煤矿瓦斯发电项目

※※※※※※煤矿瓦斯发电项目经济技术论证报告

※※※※煤矿

二○一一年一月

一.瓦斯气发电机组开发背景和形势

首先，煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4(甲烷)，是主要存在于煤矿的伴生气体，煤层气是热值高、无污染的新能源。我国瓦斯资源十分丰富，居世界第三。在我国地表以下，2000米深度以上的煤居层中蕴藏有35万亿立方米的瓦斯量，基本与我国的天然气资源量相当，相当于420亿吨标准煤，因此，开发利用煤层气对中国来说十分必要，2006年中国已将煤层气开发列入“十一五”能源发展规划，煤层气产业化发展已迎来很好的发展契机。

其次，是一种无色、无臭。无味、易燃、易爆的气体，如果空气中瓦斯的浓度在5.5％-16％时，有明火的情况下就能发生爆炸，爆炸会产生高温、高压、冲击波，并放出有毒气体。因此，被称为井工煤矿的“第一杀手”。煤矿瓦斯的抽采利用，将大大减少我国矿难的发生

第三，根据科学统计，瓦斯具有较强的温室效应，相当于二氧化碳的24.5倍，瓦斯对臭氧层的破坏程度是二氧化碳的７倍多。因此，利用煤矿瓦斯发电后，将大量减少直接向大气中排放的瓦斯量，大大降低对环境的污染危害。

第四，根据《国务院办公厅关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见》（国办发〔2006〕47号）和国家发展改革委印发关于利用煤层气（煤矿瓦斯）发电工作实施意见的通知[发改能源〔2007〕721号] ，因此，煤矿瓦斯（煤层气）开发利用处于一个特殊而重要的历史发展阶段，党中央、国务院高度重视，支持力度前所未有。

由此可见，抽采利用煤矿瓦斯发电，不仅会变废为宝，变害为利，而且还会为企业和社会带来巨大的经济利益。

二、我国推广内燃机瓦斯发电技术应用可行性

目前瓦斯发电技术应用主要有几种形式：第一种是利用锅炉＋蒸汽轮机发电，第二种是燃气轮机发电，第三种是利用燃气内燃机发电。目前据专家介绍，瓦斯作为燃气内燃机发电具有以下特点：1）燃烧排放特性好。2）燃烧抗爆燃性能好，工作热效率高。3）混合气发火界限宽。4）使用性能好。5）经济性能好。通过以上分析可见，采用瓦斯气内燃机发电已经是非常成熟的技术，我国大多煤矿都采用燃气内燃机发电，没有风险。

三、瓦斯抽放情况分析

目前※※※※煤矿有高负压和低负压两套抽放系统。

A、低负压煤矿抽放系统

低负压抽放泵为2BEC-52水环式真空泵2台，一备一用，设计抽气速率为156m3/min，配套电机功率为250KW。目前抽放纯瓦斯流量为20m3/min以上，抽放浓度为25%，抽放负压为30KPA，累计抽出量超过600万m3。

B、高负压抽放系统：

高负压抽放泵为2BEC-50水环式真空泵，设计量大抽速率为100m3/min，配套电机功率为160kw。目前抽放纯瓦斯流量为10m3/min以上，抽放浓度为10%左右，抽放负压为30kpa，累计抽出量超过600万m3。

※※※※煤矿目前高低负压纯瓦斯总抽排量为30m3/min。后期随着开采量的增大，瓦斯抽排量稳步提高，预计达产时纯瓦斯抽排量将达到40m3/min以上。

四、电站建设规模设计

按照“以气定电、适度规模”的原则确定电站规模，以充分利用安顺煤矿抽排瓦斯为主要原则。

单台600KW低浓度瓦斯发电机组耗气量为3m3/min，应用此机型，※※※煤矿目前瓦斯抽采纯量30m3/min完全可满足8台机组运行要求。

根据※※※※煤矿的实际情况，本工程建设电站规模按8台600GFW d低浓底瓦斯发电机组设计，分一、二期施工。一期先上4台，以满足目前矿井用电量的要求；随着矿井延伸，产量增加，用电量增大及上网效益等，再上二期4台，一期电控部分和土建部分按8台规模施工。

本工程一期采用4台600GFW d瓦斯发电机组，充分利用※※※煤矿排空的瓦斯发电，实现能源综合利用。不仅可以为企业创造经济效益，还可以减少温室气体排放，改善当地的大气环境，保护人类的生态环境。

本项目利用※※※※煤矿抽排的瓦斯发电，※※※煤矿第一期4台600千瓦组（瓦斯发电机组按98%的效率）每小时可发电2352kw，按照8000小时/年计算，年发电量为1881.6万kw·h;二期工程投产后（总规划8台600千瓦机组）每小时发电4704kw，按照8000小时

/年计算，年发电量为3763.2万kw·h。届时，不仅可满足本矿用电需示，还可适量上网。

五、投资效益分析

1、一期工程投资估算表

2、每年电站总运行成本

机组连续运行功率按580KW，年运行时间为8000小时。

年发电量：4台×580kw/ h×8000 h =1856万kwh。

年运行成本：包括机油消耗，人员工资、设备维护、设备折旧等。

发电成本按0.08元/kwh测算：

总成本=发电成本×年发电量=0.08元/kwh×1856万kwh=148万元

3、每年发电效益

电价按0.52元/kwh计算年发电量：1856万kwh

年发电效益=年发电量×0.52元/kwh=965.12万元

4、效益分析

年发电收益：965.12万元；年总运行成本费用为：148万元

年收益=年发电效益-年总成本费用= 965.12-148=817.12万元

投资回收期=项目总投资÷年收益=1046万元÷817.12万元/年=1.28年5、其他收益

另外瓦斯发电还可以申请CDM。以1台600KW瓦斯发电机组来算，如果按每年8000小时运行时间计算，则每年能氧化纯甲烷154万m3，每年温室气体减排23063 t CO2当量。根据《京都议定书》，如果碳汇贸易CO2的售价为12美元/t CO2，每年每台机组可以通过减排温室气体收入27.67万美元，按人民币对美元汇率6.6计算，折合人民币182万元。那么，4台600KW瓦斯发电机组CDM收益为728万元。

瓦斯发电的余热效益分析：瓦斯发电还可采用热电联供系统, 为煤矿提供生活用蒸汽或热水, 最大限度地实现瓦斯的综合利用。一台600GFW 瓦斯发电机组, 通过“烟气余热锅炉”吸收排烟余热, 可产生354kg/ h 压力为0、6MPa 的饱和蒸汽。电站年运行时间按8000小时计, 年产蒸汽量约为2832t ，若按150元/ t计算，一台烟气余热锅炉可创造42.48万元的收益，那么，四台烟气余热锅炉可创造169.92万元的收益。

六、工程实施的条件与实施进度

1、编制依据

由于本工程电站装机容量小，厂房结构简单，参照所考察的燃气机发电工程生产组织进度、土建施工进度等因素为编制依据。

2、实施条件

电站的选址应充分考虑安顺煤矿地在生产系统实际，应与地面瓦斯抽放站密切结合。燃气发电机组及电站的供电系统应与现有设施统一考虑。就近布置在瓦斯抽放泵站附近。

3、实施进度

工程开工前要求建设区内三通一平，接通施工水源、电源及道路，办好开