瓦斯综合利用有限公司建设可行性分析报告.doc
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1、第一章 概 述1.1 项目概况项目名称: *市*瓦斯综合利用有限公司义城煤矿煤层气发电站建设项目建设单位: *市*瓦斯综合利用有限公司法人代表: *项目负责人:*项目地址: *市*县义城煤矿*市义城煤矿煤层气发电站是由*市*瓦斯综合利用有限公司投资建设的,该发电站利用义城煤矿采煤伴生气体煤层气作为燃料,利用煤矿矿井水作为燃气发电机组冷却水进行发电,所发电量除自用电外全部经变压器升压,通过并网专线并入*电网。项目总装机容量1.5MW,年发电量648万KWH,消耗煤层气398.9万m3,实施后对节约能源、保护大气环境、降低煤矿生产成本均有积极作用,同时对当地电力供应具有补充作用。1.2 可研编制依
2、据1、*市义城煤矿煤层气发电站建设项目可研报告编制委托书2、中华人民共和国经济和社会发展第十一个五年规划纲要3、煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划4、国家八部委煤矿瓦斯治理与利用实施意见5、国家发改委煤矿瓦斯治理与利用总体方案6、*市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要7、火电工程可行性研究报告书内容深度要求(试行)8、小型火力发电站设计规范GB50049949、国家、省、市有关政策、法规、规范、标准10、建设单位提供的基础资料1.3 研究原则1、严格遵守国家有关政策和法规,坚持经济效益、社会效益和环境效益并举的方针,提高城市电网供电能力;2、推广使用较为成熟的工艺和节能环保的设备,降
3、低能耗指标;3、在瓦斯抽放站附近就近建立坑口发电站,就近入网,减少建设投资;4、合理确定建设用地面积和配套设施建设规模,同时为远期发展留有余地。1.4 主要研究内容本报告对项目建设的背景、必要性及可行性、建设条件、工艺及工程技术方案、节能节水措施、环境影响评价、劳动安全卫生、投资估算、经济效益、项目风险等进行了研究分析。1.5 主要研究结论项目建设符合我国煤层气综合利用的基本政策,项目年发电量648万KWH,对当地供电能力具有补充作用;该项目气源供应充足,工艺技术成熟,实施后具有良好的经济效益、社会效益和环境效益,项目可行。1.6 主要技术经济指标表1-1 主要技术经济指标表序号项 目单位数量
4、备注一总用地面积m21339.5二规模(总装机容量)KW3500三总发电量万KWH/年648四总建筑面积m2270.3五绿地率%25.5六年工作日天300七劳动定员人5八原辅材料用量1煤层气万m3398.92机油Kg97203水吨6454电万KWH12.96九工程总投资万元572.811固定资产投资万元571.752铺底流动资金万元1.06十年销售收入万元174.64十一年总成本费用万元89.04第二年十二年均利润总额万元60.7达产年十三年销售税金及附加万元0.96达产年十四财务评价指标1投资利润率%10.62投资利税率%10.73财务内部收益率%16.18税前4财务净现值(Ic=12%)万
5、元69.99税前5投资回收期A5.27税前(含建设期)6财务内部收益率%12.18税后7财务净现值(Ic=12%)万元3.44税后8投资回收期A6.08税后(含建设期)9盈亏平衡点%46第二章 项目建设背景及必要性煤层气俗称“瓦斯”,主要成分是CH4(甲烷),是主要存在于煤矿中的伴生气体。长期以来,瓦斯作为煤矿“第一杀手”不仅对煤矿的生产安全和矿工生命安全构成了严重威胁,而且还是一种具有强烈温室效应的有害气体。煤层气随着煤炭的开采泄漏到大气中,会加剧全球的温室效应、破坏臭氧层,但同时煤层气也是一种清洁、高效、安全的新型能源,可用来发电、用做工业燃料、化工原料和居民生活燃料,1m3煤层气热值相当
6、于1.13L汽油和1.22Kg标准煤。2.1 义城煤矿简介义城煤矿位于*省*市*县町店镇镇义城村西,属国营煤矿。煤矿井田面积5.79km2,采3#煤层,煤炭总储量57027kt,煤炭生产许可证设计能力210kt/a,技术改造后生产能力450kt/a,矿井剩余服务年限约40年。根据2004年义城煤矿瓦斯鉴定该矿瓦斯涌出量为22.06m3/min,相对瓦斯涌出量为22.71m3/min,为高瓦斯矿井。2.2 项目背景一、煤层气是煤矿安全生产的最大威胁,抽采后直接排空对环境有不利影响,同时造成资源浪费。煤层气是矿难事故的罪魁祸首,国内煤矿矿难7080都是由瓦斯爆炸引起的,给人民群众生命财产造成了重大
7、损失,先采气后采煤可以大大降低煤矿事故,有利于煤矿安全生产。为进一步加大煤层气抽采利用力度,国务院办公厅出台了关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见(以下简称意见),提出瓦斯“必须坚持先抽后采、治理与利用并举的方针”,规定“煤层中吨煤瓦斯含量必须降低到规定标准以下,方可实施煤炭开采”。目前,抽采的煤层气主要作为煤矿的生活用气。煤层气抽采量大但利用量小的矛盾较为突出,大部分煤层气直接排空,不但造成了巨大的环境压力,而且浪费了宝贵的资源。为防止煤层气大量排放到空气中产生对环境的污染,鼓励煤层气综合利用,意见提出限制企业直接向大气中排放煤层气,要求环保总局研究制订煤层气对大气污染物排放的具体标
8、准,对超标准排放煤层气的企业依法实施处罚,同时对利用煤层气发电等项目进行鼓励和扶持。二、我国油气资源短缺,煤层气是最现实的天然气接替资源。我国的油气资源短缺,一次能源产量以煤为主,而煤炭消费约一半用于发电,采煤的伴生气体煤层气作为一种非常规天然气,不但是清洁、无污染的新型能源,而且是优质能源和化工原料,随着开采和利用技术的不断成熟,越来越受到人们的重视。国家八部委下发的煤矿瓦斯治理与利用实施意见,鼓励大力发展瓦斯民用、发电、化工等。煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划提出20062010年的煤层气开发目标是:2006年,全国矿井瓦斯利用总量8亿立方米以上;2010年,利用总量50亿立方米以
9、上,利用率50%以上。其中,民用和工业燃气利用量20亿立方米以上,发电利用量30亿立方米以上,瓦斯发电装机容量150万千瓦以上。项目所在的*市沁水盆地是煤层气资源量最大的两大盆地之一,目前探明煤层气储量为1000亿立方米,*市在煤层气代替石油、煤炭资源方面做了有益的探索,在煤层气民用和做汽车燃料方面也积累了成功经验,2006年,由胜利油田胜动集团研制的国内首台2500千瓦瓦斯发电机组在*煤矿开机成功,标志着*在利用煤层气发电领域也有了重大突破。三、*市用电负荷不断增加,供电存在一定缺口。由于国民经济的快速发展,*市用电需求不断增长,从*供电公司的统计数据(如图2-1所示)可看出,*市的最大用电
10、负荷整体呈上升趋势,2006年9月达到统计最高峰,为85万千瓦。图2-1 2005.42006.9*市最大用电负荷统计图针对*市的供电需求现状,*供电公司也逐步加大电网投入,供电能力有了一定程度的提高,但总体仍呈现出供不应求的局面,直接拉路限电和控制负荷天数仍总体偏高(详见表2-1所示)。表2-1 2005.42006.9*市直接拉路限电与控制负荷天数统计时间2005.42005.52005.62005.72005.82005.92005.10 2005.112005.12直接拉路限电天数(天)22211983001控制负荷天数(天)302824144114时间2006.12006.22006
11、.32006.42006.52006.62006.72006.82006.9直接拉路限电天数(天)100001141511控制负荷天数(天)401611112232014数据来源:*电力*供电分公司调度信息*市煤层气资源丰富,而供电存在缺口,同时煤层气发电成为我国鼓励发展的产业,这些都为煤层气发电项目提供了良好的发展环境,*市义城煤矿煤层气发电站建设正是在这样的背景下提出的,*市工程咨询中心接受*市*瓦斯综合利用有限公司委托,对义城煤矿煤层气发电站建设项目进行了可行性研究。2.3 项目建设的必要性一、项目建设是合理利用新能源,减少温室气体排放,保护大气环境的需要。煤层气的主要成分甲烷(CH4)
12、直接排空会造成环境污染。研究表明,煤层气的温室效应是CO2的2024倍,在全球气候变暖中的份额为15%,仅次于CO2,对臭氧层的破坏力是二氧化碳的78倍。*市是产煤大市,每年因采煤产生大量的甲烷气体,如果不对其进行处理直接排空对环境影响很不利,目前有些煤矿用燃烧后排空的办法来减少煤层气的排放,却又造成了资源的严重浪费。研究表明,对煤层气进行充分燃烧,其燃烧热值与天然气相当,而且洁净,几乎不产生任何废气,利用煤层气发电是充分利用这种清洁能源,减少环境污染的有效途径之一。义城煤矿煤层气发电站每年利用煤层气约398.9万m3,具有良好的环境效益。二、项目建设是改善煤矿安全生产,提高煤矿效益的需要。我
13、国高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井占46%,因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的3040%,占重大事故的7080%。瓦斯治理坚持“以抽保用、以用促抽”的原则,采煤之前先采出煤层气,防止煤矿瓦斯事故,改善煤矿的安全生产条件。利用煤矿瓦斯就近建立坑口发电站,它的好处有:其一,解决了煤层气“用”的问题,为煤矿带来收益,进而促进煤矿“抽”,从根本上防止瓦斯事故,形成了良性循环;其二,减少了煤矿向空气中排放的温室气体量,减少或避免了煤矿因大气污染物排放超标而受的处罚,降低煤矿的生产成本,为其改善生产条件创造了可能。三、项目建设对*市电网供电具有一定的补充作用。项目利用义城煤矿采煤过程中伴生的煤层
14、气代替常规燃料原油、天然气、煤炭等进行发电,不仅可以缓解能源供应紧张局面,改善能源结构,增加洁净的气体能源,而且将通常直接排空的煤层气转化为电力,供当地生产和生活用电,缓解供电紧张局面,具有良好的经济和社会效益。*市每月的供电完成量总体呈上升趋势,2006年8月达到最高峰,为52497万KWH,比上年同期增长了24.36,从2005年4月到2006年9月供电完成量平均上涨水平为634万KWH/月,按这样的增长率,*每年需建设一座规模为8800KW的发电站,义城发电站总装机容量为1.5MW,项目建设*电网正常供电具有良好的补充作用。2.4 项目建设的可行性2.4.1技术可行性目前*市多个设有瓦斯
15、抽放站的煤矿装有瓦斯发电机组,运行基本正常,取得了一些经验,为义城煤矿建设坑口发电站积累了成熟的、可借鉴的经验。义城煤矿瓦斯抽放站的抽放浓度为52.440,抽放出的煤层气可直接用于发电,技术上是可行的。2.4.2国家政策支持1、国家经济贸易委员会、财政部、国家税务总局关于进一步开展资源综合利用的意见要求:利用煤层气生产电力的企业,单机容量在500千瓦以上,符合并网调度条件的,电力部门都应允许并网,签订并网协议,对并网的机组免交小火电上网配套费,并在核定的上网电量内优先购买。2、为贯彻落实国家对资源综合利用的优惠政策,国家经济贸易委员会、原国家计划委员会、财政部、国家税务总局联合印发了资源综合利
16、用目录,瓦斯气的利用名列其中。根据财政部、国家税务总局关于企业所得税若干优惠政策的通知,综合利用煤层气(在资源综合利用目录里的资源)做主要原料生产的产品(本项目即为电力)所得,自生产经营之日起,免征所得税五年。3、*市煤层气(天然气)综合开发利用领导组办公室关于煤层气发电并网定价的情况说明晋市煤层气办200626号,为煤层气发电制定了合理的上网电价。综上所述,该项目是利用新型能源发电的政策鼓励发展的项目,项目的技术条件成熟,实施后对缓解当地电力紧张、减少温室气体排放、促进煤矿安全生产均有积极意义,项目建设是必要的,也是可行的。第三章 项目选址与建设条件3.1 项目选址项目选址于*市义城煤矿东南
17、部的闲置土地上,东侧10m处为义城煤矿瓦斯抽放站,西、北边为义城煤矿矿区。项目区无煤矿采空区,周围无重点保护的自然区和人文遗址。项目位置详见附件2:*市义城煤矿煤层气发电站地理位置图。3.2 建设条件3.2.1气象条件*县属暖温带大陆性气候,主要特征是大陆性气候明显,春夏秋冬四季分明。具体气象参数如下:年平均气温 11.7最冷月气温(一月份) -3最热月气温(七月份) 24.9年平均相对湿度 63%频率最多风向 西北风年平均风速 2.2m/s最高风速 23.0m/s年平均降雨量 659mm最大冻土深度 43cm最大积雪深度 21cm基本风压 0.45KN/m2基本雪压 0.30KN/m2设计时
18、应综合考虑以上气象及气候条件,使项目的施工和使用符合本地区的气候特征。3.2.2地形地质*县位于*省东南端,地处太岳山脉东支,中条山东北,太行山以西,沁河中游的西岸。全县境内山峦起伏,奇峰叠嶂,沟壑纵横,河流交织。地势由西南向东北倾斜,南北部高而中间低,构成了高中山区、中山区、低山区、丘陵区和河谷盆地区五大地貌单元。该项目所在区为山地地形,项目区位于半山腰上的局部平坦地带,南侧紧靠山体地势较高,西边和北边地势较低。3.2.3地震烈度依据中国地震烈度区划图和中华人民共和国防震减灾法,项目所在地的地震烈度为6度,水平地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第三组,符合建设电力工程的具体条件。3.2
19、.4气源供应条件项目发电所用煤层气由*市义城煤矿供给(已签订供气协议,详见附件3),发电站煤层气使用量小于抽采量,气源供应有保证。3.2.5供电入网条件项目年总发电量为648万KWH,经1250KVA变压器升压为10KV后经专线并入最近的变电站,所发电力除发电站自用外全部上网。建议尽快与供电公司签订供电上网意向书,保证电力正常上网。3.2.6供水条件项目每日用水量为2.15吨,其中补充冷却水2吨/日,生活用水0.15吨/日,水源为煤矿矿井水,经矿井水处理设施处理后可满足使用要求。第四章 工艺方案及设备选型4.1 设计原则1、根据瓦斯抽放量合理确定生产规模2、结合项目所在地瓦斯的气质条件,选择较
20、合理的工艺技术3、考虑生产过程中可能出现的意外情况,制定相应的安全保护措施4.2 工艺流程项目工艺流程分为输气系统、发电系统、电力并网系统,所发电力经电力并网系统最终并入区域电网,为保证区域电网的正常运行,在发电系统和电力并网系统中设自动化监控及监测系统,整个项目的工艺流程如下图示:自动化控制系统输气系统发电系统电力并网系统瓦斯抽放站区域电网并网专线图4-1 项目工艺流程图4.2 输气系统4.2.1瓦斯抽放系统义城煤矿经2004年度矿井瓦斯等级鉴定,确定该矿绝对瓦斯涌出量为22.06m3/min,相对瓦斯涌出量为22.71m3/t,为高瓦斯矿井。现有的地面瓦斯抽放泵房安装广东佛山水泵厂生产的S
21、K-30型水环式真空泵2台,一备一用,配用电机功率55kW,2004年抽放瓦斯量5.49106m3。4.2.2煤层气主要成分本项目所利用的瓦斯气未做过成分检测、因本区瓦斯同属于沁水煤田,引用太原理工大学测试中心为*省沁水煤田瓦斯工程所做的瓦斯检测报告,瓦斯气的主要化学成分及物理成分如下:表4-1 本区瓦斯气化学成分一览表组分CH4H2CO2O2N2COH2S尘合计平均含量V%52.40.200.119.9337.36未检出未检出未检出100%表4-2 瓦斯气物理成分一览表热值密度高热值爆炸极限运动粘度华白指数18.84MJ/Nm30.99kg/Nm320.90MJ/Nm3下限:5.2%上限:1
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