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1、方案编号：F/ 500GFZ-PwZ 012-11-2015沼气发电项目技术方案胜利油田胜利动力 机械集团有限公司方案编号F/500GFZ-PwZ 012-11-2015技术方案沼气发电项目技术方案业主编制日期制J日期审核日期目录一、项目简述01. 1、项目概述01.2、项目规模0二、沼气发电各系统描述02.1、土建部分02.2、进气系统12.3、发配电系统12.4、控制系统22.5、机组冷却系统32.6、机组排气系统32.7、余热回收利用系统42.8、沼气报警52.9、防雷接地系统5三、电站建设工期5四、电站工程投资（两台500KW低压发电机组）5五、胜动自动化机组参数7六、胜动自动化机组技
2、术特点76.1、功能综述76.2、功能阐述8七、公司简介107.1、胜动集团概况107.2、主要业务127.3、先进的设备127.4、主要荣誉127.5、胜动理念14一、项目简述ii、项目概述本项目利用养殖场粪污处理处理产生的沼气建立沼气发电站，所发电力直接连接至厂 区配电室变压器低压侧，用来补充企业内部生产用电，同时可利用沼气机组排烟余热及缸 套水余热生产蒸汽和热水。该项目将沼气生物能开发成绿色电力资源，是一个集环境保护、清洁能源、循环节约 为一体的综合利用技术项目，符合国家产业政策，属于典型的国家积极推广的分布式能源 发电。项目的实施，将会带来十分显著的经济效益、环保效益和社会效益。1.2
3、、项目规模设计装机容量lOOOkW，选用两台500GFZ-PwZ型沼气发电机组。单台机组额定功率 500kW。二、沼气发电各系统描述沼气发电系统工程主要可分为：土建部分、进气系统、发配电系统、冷却系统、排气 系统、余热利用系统、报警及通风系统、消防系统等。2.1、土建部分、建构筑物发电机厂房及附属厂房采用轻钢彩板结构。两台发电机组电站机房按设计，机组控制室与配电室、余热泵房 与配件室分别位于发电机房两侧，分别按设计。、室内、外装修及工程做法 地面：配电室及值班休息室为水磨石地面，其它工业建筑地面为混凝土水泥地面。 外墙面：为混合砂浆抹面，外刷外墙涂料；内墙面：为混合砂浆抹面，刷乳胶漆 （也可以
4、见彩钢机房）。、机组安装基础机组安装在一个公共底座上，发电机和发动机用高弹联轴器连接，底座有足够的刚w 土鹏* + * SHNEry gro度，便于机组安装和搬运。机组地基结构应按现场土质状况确定。控制柜和机组可安装在 不同的房间。2.2、进气系统本工程共敷设1条DN150沼气输送主管线,为电站内燃气发电机组输送净化处理后的 沼气。在沼气输送主管线上设置丝网过滤器、管道专用阻火器、流量计、压力表、温度计 等。沼气发电机组对沼气的气质要求如下：沼气温度10C40C；沼气压力3 kPa10kPa, 压力变化速率W1kPa/min；粉尘粒度5um，粒度含量W10mg/Nm3； HSW50mg/Nm3
5、；沼气2湿度80%，最低环境温度时，沼气进气管线无冷凝水；NH W40mg/Nm3；硅化物含量W310mg/Nm3；沼气中甲烷体积含量45%,甲烷体积含量变化速率2%/min。2. 3、发配电系统胜动低压沼气发电机组出口电压是400V,出线经机组断路器柜汇接至配电室变压器 低压侧。两台发电机组机组输出低压电缆共需选用3根YJV-0.6/lkV 3x185型。站房内的电气开关、电磁阀、照明灯具采用防爆型。电站自用电利用企业内低压电网和机组所发电通过站用配电柜送到余热系统循环水 泵、卧式多风扇水箱、机房照明、机组启动柜、机房轴流风机等所有用电设施。2. 4、控制系统500GFZ-PwZ机组采用TE
6、M2机组管理系统，具有自动化程度高、外型美观、布局 合理、操作简单、监控齐全、安全可靠、高防护等级等特点。机组自动控制系统主要包括进口最为成熟和可靠的机组综合控制器、信号采集模块、 混合器驱动控制模块等。可实现一键启动，空燃比自动控制、自动并网、自动调整功率因 数、自动负荷分配、自动加载、自动卸载等功能。机组采用就地控制、远程监控、中央管理的三级管理网络。系统工作模式灵活，满足 客户的各种运行情况需要。机组电气系统实现强弱电分离，操作安全方便，更便于构建大 型自动化电站。廉动集团H动化机绡系统示意图1沁阁富!（1）就地控制柜：安放在集装箱内。完成机组信号采集、控制、保护等，包括主控器、数据采集
7、模块、数字点火控制器、直流电源、混合器驱动等。就地控制柜主要实现机组的控制功能，其包含大型ECU系统、燃气发电机组专用智能控 制器、信号采集模块、电子调速器、显示器、直流电源、控制系统蓄电池等，具有过载、 过流、短路、逆功率、欠频过频、欠压过压、电瓶电压过高或过低等保护功能，也可实现对发动机缸温、排温、冷却水温度、机油温度、机油压力、转速、混合器开度等进行监视、 报警或自动跳闸停机保护。机组以ECU为控制核心，并配备燃气发电机组专用智能控制器，显示单元为触摸屏及 机组智能控制器液晶显示屏。ECU和机组智能控制器二者结合可提供并网发电机组的整体 操作管理，与电子调速器和发电机AVR调压控制器配合
8、可实现机组并网时的自动准同步并 网及功率因数自动调整，可实现机组的一键启动及空燃比的自动调整。（2）远程控制柜：布置于控制室内，通过与就地控制柜通讯实现对机组的控制，具 备远程监控功能。远程通讯与机组数量有关，可实现一对二控制。（3）机组断路器柜：布置于集装箱内，内含机组断路器及多风扇水箱控制功能。包 括断路器、变频器、电抗器等。a）测量功能：三相电压（相电压及线电压）、三相电流、频率、有功功率、无功功率、 功率因数、电度计量、多路开关量输入遥信采集、装置遥信变位、事故遥信及事件记录。b）控制功能：断路器的远程分闸及合闸。c）保护功能：三段式电压闭锁的方向过电流保护、三段式零序电流保护、零序电
9、压监测保护、方 向闭锁及电压闭锁、过负荷告警及跳闸保护、低周（频）减载及低压解列保护、PT断线检 测、小电流接地选线。2.5、机组冷却系统根据沼气发电机组的性能要求，发电机组循环冷却水通过卧式多风扇水箱进行冷却。 在机房外安装一个高架软化水箱，靠自然压差向机组的冷却循环系统补水。高温冷却内循 环主要是冷却发动机机体、气缸盖等部件，低温内循环主要是冷却机油和混合后的气体。 单台机组配套卧式多风扇水箱共设8个冷却风扇，可以通过控制风扇开启数量控制水温。 冷却循环使用防冻液。2.6、机组排气系统从机组排气接口安装波纹管，以减小机组对排烟管的震动，再通过排烟管、防爆门等 引至室外，最后连接消音器，以便
10、降低周围的噪音。2. 7、余热回收利用系统本工程充分利用发电机组排气余热，在发电机组烟道出口上加装一套管壳式余热锅 炉，以机组排气的热量为能源，高温烟气通过特制的余热回收装置加热热水产生蒸汽接至 现有蒸汽管网(或可产生热水)。烟道出口烟气温度约550C，经余热锅炉换热后烟气温 度170C。单台机组约可产生0.4Mpa蒸汽量为0.4吨/小时。500kW燃气发电机组额定功率运行时，燃料能量的35%左右转化为电能，其他约有32% 随尾气排出，25%被发动机冷却水带走，通过机身散发等其它约占8%左右。发电排烟高温水低温水其它35%32%16%9%8%余热利用计算(理论计算供参考)500kW发电机组额定
11、功率运行时，每小时消耗总热量为500F35%=1428.6kW。机组可利用的余热有两部分，一是排烟热量，二是高温水热量。其中(1) 排烟温度为550C左右，通过烟气一水余热锅炉换热后烟气温度变为160C左右。 每小时排烟总热量为1428.6kWX32% = 457.2kW，换热器热损按5%计算，则排烟可利用热量为 457.2kWX(550-160) /550X(l-5%)=308kW。约占总热量的 21.6%。约合 264880kcal,即 1107198kJ/h。A. 可产生 0.4MPa 饱和蒸汽量为 1107198F (2748-84) 416kg/h。(0.4MPa 蒸汽饱和 温度15
12、1.83C，比焓为2748kJ/kg；补给水按20C计算，比焓为84kJ/kg)B. 要求余热锅炉进水温度20C，出水温度90C，则每小时产热水量为264880 kcal F(90C-20C) =3784kg。(2) 机组高温水主要冷却机体缸盖缸套等高温部件，高温冷却水进水温度7075C， 高温回水温度7580C。可以通过水-水板式换热器对机组冷却水热量进行回收利用。每小时高温水散发的热量为1428.6kWX 16% = 228.6kW，换热器热损按5%计算，则高 温水可利用热量为228.6kWX (1-5%) =217.2kW。约占总热量的15.2%。约合186792kcal。板式换热器内循
13、环为机组高温冷却水循环，外循环为余热回收循环，为保证发电机组冷却水进水温度的稳定，外循环水的进水温度小于45 C，循环量要求为2535 m3/h，按 平均流量30ms/h，则板式换热器加热水温度为186792 kcalF30000kg=6.22C。注意：板式换热器外循环水进水温度高于45C时或流量不足时，会因板换内外循环 水温差过小降低换热效率。机组进水温度为达到要求时，发电机组会自动启停卧式风扇水 箱。2.8、沼气报警发电机房内设置沼气泄漏传感器，当沼气泄漏达到报警值时，低压配电室内的发出报 警信号，提醒操作人员进行沼气泄漏查找并排除泄漏点。当沼气泄漏达到危险值时，沼气 报警控制器输出一信号
14、，联动发电机房内的防爆轴流风机，对机房内的空气进行强制通风, 在最短的时间内达到安全界限内。当低于报警值后，防爆轴流风机自动停转。防爆轴流风 机也可手动启动。发电机房墙上布置轴流风机的下墙面上安装铝合金百叶窗。2.9、防雷接地系统发电站建议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10Q。三、电站建设工期沼气发电站的建设工期及机组供货、安装、调试周期一般如下：电站设计 20天 土建施工生产 60天 机组及配套设备安装 30天 调试及试运行 10天工程建设总工期为120天四、电站工程投资（两台500kW低压发电机组）2台500GFZ-PwZ低压沼气发电机组电站工程投资估算表序号项目名称型号规格单位数量单价（万元）合价（万元）SH一发电系统及机房内安装372.1（一）发电系统设备307.10发 电 机 组1沼气发动机500GFZ-PwZ-TEM2台2112.00224.002低压发电机台23公共底盘及联轴器套24发动机进气零压阀组套25发动机调试控制系统套26发动机数字点火系统套27随机技术文件套29随机附件、备件、工具套2电 气 部 分1就地控制柜FCP1-TEM2-500台28.0016.002机组断路器柜GCBP1-TEM2-1000台
