表（二）設備、材料明細估算表單位：萬元（三）有關運行費用估算明細表1）人員及管理費用:電站運行需管理人員1名,技術人員1名,操作人員4名,共6人負責電站日常維護保養(yǎng)。每人每年按3.5萬元計算，費用為：3.5萬元/人?年x6人=21萬元。2）機油消耗每臺每年消耗機油1.2g/kWhx400kWx7200小時/1000=3456kg機油價格為6元/kg，機組年機油消耗為：3456kg/臺x6元/kgx6臺=12萬元

3）維護及配件費用：48萬元（含12萬元備件費）4）運輸費用：6萬元5）其他費用：5萬元注：1-2年為第一個基準年，3-5年為第二個基準年，6-10年為第三個基準年。以上數(shù)據(jù)是第一個基準年數(shù)據(jù)，根據(jù)機組運行情況和項修、中修、大修的需要，第二、第三基準年每次增加運行費用18萬元，已在表中列示。八、項目經(jīng)濟分析：（一）項目社會效益分析：（二）項目經(jīng)濟效益分析1．節(jié)能效益計算分析新增生產(chǎn)規(guī)模節(jié)能效益=年生產(chǎn)能力X網(wǎng)上購電價格=1677萬kWhx0.46元/kWh=771.4萬元2．其他綜合效益分析煤氣中含有大量的化學熱，若用于燃燒發(fā)電，既能改善周圍環(huán)境，解決環(huán)境污染問題，又能收回大量能源，提高能源綜合利用率，為企業(yè)創(chuàng)造較好的經(jīng)濟效益和產(chǎn)生良好的社會效益。九、項目實施計劃1．1．建設期間計劃單位：萬元2．效益分享計劃十、籌資計劃、用款計劃、還款來源（一）籌資計劃單位：萬元（二）用款計劃單位：萬元十一、項目投資經(jīng)濟分析（一）基本參數(shù)的確定（四）項目財務報表1、損益表單位:萬元2、現(xiàn)金流量表單位:萬元三）財務指標計算十二、風險分析與化解1、技術與設備風險分析該項目采用的是成熟的燃氣機發(fā)電與并網(wǎng)技術。該項目采用的燃氣發(fā)電機組是XXXX有限責任公司生產(chǎn)的高性能成熟產(chǎn)品。該廠是國內(nèi)唯一燃氣機專業(yè)制造商，具有雄厚的技術實力和制造水平。該廠掌握著多項燃氣機核心技術，并擁有自主知識產(chǎn)權。500GF-3RJ機組是其主導產(chǎn)品之一，采用了以下獨立知識產(chǎn)權的核心技術：燃氣機電控技術采用電子控制技術，通過閉環(huán)自動調(diào)節(jié)空燃比，提高對燃氣濃度變化的適應能力。稀燃技術采用內(nèi)置式預燃室，增大點火能量，提高了燃燒速度，實現(xiàn)稀薄燃燒，提高了熱效率，同時降低了發(fā)動機的熱負荷，從而延長了整機的使用壽命。數(shù)字點火技術由電控單元根據(jù)不同類型的燃氣機，或燃氣機的不同工況，從軟件上調(diào)整點火能量和點火時間。此點火系統(tǒng)尤其適合多缸機型，可分別調(diào)整每個缸的點火能量和點火時間，使每個氣缸都能在最佳狀態(tài)工作，發(fā)揮機器的最佳性能。多增壓中冷技術采用多增壓中冷技術，滿足煤氣對發(fā)電機組的要求，提高了低熱值氣體機組的功率。此種機型對燃氣壓力要求不高，只要氣壓在100mm水柱以上即可使用。該技術與燃氣多點噴射技術有效結合，提高了燃氣機的性能價值比，增壓燃氣機成本較非增壓機高10%左右，功率卻可以提高30%左右。TEM系統(tǒng)和GPRS無線監(jiān)控系統(tǒng)TEM系統(tǒng)對發(fā)動機的運行進行閉環(huán)自動控制，自動調(diào)節(jié)混合氣濃度，實現(xiàn)主燃燒室的稀薄燃燒，最大限度地提高發(fā)動機熱效率，降低熱負荷。可以實現(xiàn)機組參數(shù)的采集、儲存、顯示、輸出打印、自動控制等。本產(chǎn)品經(jīng)過多年的研制、試驗、改進和完善，關鍵技術已經(jīng)攻克，產(chǎn)品已經(jīng)成熟，現(xiàn)已在全國各地五十多個項目中得到成功應用，積累了豐富的生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試、運行維護實踐經(jīng)驗，為本項目的實施打下了堅實基礎。本項目的技術風險很低。2、產(chǎn)量等因素風險分析電站所發(fā)電力全部供給XX縣XX焦化有限責任公司使用，而該公司所需電力遠遠大于電站發(fā)