大兴矿瓦斯发电余热供浴池热水改造项目可行性研究报告

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1、大兴矿瓦斯发电余热夏季为浴池供热水方案浅析热力供暖公司刘纯摘要瓦斯发电是一种清洁能源，如能将瓦斯发电余热替代原有燃煤锅炉为矿井浴池供热将直接减少现有锅炉的燃煤量，减少碳排放及粉尘排放。且瓦斯发电余热改造投资小，经济效益及社会效益明显，具有极强的可操作性。从瓦斯发电余热的技术角度、供热能力角度分析了瓦斯发电余热的供热能力，同时对其经济效益进行深入分析，解决了矿井锅炉效率低、污染严重的问题。关键词瓦斯发电余热锅炉热效率排烟系统热力公司利用大兴矿瓦斯发电余热，替代原有燃煤锅炉，为矿井职工洗浴提供热水，在保证热水连续、稳定供应的同时，实现节

2、能减排。1大兴矿锅炉现状安装3台SHL14-1.25/130/70-AⅡ型热水锅炉和2台SHL10-1.25-AⅡ型蒸汽锅炉，承担着大兴矿矿区工业厂房供暖热负荷、生活热水（洗浴）热负荷、矿井通风热负荷以及矿井洗衣房烘干负荷。其中：矿区工业厂房供暖热负荷、矿井通风热负荷为季节性供暖，只在冬季运行，每年10月中旬至4月中旬，运行约180天；生活热水（洗浴）热负荷、矿井洗衣房烘干负荷为连续行负荷，全年365天连续运行，不间断。利用1台10t蒸汽锅炉为浴池供应蒸汽，夏季为浴池供应蒸汽时属于低负荷运行，运行效率仅为50%～60%左右，能源利用

3、率低。每天浴池锅炉运行需要锅炉运行工、化验工等人员每班4人，每天需要人员12人。大兴矿有浴池3座，消耗热水水量约为500m³/天（42℃），共有水箱2座，其中一个是用来存放80℃热水，一个是用来存放42℃混合水，总容积50m³；共有澡池5座，总容积172m³。每天1:20、9:00、17:30是职工下班时间，为用水高峰期。在高峰时间段时，水箱的水不够用，需要随时补水。高峰期之前，职工浴池澡池水放空，在高峰期更换为新水。2项目可行性分析夏季锅炉运行的效率较低，能源浪费严重。现有燃煤锅炉夏季为浴池生产热水时属于低负荷运行，运行效率仅为5

4、0%～60%左右，能源利用率低。如2018年10月份再更新脱硫、除尘、脱硝设施，运行费用将会大幅度提高。为夏季浴池间断供热，人力资源浪费严重。夏季为浴池供热司炉、化验人员每天需要12人，存在严重的人力资源浪费问题。5大兴矿瓦斯发电站有充足的供热能力。大兴发电站目前有3台淄博柴油机厂生产的型号为8300D的瓦斯发电机组，额定功率为700kW、排气温度为530℃左右，经余热锅炉换热后，排烟温度为150℃，共安装两台余热锅炉。整体供热能力可以满足大兴矿浴池夏季洗浴需求，且热源比较稳定。瓦斯发电机组产生的热量仍可被回收。瓦斯发电机组由于运行

5、产生的热量也可被回收。瓦斯气体在气缸内爆燃后作为尾气，携带一部分爆燃产生的热量被排放，同时还有一部分没有被尾气完全带走的热量以及机组运行时各摩擦接触面产生的热量，未被利用，而是通过冷却系统，在耗能的情况下进行强制冷却，此部分热量可被回收。有空间（或能力）建设第3台余热锅炉。大兴矿瓦斯发电站只建设了2台余热锅炉，可建设第3台余热锅炉来提高供热能力，将现有余热锅炉2开、1备，应对突发情况，使热源更加稳定。3总体技术方案设计思路。拟采用大兴矿瓦斯发电站余热锅炉及机组运行热能回收为热源，新建第3台余热锅炉为备用热源的思路进行设计，制备85℃

6、洗浴用热水。运行方式。采用24h持续加热的方式制备洗浴用热水量，在煤层气公司瓦斯发电院内的80m³水池作为蓄水池进行储备热水，每天可以制备200m³以上85℃热水，利用循环泵及附属管路输送至大兴矿浴池现有热水水箱中储存。项目建成投入使用后，每天可产生49℃热水500m³，完全满足矿井洗浴的需要。需要连续测试的可能存在问题的点：瓦斯发电余热锅炉是否每天可以制备200m³以上85℃热水。改造方案。工程改造内容：一是新建瓦斯发电余热循环系统，新建循环泵2台，1用1备；二是新建瓦斯发电热水输送管道，长度约800m；三是新建一套瓦斯发电机组余

7、热回收装置，主要设备为两台板式换热器，换热面积为30㎡，一开一备；四是新建三台热风机，为矿井烘干室洗衣烘干，功率70KW，烘干机容量100Kg/h；新建靴子烘干空气幕2台，功率24kW；五是新建一台余热锅炉，用作备用，在其他两台余热锅炉发生故障时使用。4瓦斯发电机组余热回收系统分析4.1机组运行工艺流程瓦斯发电机组是利用低浓瓦斯气体进行发电的设备。围绕整个发电过程，发电机组辅助系统包括：润滑系统、点火系统、冷却系统、控制系统、排气系统、压缩空气起动系统、传动系统和调速系统等等。设备构成主要分为发动机和发电机两个部分。瓦斯气体进入气缸

8、后，在四冲程（吸气、压缩、做功和排气）的“做功”5冲程中，被火花塞产生的火花点燃并发生爆燃，爆燃导致气缸内气体体积迅速膨胀，进而推动活塞产生运动，并输出机械能。机械能通过发电机转换成电能进行输出。机组运行过程中，分析认为有两部分热量可