浅谈煤矿瓦斯的综合利用
浅谈煤矿瓦斯的综合利用

2009年第7期中州煤炭总第163期浅谈煤矿瓦斯的综合利用刘平,胡敏(淄博矿业集团有限责任公司技术中心,山东淄博255120)摘要:瓦斯作为一种新生、清洁能源,合理开发利用可以为企业创造良好的经济效益,又可以减少温室效应,降低环境污染。
在简单介绍国内外瓦斯利用现状的基础上,结合我国煤矿瓦斯利用的实际情况,阐述了煤矿企业针对不同浓度的瓦斯实施零排放和综合利用的解决方案。
关键词:煤矿瓦斯;综合利用;瓦斯发电;瓦斯实施零排放;清洁能源中图分类号:TD712.67文献标识码:B文章编号:1003—0506(2009)07—0041—02煤层气在煤矿俗称为瓦斯,它是成煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然气体。
其主要成分是甲烷,甲烷在空气中的浓度在5%~16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。
煤矿瓦斯如不加以利用,直接排放到大气中,其温室效应约为CO,的21倍。
据不完全统计,2005年我国煤田中排出的瓦斯130多亿m3(折合纯CH。
),2006年前10个月瓦斯利用率仅23%,利用量却不到10亿m3,其余部分均被排入大气。
如果将我国排放的煤矿瓦斯中的40亿m3用来发电,可发电130亿kWh,相当于为国家节约了570万t标准煤和减排了5000多万tCO:,并可创造大量就业岗位,经济、社会及环保效益都十分显著。
1国外瓦斯利用状况目前,世界上煤层气商业化开发比较成功的国家主要有美国、加拿大、澳大利亚、英国等。
其中,以美国的煤层气产业化经营最成熟,发展速度也最快。
自20世纪70年代末至80年代初美国率先成功开采煤层气以来,经过20多年不断地开发和研究,煤层气已成为美国重要的能源。
澳大利亚煤层气产业化发展得也相当快。
目前,煤层气的生产已成为昆士兰地区天然气工业的重要组成部分。
收稿日期:2009—04—02作者简介:刘平(1979一),男,湖北宜昌人,助理工程师,2003年毕业于湖北大学,现从事煤矿与煤化工及其相关领域的技术开发和科技管理工作。
瓦斯治理与综合利用实施方案

瓦斯治理与综合利用实施方案瓦斯治理与综合利用实施方案随着煤矿生产的不断扩大和提高,瓦斯问题越来越引起人们的关注。
瓦斯是一种非常危险的气体,一旦释放出来,很容易引发爆炸事故,严重威胁煤矿工人的生命安全。
同时,瓦斯的排放也造成了不小的环境污染,对环境造成了影响。
因此,瓦斯治理与综合利用已经成为当前煤矿生产中面临的一个重要问题,制定一套科学合理的实施方案,对于解决这个问题,具有重要意义。
本文将从以下几个方面,对瓦斯治理与综合利用实施方案进行论述。
一、瓦斯治理的现状与问题瓦斯是煤矿生产中一种不可避免的气体,通常通过矿井的通风系统来控制瓦斯的释放。
然而,由于各种因素的综合作用,如煤质、采煤技术、地质条件等因素,导致瓦斯气体的释放难以完全控制,瓦斯集中、瓦斯爆炸等瓦斯灾害也时有发生。
同时,煤矿瓦斯的排放也成为当前环境污染的一大难题。
因此,瓦斯治理已成为当前煤矿生产中面临的一个重要问题。
二、瓦斯治理与综合利用的主要思路煤矿瓦斯治理与综合利用的主要思路是:控制瓦斯的释放,尽量减少瓦斯危害,同时利用瓦斯能源,实现瓦斯资源可持续利用。
具体而言,可以采取以下措施:1. 加强瓦斯防治措施(1)加强瓦斯检测监测,确保瓦斯浓度在安全范围内。
(2)完善瓦斯通风系统,增加冲销作用,提高通风系统的效率。
(3)加强瓦斯封闭,尽量减少瓦斯的释放。
(4)采取室内瓦斯抽采措施,利用机械设备将瓦斯抽到地面,对瓦斯进行处理。
2. 实现瓦斯的综合利用(1)利用瓦斯发电,将瓦斯转化为电能,实现瓦斯资源的纯净化利用。
(2)利用瓦斯热能,将瓦斯转化为热能,用于加热、生产等方面。
(3)利用瓦斯合成氧化物,生产二氧化碳、甲醛等化学产品,实现瓦斯资源的高效利用。
三、瓦斯治理与综合利用的实现方法实现瓦斯治理与综合利用的过程中,需要注重以下几点。
1. 加强技术装备建设瓦斯治理与综合利用需要依靠先进的技术装备。
因此,需要建立完善的技术体系,引进优秀技术装备,确保治理和利用的效果。
浅谈煤矿瓦斯安全与利用前景

浅谈煤矿瓦斯安全与利用前景瓦斯作为煤矿的重要灾害,每年都造成重大的伤亡事故,而瓦斯是一种清洁能源,从安全节能和环保角度出发,本文对现在煤矿瓦斯的危害、利用及发展前景做出论述,加大瓦斯的抽采和利用,实现资源的可持续发展。
标签:煤矿;瓦斯安全;前景一、加强煤矿瓦斯安全管理和综合利用的必要性1.瓦斯治理与综合利用是矿井安全生产的需要对于瓦斯有窒息、燃烧和爆炸的情况,导致瓦斯爆炸的三要素是足够量的瓦斯、足够量的空气和引爆火源,所以大量的瓦斯是影响煤矿安全的重要因素,为了可以保证矿井安全的生产,应该认真的落实先抽后采的原则,并且坚持多点、均衡、低压、高浓的抽放,并且按照规定合理配风,使得开采过程中的瓦斯浓度不会超限,以保证矿井的安全生产。
2.瓦斯治理与综合利用是企业发展的需要现在的煤矿企业目标是以市场为导向,充分的利用矿区的资源、资产、技术和人才优势,引进技术,选择有市场前景的接续项目,发展非煤产业,随着矿井瓦斯抽放量的增加,利用规模和范围不断的扩大,现在已经形成比较完备的地面网络,取得良好的经济效益,得到良好的社会效益。
3.开发瓦斯资源是社会和环境保护工作的需要瓦斯中额甲烷含量很高,甲烷温室效应是全球气候变暖的重要原因,并且同等的甲烷造成的温室效应是二氧化碳的21倍,主要是大多数的煤层气正朝天排放,做好煤矿瓦斯安全管理与综合利用,不仅有利于煤矿的安全生产,使得瓦斯变害为利。
二、煤矿瓦斯事故频发的原因及对策1.煤矿瓦斯事故频发的原因瓦斯爆炸必须有火源、瓦斯的浓度应该在5%-16%之间、而且氧气应该充足,其中足够的瓦斯是造成爆炸事故的重要原因,我国造成事故的主要原因有通风管理混乱、违章作业、煤矿安全投入不足、职责不到位、煤矿工人缺乏培训意识淡薄。
(1)通风管理混乱这主要是由于没有按照技术政策进行开采,通风系统十分的混乱,设备不配套、能力与风量不足,对于小型的煤矿采用不正规的开采方式,加劇了潜在的危险,还有就是瓦斯检查制度执行不严格,瓦斯检查人员数风等,造成掘进工作无风或者是微风作业。
煤矿瓦斯治理与利用技术

煤矿瓦斯治理与利用技术概述:煤矿瓦斯是指在煤炭开采中释放出的可燃气体,它既是一种有害气体,也是一种重要的能源资源。
煤矿瓦斯治理与利用技术的发展对于提高煤矿安全生产水平和实现能源资源的可持续利用具有重要意义。
本文将从瓦斯治理与利用的基础知识、现有技术及其应用、发展趋势等方面进行分析。
一、瓦斯治理与利用的基本概念煤矿瓦斯治理与利用是指采取一系列的技术措施对煤矿瓦斯进行有效的收集、处理和利用,以达到保护煤矿工作环境和提高能源利用率的目的。
瓦斯治理与利用的关键在于瓦斯收集技术、瓦斯处理技术和瓦斯利用技术的有效结合。
二、瓦斯治理与利用的现有技术及其应用1. 瓦斯预排放技术瓦斯预排放技术是通过在煤矿开采过程中将瓦斯提前排放到安全地带,有效降低了煤矿瓦斯浓度和压力,减少了瓦斯爆炸的风险。
该技术已在国内外许多煤矿得到应用。
2. 瓦斯抽采技术瓦斯抽采技术是指利用煤矿井下的通风系统将瓦斯抽采到地面进行处理或利用。
常见的瓦斯抽采技术包括排放管抽采法、深孔抽放法等。
这些抽采技术已得到广泛应用,并取得了显著的效果。
3. 瓦斯处理技术瓦斯处理技术是指对收集到的瓦斯进行脱除杂质、降低甲烷含量等处理过程,以提高瓦斯的利用价值和安全性。
常见的瓦斯处理技术包括低温分离法、膜分离法、吸附法等。
4. 瓦斯利用技术瓦斯利用技术是指将处理后的瓦斯转化为电力、热能等能源资源的过程。
常见的瓦斯利用技术包括瓦斯发电、瓦斯热利用等。
这些技术可以将瓦斯资源有效利用,实现能源的可持续利用。
三、瓦斯治理与利用技术的发展趋势1. 技术集成化未来的瓦斯治理与利用技术将趋向于集成化,通过多种技术的综合应用,实现瓦斯的高效收集、处理和利用。
例如,将瓦斯预排放技术与瓦斯抽采技术相结合,可以更加有效地控制瓦斯的浓度和压力。
2. 利用多元化为实现更高效的瓦斯利用,未来将通过利用多种能源技术来综合利用瓦斯。
除了传统的瓦斯发电和瓦斯热利用,还可以考虑将瓦斯转化为氢能源或制备合成气等新型利用方式。
煤矿瓦斯综合利用技术研究及工程实施方案设计

煤矿瓦斯综合利用技术研究及工程实施方案设计煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种可燃气体,含有大量的甲烷。
在过去,这些瓦斯通常被排放到大气中,造成了环境污染和能源浪费。
随着环保意识的增强和能源需求的不断增长,煤矿瓦斯的综合利用成为了一个重要的课题。
本文将探讨煤矿瓦斯综合利用技术的研究以及工程实施方案的设计。
煤矿瓦斯的综合利用技术主要包括三个方面:瓦斯开采与回采技术、瓦斯利用技术和瓦斯处理技术。
首先,瓦斯开采与回采技术是煤矿瓦斯综合利用的基础。
通过合理的瓦斯回采方案可以将瓦斯从煤矿井下抽采出来,减少瓦斯对煤矿开采作业的影响,并提供瓦斯资源用于后续的利用。
目前,常用的瓦斯回采方法有抽采、抽放和抽放联合回采等。
需要根据煤层瓦斯含量、煤层赋存条件以及矿井开拓工艺等因素,选择适合的瓦斯回采方法。
此外,还需要对瓦斯抽采系统进行优化设计,提高瓦斯的抽采效率和安全性。
其次,瓦斯利用技术是煤矿瓦斯综合利用的关键。
可通过瓦斯循环利用和瓦斯能源开发两个方面来实现瓦斯的利用。
瓦斯循环利用是指将煤矿瓦斯回收后,经过处理以去除杂质后再输送到煤矿内部或附近的热力设备中供能,如瓦斯锅炉、瓦斯发电等。
瓦斯能源开发则是指将煤矿瓦斯转化为其他形式的能源,如甲烷制氢等。
因此,根据实际情况需要选择适合的瓦斯利用技术,根据瓦斯产量和质量以及用能量需求进行合理配置。
最后,瓦斯处理技术是确保煤矿瓦斯安全利用的重要环节。
瓦斯处理主要包括瓦斯脱附、除尘和净化等过程。
瓦斯脱附是指将煤矿瓦斯从煤层中释放出来,脱附后的瓦斯需要除去其中的颗粒物、污染物和水分等杂质,以提高瓦斯的纯度。
除尘则是将瓦斯中的灰尘、烟雾等微小颗粒物除去,净化则是将瓦斯中的硫化氢、二硫化碳等有害物质净化处理。
瓦斯处理技术的选择需要综合考虑处理效果和成本等因素。
在实施煤矿瓦斯综合利用工程的过程中,还需要制定合理的工程实施方案。
首先,需要对矿井进行勘察和评估,确定瓦斯回采的可行性和可采储量,以及确定瓦斯利用和处理的需求。
煤矿瓦斯治理与利用[1]
![煤矿瓦斯治理与利用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/361d368e5ebfc77da26925c52cc58bd63086936c.png)
煤矿瓦斯治理与利用引言瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体,它不仅对矿工的生命安全构成威胁,还具有高能源含量。
因此,煤矿瓦斯治理与利用至关重要。
本文将介绍煤矿瓦斯的来源和组成,煤矿瓦斯的治理方法以及煤矿瓦斯的利用途径。
煤矿瓦斯的来源和组成煤矿瓦斯主要来源于煤的变质和长时间存储过程中产生的天然气。
在煤矿中,瓦斯主要由甲烷组成,同时含有少量的乙烷、丙烷和氮气等成分。
瓦斯含量的高低取决于煤矿的地质条件、煤种和开采方法等因素。
煤矿瓦斯的治理方法煤矿瓦斯的治理方法主要包括以下几种:1.通风法:通过增加矿井的通风量,将瓦斯稀释到安全范围内。
这是最常用的瓦斯治理方法之一。
通风法分为普通通风法和局部通风法两种。
2.抽放法:通过开采地下煤矿时,利用抽水技术将瓦斯抽放到地面,减少瓦斯的积聚。
这种方法常用于煤矿井下工作面的瓦斯治理。
3.灭爆法:在矿井中设置灭火器,以防止瓦斯爆炸。
灭爆法主要包括灭火器和灭爆装置。
4.封闭法:通过在煤矿的工作面和通风回风巷等地方设置封堵设施,封闭瓦斯的扩散路径,达到瓦斯治理的目的。
5.气体抽放利用法:将煤矿瓦斯经过净化和除湿处理后,利用瓦斯的能源价值进行发电或供热等用途。
煤矿瓦斯的利用途径煤矿瓦斯的利用途径主要有以下几种:1.热能利用:将煤矿瓦斯经过净化和除湿处理后用于供热,可以解决煤矿生产过程中的能量需求。
这种方法既可以减少能源的消耗,又可以降低空气污染物的排放。
2.发电利用:将煤矿瓦斯经过净化和除湿处理后用于发电,可以充分利用瓦斯的高能源含量。
热能利用和发电利用是目前煤矿瓦斯利用的主要途径。
3.化学利用:将煤矿瓦斯中的甲烷和其他烃类化合物分离提纯后,可以用于生产化学品,如合成氨、甲醇等。
这种方法有助于提高瓦斯资源的综合利用效率。
4.燃料利用:煤矿瓦斯经过净化和除湿处理后,可以作为燃料用于煤矿自身的生产过程中,例如用于炼铁、炼钢等工艺的燃烧。
结论煤矿瓦斯治理与利用是保障矿工生命安全和提高煤矿能源利用效率的重要工作。
煤矿瓦斯综合利用技术研究

煤矿瓦斯综合利用技术研究煤矿瓦斯是一种非常有价值的资源,它是煤矿开采过程中产生的一种气体,其中含有丰富的甲烷,可以用于发电、供暖和燃料等方面。
但是,煤矿瓦斯也是一种有害气体,如果不及时处理和利用,就会造成安全隐患和环境污染。
为了解决煤矿瓦斯的利用和处理问题,我们需要利用煤矿瓦斯综合利用技术。
这是一种综合利用煤矿瓦斯的技术,既可以减少煤矿瓦斯的排放,又可以将其转化为有用的能源。
下面我们将从各个方面来探讨煤矿瓦斯综合利用技术。
首先,煤矿瓦斯综合利用技术包括煤矿瓦斯利用和处理两方面。
煤矿瓦斯利用包括煤矿瓦斯发电、煤矿瓦斯供暖和煤矿瓦斯转化为其他燃料等方面。
煤矿瓦斯处理主要包括煤矿瓦斯回收、煤矿瓦斯净化和煤矿瓦斯储存等方面。
其次,煤矿瓦斯综合利用技术的优点是很显著的。
首先,它可以将大量的煤矿瓦斯转化为有用的能源,从而减少环境污染和资源浪费。
其次,它可以提高煤矿的经济效益,从而促进煤矿的可持续发展。
最后,它可以提高煤矿的安全性,从而减少煤矿事故的发生。
然后,煤矿瓦斯综合利用技术的应用也需要注意一些问题。
首先,煤矿瓦斯综合利用技术需要大量的投资和技术支持,所以需要政府和企业共同合作来推广和应用。
其次,煤矿瓦斯的利用和处理需要严格的安全措施和操作规程,以防止煤矿事故的发生。
最后,煤矿瓦斯的利用和处理也需要适合的技术和设备来配合,从而实现煤矿瓦斯的充分利用和处理。
最后,煤矿瓦斯综合利用技术是一项非常重要的研究课题。
它不仅可以改善煤矿的经济效益和环境质量,还可以提高煤矿的安全性和可持续发展水平。
因此,我们应该加强对煤矿瓦斯综合利用技术的研究和推广,为煤矿的可持续发展打下坚实的基础。
煤矿瓦斯综合利用技术及经济效益

煤矿瓦斯综合利用技术及经济效益煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体,对矿工的安全和环境造成了严重的威胁。
然而,煤矿瓦斯也是一种宝贵的能源资源,通过综合利用技术,不仅可以减少煤矿瓦斯的排放,还可以转化为清洁能源,实现经济效益。
煤矿瓦斯综合利用技术主要包括瓦斯抽采、瓦斯发电和瓦斯化工三个环节。
首先,瓦斯抽采是利用抽风机等设备将煤矿瓦斯从矿井中抽出,以降低矿井内的瓦斯浓度,保证矿工的安全。
其次,瓦斯发电是将抽出的煤矿瓦斯转化为电能,通过发电机组将其转化为电力,供应给矿井和周边地区使用。
最后,瓦斯化工是将煤矿瓦斯转化为化工产品,如甲醇、乙烯等,实现煤矿瓦斯的资源化利用。
煤矿瓦斯综合利用技术的应用带来了巨大的经济效益。
首先,通过瓦斯抽采,不仅可以降低矿井内的瓦斯浓度,减少矿工的安全风险,还可以将抽采的瓦斯进行处理,提取其中的甲烷,作为燃料供应给矿井和周边地区,减少对传统能源的依赖,降低能源成本。
其次,煤矿瓦斯发电可以将煤矿瓦斯转化为清洁能源,减少温室气体的排放,改善环境质量。
同时,通过发电的方式,还可以将煤矿瓦斯转化为经济效益,增加矿井的收入。
最后,瓦斯化工将煤矿瓦斯转化为化工产品,不仅可以提高资源利用率,还可以创造更多的就业机会,促进地方经济的发展。
然而,煤矿瓦斯综合利用技术的推广面临一些挑战和难题。
首先,瓦斯抽采需要投入大量的设备和人力,增加了矿井的运营成本。
其次,瓦斯发电和瓦斯化工的技术要求较高,需要专业的技术人员进行操作和维护,增加了企业的技术培训成本。
此外,煤矿瓦斯的利用还面临市场需求不足的问题,需要政府和企业共同推动,制定相应的政策和措施,鼓励煤矿瓦斯的综合利用。
为了进一步推动煤矿瓦斯综合利用技术的发展,可以从以下几个方面进行努力。
首先,加强煤矿瓦斯的监测和预测,及时发现和控制瓦斯超标的情况,提高矿工的安全。
其次,加大对煤矿瓦斯综合利用技术的研发和推广力度,提高技术水平和市场竞争力。
同时,加强政府的引导和支持,制定相应的政策和措施,鼓励企业进行煤矿瓦斯的综合利用,为企业提供相应的补贴和奖励。
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浅谈煤矿瓦斯的综合利用
唐永川
(湖南科技大学能源与安全工程学院)
摘要:瓦斯作为一种新生、清洁能源,合理开发利用可以为企业创造良好的经济效益,又可以减少温室效应,降低环境污染。
在简单介绍国内外瓦斯利用现状的基础上,结合我国煤矿瓦斯利用的实际情况,阐述
了煤矿企业针对不同浓度的瓦斯实施零排放和综合利用的解决方案。
关键词:煤矿瓦斯;综合利用;瓦斯发电;瓦斯实施零排放;清洁能源
煤层气在煤矿俗称为瓦斯,它是成煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然气体。
其主要成分是甲烷,甲烷在空气中的浓度在5%~16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。
煤矿瓦斯如不加以利用,直接排放到大气中,其温室效应约为CO,的21倍。
据不完全统计,2005年我国煤田中排出的瓦斯130多亿m3(折合纯CH。
),2006年前10个月瓦斯利用率仅23%,利用量却不到10亿m3,其
余部分均被排入大气。
如果将我国排放的煤矿瓦斯中的40亿m3用来发电,可发电130亿kWh,相当于为国家节约了570万t标准煤和减排了5 000多万t CO:,并可创造大量就业岗位,经济、社会及环保效益都十分显著。
1 国外瓦斯利用状况
目前,世界上煤层气商业化开发比较成功的国家主要有美国、加拿大、澳大利亚、英国等。
其中,以美国的煤层气产业化经营最成熟,发展速度也最快。
自20世纪70年代末至
80年代初美国率先成功开采煤层气以来,经过20多年不断地开发和研究,煤层气已成为美国重要的能源。
澳大利亚煤层气产业化发展得也相当快。
目前,煤层气的生产已成为昆士兰地区天然气工业的重要组成部分。
英国、俄罗斯、乌克兰、波兰等国家煤矿瓦斯抽放和利用已有多年历史。
其中,英国主要把煤层气用于发电或汽车燃料;乌克兰主要用于供暖、汽车燃料;日本除把煤层气用作发电和内燃机燃料外,还用来作为廉价的化工原料。
2 国内瓦斯利用现状
据不完全统计,我国每年抽排的煤层气资源与开采的常规天然气资源相当,但利用率却很低。
大规模的开发利用还在发展中。
造成我国煤矿瓦斯利用率偏低的主要原因:①抽排瓦斯浓度较低,按目前的技术水平和相关的安全规程,只能排空而难以利用;②抽采规模小而分散,不便于集中利用;③缺乏政府和相关优惠政策的支持。
3不同浓度瓦斯的综合利用
从世界范围看,煤矿瓦斯利用主要集中在民用、发电、工业燃料及化工原料等方面。
随着科技的不断进步,瓦斯利用技术日趋成熟。
3.1 甲烷含量30%以上的高浓度含瓦斯气体利用
甲烷浓度在30%以上的煤矿高浓度含瓦斯气体约占5%。
目前主要有以下几种利用方式:(1)民用瓦斯燃气。
阳泉、抚顺矿区规模较大,年利用量在6 000万m3以上;淮南矿区已具备同时向10万户居民供气的储配能力。
(2)工业瓦斯锅炉。
分中、低压供气和热水、蒸汽供热,国内生产厂家定型产品有:广东迪森、上海新业、青岛四方、太原绿威等。
晋城、淮南等矿区已应用工业瓦斯锅炉。
(3)瓦斯发电。
目前具有成熟的瓦斯发电技术。
可以利用瓦斯发电上网,实现远距离输送,做到就地转化,转化为高品质、高价值的电力,内燃机发电方便、转化效率高。
贵州盘江煤电集团公司土城矿苏家营瓦斯发电厂就是利用井下抽放的煤层气作为燃料发电,装机容量为5700 kW,每年发电1 400多万kWh,还充分利用余热为矿区供暖和提供热水。
3.2 甲烷浓度6%一30%的含瓦斯气体发电
甲烷浓度在6%一30%的煤矿含瓦斯气体约占总量的11%,该类瓦斯除部分采用低浓
度瓦斯发电机组发电外,基本处于排空状态,可利用的潜力巨大。
2005年10月,山东胜动集团研制出500 kW低浓度瓦斯发电机组,标志着我国低浓度瓦斯利用的新纪元。
该机组的成功运行要解决2个世界性的难题:一是安全问题(防爆问题)。
即采用何种技术措施来保证安全,是否得到国家安全部门的认可,并已应用。
二是机组对瓦斯的适应性问题。
即采用何种技术,保证机组适应低浓度瓦斯的特点,并能高效运行。
“胜动”机组的技术优势:①电控混合技术;②数字点火技术;③缸温控制技术;④稀薄燃烧技术;⑤增压中冷技术;⑥低压进气技术。
以淮南谢一矿低浓度瓦斯发电站为例,该矿利用甲烷浓度为6%一23%的煤矿井下含瓦斯气体为原料,于2005年9底从胜动集团引进6台500 kW低浓度瓦斯发电机组,装机容量为3 000 kW。
同年11月1日机组正式运行。
该机组的成功运行,标志着我国解决了6%以上低浓度瓦斯抽排放空问题,不仅拓展了瓦斯综合利用空间,有效地利用了资源,而且对促进煤矿安全生产、减少温室气体排放有重大意义。
由上可知,发电已成为瓦斯综合利用最为直接、有效的途径。
3.3煤矿乏风瓦斯利用
80%以上煤矿含瓦斯气体的甲烷含量是低于5%的。
目前,采取的主要措施是将瓦斯直接排空,以减少煤矿安全生产的隐患。
但随着逆流反应器(VOCSIDIZER)技术的发展,乏风瓦斯的利用将不再是难题。
VOCSIDIZER装置由一个钢制容器组成,内部是陶瓷床,加热元件位于陶瓷床的中央。
其工作原理:先用电将陶瓷床中心部分加热到l 000℃,然后使乏风瓦斯通过床体。
当乏风瓦斯通过床体中部高温区时甲烷迅速氧化,通过热交换,氧化的热能被传递到陶瓷床材料的周围。
热交换的效率很高,在一个平衡系统中,入口处和出口处气体的温差仅有40℃。
为了维持床中央的高温区域,气流的方向必须在自上而下和自下而上之问来回调换。
整个氧化过程只在陶瓷床内部发生,没有火焰,温度的水平分布非常均匀。
由于温度变化不大,不产生瞬时高温,所以甲烷的氧化效率很高,且没有氮氧化物产生。
1994年,VOCSIDIZER试验装置首先安装在英国一家煤矿,其矿井乏风瓦斯含量为0.3%一0.6%,流量为8 000 m3/h。
2001年,第2套试验装置安装在澳大利亚必和必拓公司的APPIN煤矿,该矿乏风甲烷浓度为1%,整套装置成功运行了近1a,将矿井乏风中90%的能量回收用于生产热水。
不久。
必和必拓公司又在WESTCLIFF煤矿安装了第3套装置,每小时处理矿井乏风250 000 in3,其甲烷浓度为0.9%,回收的能量用于产生过热蒸汽,并运行1台6 MW 蒸汽轮机。
2007年9月14日,该项目正式投入运转,从而成为世界上首个满负荷运转的乏风瓦斯发电站(甲烷平均含量为1%)。
4 结语
煤矿瓦斯作为一种曾被浪费掉的清洁能源,充分利用好它,既可减轻煤矿安全生产的压力,又能为企业创造良好的经济效益。
此外,还可以实现甲烷的“零排放”,降低对环境的污染。
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