沼气发电工程设计方案

二、项目建设的必要性
1.利用垃圾处理产生的沼气发电符合环境要求 垃圾在处理过程中会产生大量的沼气，沼气是富含甲烷的生物质
气体，甲烷含量高达60％－80％，热值比城市煤气略高，是非常好的 气体燃料，具有很好的利用价值。同时沼气也是污染性气体，含有硫 化物气体（硫化氢、硫醇、硫醚、噻吩等有机硫化物）、氨气、卤素 类气体等恶臭或刺激性气体，严重影响大气环境质量。另外沼气中的 甲烷还是强温室效应气体，其当量质量是二氧化碳的21倍。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
系统采用一套全自动软化处理系统，站区自来水引入全自动软水器进 行处理，处理后产生的软化水为余热利用系统及机组冷却内循环系统 补水。
五、电站定员测算
序号
名称
3.冷却循环系统 根据500GF1-1RZ 沼气发电机组的性能要求，发电机组冷却外循
环方式采用开式循环，由玻璃钢冷却塔、冷却水池、冷却循环水泵组 成强制循环系统。燃气发电机组冷却系统分为内外两个循环系统，内 外循环通过机组配带的换热器进行换热，内外循环又分为高、低温冷 却循环系统。高温冷却内循环主要是冷却发动机机体、气缸盖等部件， 低温冷却内循环主要是冷却机油和空气。在机房内安装一高架软化水 箱，通过自然压差向机组的冷却内循环系统补水。 4.电气部分
2
6 42
0.09 0.07 0.07
20 8 0.03 10 40
15.6 60 30 7.5 11
6
10 5 1.6 3 2 4 6 36 10 6 5
12
6 42 105.87 46.44 15.421 3.15 20 8 2.88 10 40 1235.27
1、销售收入 销售收入合计：1092.63 万元。其中包括： 售电收入：电价按0.50 元/kW.h 计算。
单纯将沼气用于集中供气和供热，覆盖范围有限，可靠性也比较 低，而将沼气作为发电燃料就地发电，发电量随沼气产生量变化灵活 调整，可以使沼气得到充分利用，同时发电产生的余热还可以进行回 收利用，进行供热或制冷。
沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。它
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
台 台 台 台 台 台 项 台 台 项 台 个 个 个 个
项
单价 （万元）
103 5 3 11 5 2 40 21 7 10 5.5 1.6 1.5 5 0.1
合价 （ 万元）
1041.4 618 15 3 22 5 2 40 42 28 10 5.5 1.6 3 5 0.6
10
10
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
500GF1-1RZ Z12V190-8/2
一控三型
QD3000A 低压3×185，1000米
2000kVA
3×185，100米
DN100 CSW200.00 WGZ300.00
DN100
5 进气管线、仪表及阀
DN300,100 米
数量
6 3 1 2 1 1 1 2 4 1 1 1 2 1 6
1
单位
=1092.63－187.17=905.46 万元
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
5.回收期
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
6台500GF1-1RZ 机组电站投资为1235.27万元，投资回收期约为
1235.27／905.46＝1.36年（一年5个月）。
1 发电机组运行工
2 燃机维修工
3 技术员
4 管理人员
合计
电站职工定员表
班制
每班人数
小计
3
2
6
2
1
2
11人
备注 包括值长一名
六、投资估算
序号 一
电 气 系 统
进 气 Байду номын сангаас 统
项目名称
型号规格
设备及主材费 1 发电机组 2 电子管理系统 3 电瓶柜 4 变压器低压进线柜 5 站用电配电柜 6 启动柜 7 低压电缆及电缆穿管 8 变压器 9 高压柜 10 高压电缆（站内部分） 11 直流柜 1 气体涡街流量计 2 丝网过滤器 3 管道专用阻火器 4 通用波纹膨胀节
沼气发电工程的实施，不但可以有效利用该项目的洁净能源，还 可以减少温室气体排放，具有良好的经济效益和环境效益。
利用沼气发电不但可以解决垃圾处理中产生的沼气造成的浪费 和对环境的污染问题，而且沼气的产量越多，产生的经济效益也就越 好，可以形成良性循环。有了经济杠杆的作用，就能进一步调动垃圾 处理的主动性，提高垃圾处理效率。
综上所述，在利用沼气能源的同时，将进一步提高垃圾处理效率， 有效减少甲烷等温室气体排放，减少环境污染，增加企业环境、经济 及社会效益，因此该项目的建设是十分必要的。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物（例如酒糟液、禽 畜粪、城市垃圾和污水等），经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动沼气 发电机组发电，并可充分将发电机组的余热用于沼气生产，综合热效 率达80%左右，经济效益显著，国内已有多家企业成功使用沼气进行 发电，取得了良好的经济效益和社会效益。
沼气发电工程设计方案
无锡市长江机电有限公司
2009 年 11 月 28 日
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
一、概述
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
本项目为沼气综合利用及节能环保项目，利用无锡长江机电设备 工程有限公司一垃圾处理项目中产生的沼气，经过气处理后作为燃料 进入沼气发电机组进行发电，既可以减少环境污染，又能降低大气温 室效应，同时创造良好的经济效益。本工程按照“以气定电”的原则 确定电站规模，拟采用6 台500GF1-1RZ 型沼气发电机组进行发电， 电站总装机容量为3000kW。
运行成本合计：187.17 万元。其中包括： 人员工资：人员工资平均按2 万元/年。共计：2 万元/人年×11 人＝22万元。 设备折旧：按平均年限法计算，折旧年限为10 年，残值率5％。 即1041.4×95%÷10=98.93 万元。 设备维护：每台机组4万元/年，6 台机组共计24 万元。 机油消耗：0.001kg/kWh×2016 万kWh×15元/千克＝30.24 万 元。 水消耗：4元/m3×30000m3=12万元。 4.效益分析 年收益=年总收入－年总成本费用
三、电站建设规模
根据无锡长江机电设备工程有限公司提供的资料，该项目现沼气 富余量为1083.3Nm3/h 左右,沼气中甲烷（CH4）的含量约为60～80%， 按1Nm³沼气发2kWh，本工程拟采用6 台500GF1-1RZ 型沼气机组进行 发电，总装机容量为3000kW。
四、工程设想
1.电站总平面布置 电站选址要求满足与其他各建构筑物的安全距离及防火间距要
沼气发电技术本身提供的是清洁能源，不仅解决了沼气工程中的 环境问题，消耗了大量废弃物，保护了环境，减少了温室气体的排放， 而且变废为宝，可产生大量的热能和电能，这不仅符合能源再循环利 用的环保理念，而且具有良好的经济效益和社会效益。 2.无锡长江机电设备工程有限公司利用沼气发电的必要性
根据无锡长江机电设备工程有限公司提供的资料，该项目日处理 垃圾500 吨，垃圾中含有机物为40-50%，经处理后的甲烷浓度60-80%， 日富余沼气量约为26000Nm³。
6台发电机组共分两组，每组3台发电机组与1台2000kVA、 0.4/10kV升压变压器（共两个变压器）构成单元接线，发电机组发出 的0.4kV 交流电能经升压变压器升压到10kV后，通过高压架空线向并 网变电所送电。电站低压配电室内设置低压配电柜为站内辅助系统配 电，配电柜型号为GGD通用型。 5.消防
本工程共敷设1 条沼气输送总管线，为电站内6 台发电机组输送 沼气。在沼气输送管线上设置丝网过滤器、管道专用阻火器、流量计， 在每台发电机组进气支管上设置1 个气处理模块对沼气进行过滤、脱 水。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
GBNL3-200
2
个
智能除垢型电子水处 3
理仪
2
台
4 冷却管线、阀门等
1
项
1 软水器
1
台
2 水箱
2
个
3 单级卧式离心泵
2
台
4 轻型不锈钢多级泵
2
台
5 标准立式单级泵
2
台
6 汽水分离器
1
套
7 针形管换热器
6
套
8 余热管线、阀门等
1
项
1 燃气报警系统
6个探测器
1
套
1 灭火器
1
项
1 消音器、排气管、支 架及保温
冷 却 系 统
余 热 利 用 系 统
报警 消防 排气
二 三 四
土 建 工 程
五
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
门等附件
6 气处理模块
F70（含阻火功能）
6
套
7 气柜
1000 方（厂家报价） 1
个
8 脱硫系统
湿式脱硫（厂家报价） 1
套
1 冷却循环泵
KQW150/300-22/4
3
台
2 冷却塔
通风瓦斯氧化装备制造公司----乏风利用工程 （集团围绕沼气气体发电，组建集团公司）
胜利油田胜动集团是中国专业化、系列化、规模化生产燃气发 动机及其发电机组的加工制造基地，是国内沼气发电技术的创新者， 是沼气发电安全技术标准的主要制定者，是国家相关产业政策制定的 参与者和提倡者。集团占地面积 250 万平方米，现有员工 2000 多人， 具有本科以上学历的专业技术人员达 400 多人 ,申请国家专利 37 项, 授权 22 项，其中发明专利 8 项, 08 年经营总值 16 亿元。
站内的主要消防对象为发电机房、高低压配电室、综合泵房等。 依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006 的要求，按照“预防为主， 防消结合”的原则站内消防以移动式灭火器消防为主，室外设置消火 栓进行安全保护。 6.余热部分
利用6台发电机组高温尾气的热量，配套针形管换热器，通过余 热回收系统产生0.7MPa 蒸汽，供厂区生活和生产使用。电站软化水
6
套
运输费
1
项
安装工程费
1
项
土建工程费
1 发电机房
516
m²
2 高、低压配电室等
220
m²
3 综合泵房
45
m²
4 厂区围墙，地面硬化
1
项
5 设备基础、管架基础
1
项
6 电缆沟
96
米
7 冷却水池
1
项
可研费、设计费
1
项
总造价
七、经济效益分析
2.6 60 30 2.5 5.5
3
10 5 0.8 1.5 1 2 6 6 10 6 5
八、发电机组制造企业-胜动集团简介
胜利 动力 机械 集团 有限 公司
山东胜动燃气内燃机工程研究院---产品研发单元 动力机械公司----设备制造单元 山东胜动燃气发电工程设计咨询公司---工程化单元 山东胜动燃气综合利用有限公司---运营管理单元 山东胜动石油机械有限公司---配套设备单元 山东胜动电气制造有限公司---工程电气配套单元 山东胜动动力机械销售有限公司---设备销售单元 山东胜动商务发展有限公司---后勤保障单元
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
无锡市长江机电有限公司 生物质发电工程设计方案
电量计算：按每台机组发电功率420kW计算（保守计算，我公司 机组功率在450KW左右），6台机组发电功率可达2520kW/h。每年运行 时间按8000小时计算,年发电量为：2520×8000=2016万kWh，扣除站 用电（按2％计算）,实际售电量2016 万kWh×（1-2％）＝1975.6 万 kWh。年售电收入987.8 万元。
求。站区内各厂房布置满足建筑安全间距要求，管线工艺走向合理， 交通运输便利。参考布置见附图：电站平面布置图。
电站内设置发电机房、高低压配电室、综合泵房等建筑物。发电 机房可根据需要设置吸音、隔音装置。
发电机房内6 台机组并排布置，低压配电室内布置发电机组控制 屏、站用电配电柜、变压器低压进线柜、直流柜、电瓶柜，高压配电 室内布置高压进线柜、高压出线柜及PT柜等。 2.燃气进气系统
余热收入：标煤按照420元/吨计算。1kg 标煤热值为29300kJ， 每台机组可回收余热95.45 万kJ/h，热效率按60%计算，每小时节约 标煤为：954500×0.95÷29300÷60%=0.052t/h，则年余热收入为： 420×0.052×8000×6＝104.83万元。 3、运行成本