低浓度瓦斯发电专业技术

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煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用煤矿是煤炭资源的主要开采地,在煤矿开采过程中产生的瓦斯是一种危险的气体,不仅对矿工的生命安全构成威胁,还对环境造成污染。

为了有效利用煤矿瓦斯资源,并减少对环境的影响,煤矿低浓度瓦斯发电技术应运而生。

本文将从技术原理、应用效果和发展前景等方面对煤矿低浓度瓦斯发电技术进行介绍。

一、技术原理煤矿低浓度瓦斯发电技术是指利用煤矿井下低浓度瓦斯进行发电,从而实现瓦斯资源的高效利用。

煤矿瓦斯的主要成分是甲烷,同时还含有少量的乙烷、丙烷、氮气等成分。

瓦斯的浓度一般在1%以下,传统的瓦斯发电技术往往无法有效利用这些低浓度的瓦斯资源。

而低浓度瓦斯发电技术通过先对瓦斯进行预处理,将其中的杂质去除,然后将纯净的甲烷燃烧,驱动发电机发电。

低浓度瓦斯发电技术的核心在于瓦斯预处理和燃气发电。

瓦斯预处理主要包括除尘、除湿、除酸和除硫等工序,确保瓦斯的纯度和稳定性。

燃气发电则是通过燃气发电机将瓦斯气体燃烧产生热能,驱动发电设备发电,从而实现对瓦斯资源的高效利用。

二、应用效果煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用效果主要体现在以下几个方面:1. 瓦斯资源利用率高:传统的煤矿瓦斯排放往往造成了能源资源的浪费,而低浓度瓦斯发电技术可以有效利用煤矿井下的瓦斯资源,提高了瓦斯资源的利用率。

2. 节能减排效果明显:煤矿低浓度瓦斯发电技术将瓦斯资源转化为电能,减少了对传统能源的依赖,达到了节能减排的效果。

3. 环保效益显著:瓦斯是一种温室气体,对环境造成了严重的污染,而煤矿低浓度瓦斯发电技术可以将这些有害气体转化为清洁能源,减少了对环境的不良影响。

4. 经济效益显著:煤矿低浓度瓦斯发电技术可以有效减少煤矿的瓦斯排放,降低了矿井的运行成本,提高了矿山的效益。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用效果非常显著,不仅提高了煤矿的资源利用率,还对环境和经济都有积极的影响。

三、发展前景煤矿低浓度瓦斯发电技术具有广阔的市场前景和发展空间。

随着我国对清洁能源的需求不断增加,煤矿低浓度瓦斯发电技术将会成为未来能源开发的重要方向之一。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用煤矿是我国能源的重要来源,但是在煤矿采矿过程中,会产生大量的瓦斯。

瓦斯是一种有害气体,可引起爆炸事故,危害人类生命和财产安全。

因此,要对煤矿瓦斯进行有效的治理和利用是保障煤炭生产安全和可持续发展的重要措施之一。

煤矿低浓度瓦斯发电技术是一种有效的利用煤矿瓦斯的方法,该技术通过将煤矿瓦斯转化为电能,达到减少瓦斯排放、提高煤炭资源利用率和环保效益的目的。

在煤矿里,瓦斯浓度通常会受到地下煤体结构、采矿方式、时间和瓦斯抽采系统等因素的影响,而低浓度瓦斯发电技术就是利用这种低浓度瓦斯生成电能的新技术。

低浓度瓦斯发电技术是利用煤矿废气及瓦斯供能的一种发电方式。

该技术采用燃气发动机与有机末端式发电机组成的发电设备,将煤矿瓦斯经过预处理后进入燃气发动机中进行燃烧,从而产生电能。

其中的关键是预处理技术,需要对煤矿瓦斯进行降压、洗涤、除尘等处理,以达到安全、高效、稳定的发电效果。

与传统的燃煤发电相比,低浓度瓦斯发电技术具有如下优势:(1)降低煤矿瓦斯排放量,减轻煤矿环境污染和温室气体排放。

(2)提高煤炭资源利用率。

煤矿瓦斯是一种可以再利用的能源,发电后可以实现资源的最大化利用。

(3)对煤矿的经济效益提高有一定帮助,发电可以带来一定的收益,尤其是在能源紧缺的情况下,低浓度瓦斯发电技术会更具优势。

(4)改善煤矿内部环境,降低矿工的劳动强度和工作风险。

3. 参考案例山东某煤矿低浓度瓦斯发电技术在2018年得以广泛应用。

该煤矿的瓦斯利用率仅为0.8%,而应用低浓度瓦斯发电技术后,瓦斯利用率能够达到60%以上。

每年能够发电并销售电力500多万千瓦,实现了能源的再利用,并赋予了煤炭新的生命。

值得注意的是,低浓度瓦斯发电技术的推广应用并不是一帆风顺的。

目前,推广应用的过程中,仍存在发电设备成本高、技术难度大、运行成本高等问题。

人们期待新的技术突破和成本降低,进一步推动低浓度瓦斯发电技术的应用和推广。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用煤矿是我国主要的能源资源之一,但由于煤矿瓦斯的释放和利用存在一定的困难,矿井瓦斯的排放给矿业企业带来了很大的经济损失和安全隐患。

而煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用,可以有效解决这一问题,提高矿山能源利用效率,减少煤矿瓦斯的排放,保障矿井安全生产。

煤矿低浓度瓦斯发电技术是指利用煤矿瓦斯中高浓度瓦斯和低浓度瓦斯的混合气体进行发电的一种技术。

传统的煤矿瓦斯发电技术一般只能利用高浓度瓦斯,而低浓度瓦斯则往往因为含氧量低、热值低等特点难以直接燃烧利用。

而煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用,可以将高浓度瓦斯和低浓度瓦斯混合利用,提高矿井煤矿瓦斯的利用率,并减少对环境的污染。

1.煤矿瓦斯发电机组的技术改造:通过煤矿瓦斯发电机组的技术改造,使之能够适应低浓度瓦斯的燃烧特性。

安装特殊的瓦斯燃烧器,提高瓦斯燃烧的效率;增加氧气进气装置,提高燃烧时的氧气供应量等。

2.煤矿瓦斯收集和净化技术的改进:通过改进煤矿瓦斯收集和净化技术,将低浓度瓦斯与高浓度瓦斯进行混合利用。

采用新型的瓦斯抽放设备,提高瓦斯抽放效率;采用高效的瓦斯净化技术,提高瓦斯利用效率等。

3.煤矿瓦斯发电系统的优化设计:通过优化煤矿瓦斯发电系统的设计,使之能够更好地适应低浓度瓦斯的利用。

调整发电机组的负荷特性,使之适应低浓度瓦斯发电的需求;优化发电系统的运行参数,提高发电效率等。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用有着重要的意义。

可以提高煤矿的能源利用效率,降低能源消耗。

可以减少煤矿瓦斯的排放,降低对环境的污染。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用还可以提高矿井的安全性,减少瓦斯爆炸等事故的发生。

目前,煤矿低浓度瓦斯发电技术已经在国内的一些煤矿中得到了应用,并取得了良好的效果。

但同时也要注意,煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用还面临着一些困难和挑战,比如瓦斯混合比例的控制、瓦斯发电机组的负荷特性等。

今后需要继续加大研发力度,不断改进技术,提高低浓度瓦斯发电技术的应用水平,进一步推广和应用该技术,以更好地解决矿井瓦斯排放和能源利用的问题。

低浓度瓦斯发电技术

低浓度瓦斯发电技术

低浓度瓦斯发电技术伴随着煤炭资源的勘探和开采,煤矿瓦斯作为伴生资源被大量发现。

煤矿瓦斯按所含甲烷浓度分为四大类:一类是地面抽采煤层气,甲烷浓度大于80%,主要用于民用、汽车燃料、发电等;二类是煤炭开采过程抽排出,甲烷浓度在25%至80%之间的瓦斯,称为高浓度煤矿瓦斯,主要用于民用、化工、发电、燃烧等;三类是煤炭开采过程抽排出,甲烷浓度<25%的,称为低浓度瓦斯,目前小部分用于发电,大部分直接排空;四类是煤矿通风系统中排出的甲烷浓度低于1%的,称为“通风瓦斯”,直接放散。

1.1低浓度瓦斯发电条件低浓度瓦斯发电必须解决两个问题:一是发电机组要适应瓦斯浓度和压力的变化要求;二是要有安全的瓦斯输送系统,保证安全发电。

1.2.3 500GF1-3RW瓦斯发电机组主要技术特点1.2.3.1空燃比自动调节技术通过计算机实现发动机空燃比闭环控制,对于低浓度瓦斯,设计大口径瓦斯进气通道。

瓦斯与空气分别由电动蝶门进行控制。

当CH4的浓度变化时,发动机自动实时监控燃烧状况,由中央控制单元发出指令,执行器调整燃气通道,从而改变燃气进气量,达到自动调节混合比的目的,使发动机空燃比始终保持在理想状态,整个过程自动实现。

无空燃比自动调节技术的机组理论上不能应用于瓦斯发电,实践也证明没有空燃比自动调节技术的机组国内没有成功使用的案例。

此项技术是我公司的发明专利。

1.2.3.2高压进气技术针对抽排瓦斯压力低的特点,机组采用瓦斯与空气先混合后增压技术适应煤矿瓦斯压力低的特点。

该技术的应用,可实现直接应用煤矿抽排瓦斯发电的目的。

瓦斯压力到调压阀前达到3kPa以上就可以达到使用条件,不需要增加加压装置,减少投资。

未采用此技术的机组需要加压装置,增加了投资;同时低浓度瓦斯压力升高时,爆炸极限迅速变宽,增加了安全隐患,消耗了电力,降低了发电效益。

1.2.3.3稀薄燃烧技术通过合理匹配配气系统,利用自主知识产权的新概念燃烧室技术和缸温控制技术,共同实现稀薄燃烧,降低热负荷,提高了机组对燃气的适应性和机组的热效率,其动力性和可靠性提高。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用煤矿是我国能源资源的主要产地之一,但煤矿生产过程中往往伴随着瓦斯的产生。

瓦斯是煤矿中一种危险的气体,不仅容易引发矿井事故,还是一种宝贵的能源资源。

目前,煤矿低浓度瓦斯发电技术已经成熟,并得到广泛应用。

本文将从煤矿低浓度瓦斯的特点、发电技术原理、技术应用及发展前景等方面进行阐述。

一、煤矿低浓度瓦斯的特点二、煤矿低浓度瓦斯发电技术原理煤矿低浓度瓦斯发电技术是将煤矿释放出来的低浓度瓦斯收集、净化后,直接用于发电,是一种新型的清洁能源利用技术。

其原理主要包括瓦斯收集、净化和发电三个步骤。

首先是瓦斯的收集。

煤矿瓦斯收集系统主要包括管道收集系统和井下抽采系统两种。

管道收集系统是通过地面的管道网络将瓦斯从井下抽采出来输送到地面处理站,而井下抽采系统则是直接在井下进行瓦斯的抽采和输送。

瓦斯收集系统的设计合理与否直接影响到瓦斯的采集效率和发电的经济性。

其次是瓦斯的净化。

瓦斯净化主要是对瓦斯中的杂质和水分进行去除,使瓦斯达到一定的纯度和湿度要求,以满足燃气发电机组的使用要求。

目前,常用的瓦斯净化技术主要包括吸附法、膜法和化学吸收法等。

最后是发电。

经过收集和净化后的瓦斯被引入燃气发电机组,借助燃气发电机组的燃烧过程,瓦斯能够释放出热能,驱动发电机发电。

通过发电技术的应用,煤矿低浓度瓦斯被转化为电能,实现了瓦斯资源的高效利用。

目前,我国在煤矿低浓度瓦斯发电技术上已经有了一定的成果和经验。

一些大型煤矿已经开始尝试在矿井中建设瓦斯发电站,利用低浓度瓦斯进行发电。

一些技术先进的瓦斯净化设备也已经开始在一些煤矿中得到应用,使得瓦斯的净化效果和发电效率得到了显著提高。

在技术上,煤矿低浓度瓦斯发电技术也正在不断创新和完善。

新型的瓦斯发电机组,高效的瓦斯净化设备以及智能化的瓦斯控制系统等新技术的应用不断提高着瓦斯发电技术的效率和安全性。

一些煤矿企业也开始积极开展瓦斯发电项目,争取政府支持和投资,推动煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用和推广。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用煤矿低浓度瓦斯发电技术是指采用专门的瓦斯发电机组,在瓦斯浓度较低的条件下进行发电。

传统的煤矿瓦斯利用需要瓦斯浓度在5%以上才能进行发电,而低浓度瓦斯发电技术可以有效利用浓度在1%以下的瓦斯资源,将之转化为电能,实现资源的最大化利用。

这一技术不仅提高了煤矿瓦斯的开采率,减少了瓦斯的排放,还为矿井提供了可靠的、清洁的电力供应,促进了矿井的安全生产。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用具有重要的意义。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用不仅可以带来经济效益,还能够带来环境效益。

在传统的煤矿瓦斯利用过程中,由于受限于瓦斯浓度的限制,瓦斯往往被排放到大气中,造成了严重的环境污染和温室气体的排放。

而低浓度瓦斯发电技术可以将这些弱瓦斯资源变废为宝,最大限度地减少了瓦斯的排放,降低了环境污染。

通过发电的方式将瓦斯能量转化为电能,实现了资源的再利用,降低了能源的浪费。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用对环保和资源节约方面有着重要的意义。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用还对于煤矿安全生产有着积极的促进作用。

煤矿矿井内的瓦斯属于有害气体,一旦积聚过多,将会对矿井内的人员和设备造成严重的安全隐患。

传统的瓦斯抽采技术往往只能将部分的瓦斯排放到大气中,而低浓度瓦斯发电技术可以将瓦斯直接转化为电能,有效减少了瓦斯的积聚和矿井内的瓦斯爆炸风险。

而且由于瓦斯发电过程本身是一个自洁过程,可以有效去除瓦斯中的有毒物质,降低了对环境和人员的危害。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用对煤矿安全生产具有重要的促进作用。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用在提高煤矿资源利用率、减少环境污染和促进煤矿安全生产方面具有重要的作用。

目前,我国煤矿低浓度瓦斯发电技术已经取得了一系列的重要进展,具备了很好的应用前景。

但是在实际应用中,还存在一些问题需要解决。

首先是技术的成熟度和可靠性问题,由于低浓度瓦斯发电技术相对较新,相关的技术研发和设备制造尚不够成熟,存在着一定的技术风险。

煤矿低浓度瓦斯发电技术原理及经济效

煤矿低浓度瓦斯发电技术原理及经济效煤矿低浓度瓦斯发电技术原理及经济效益煤层气在煤矿称为煤矿瓦斯。

根据新的资源评价结果,我国陆上煤层气资源量36.8万亿立方米,与陆上常规天然气资源量(38万亿立方米)相当,仅次于俄罗斯和加拿大。

煤层气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中的浓度达到5%,16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。

煤层气不加以利用,直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍。

煤矿瓦斯发电,既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件,又有利于增加洁净能源供应、减少温室气体排放,达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标。

一、低浓度瓦斯发电技术煤矿瓦斯分高浓度瓦斯和低浓度瓦斯,高浓度瓦斯是指瓦斯浓度大于25%的瓦斯,低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于25%的瓦斯。

我国60%以上的瓦斯是含甲烷25%以下的低浓度瓦斯,按煤矿安全规程要求,瓦斯浓度在25%以下的就不能贮存和输送,更谈不上利用了。

低浓度瓦斯发电需要解决2个问题,一是各个煤矿的本身不一样,而且随时都在变化,传统的发电机组很难“以不变应万变”;二是低浓度瓦斯的安全输送问题。

山东胜动集团2000年研制出国内第一台高浓度瓦斯发电机组,2005年10月又研制出第一台500千瓦的低浓度瓦斯发电机组,填补了世界空白。

该机组采用电控燃气混合器技术,可以自动控制空燃比,以适应瓦斯的浓度变化,同时,发明了低浓度瓦斯安全输送技术,采用细水雾技术,解决了低浓度瓦斯的地面安全输送问题。

中国工程院周世宁院士认为:“胜动集团发明的瓦斯发电机组,适合我国煤矿点多量小的特点,堪称破解我国煤矿瓦斯难题的金钥匙。

二、低浓度瓦斯发电基本要求首先、按国家煤矿安全管理部门的要求安装了瓦斯抽放系统,并且瓦斯抽放系统须正常运行;其次、瓦斯抽放系统纯瓦斯抽放量在100万m3/年左右,瓦斯浓度在6-25%之间。

达到这2个条件就能具备建设瓦斯电站的基础,若建设瓦斯电站就可实现“以利用促抽采、以抽采促安全”的煤矿良性循环发展。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用
随着世界经济的快速发展,对能源需求的需求逐渐增加,燃煤发电作为传统能源的主
要来源之一,被广泛应用。

然而,煤矿瓦斯的排放和利用一直是煤矿安全生产和环境保护
的重要问题。

在传统的做法中,矿井瓦斯主要通过排放、燃烧和抽采的方式处理,但这些
方式都有一定的局限性和一定的环境风险。

低浓度瓦斯是指瓦斯浓度在0.3%~1%之间的瓦斯。

传统的瓦斯处理方法对瓦斯浓度有
一定的要求,而低浓度瓦斯无法进行燃烧利用和抽采利用。

而低浓度瓦斯发电技术却可以
将低浓度瓦斯发电,实现瓦斯能源的利用和资源化。

低浓度瓦斯发电技术的原理是通过瓦斯动力机或内燃机转化瓦斯能为机械能,最终转
化为电能。

相比传统的排放和抽采方式,低浓度瓦斯发电技术具有以下优势:
1.资源化利用。

低浓度瓦斯是可再生资源,通过低浓度瓦斯发电技术可以将瓦斯转化
为电能,实现资源化利用。

2.安全生产。

传统瓦斯排放和抽采方式都存在一定的环境和安全风险,而低浓度瓦斯
发电技术可以减少瓦斯的排放和燃烧,降低煤矿事故的发生率。

3.节能减排。

低浓度瓦斯发电技术的应用可以有效地减少煤矿的能耗和二氧化碳排放,为环保减排作出贡献。

低浓度瓦斯发电技术在煤矿中的应用可以实现瓦斯资源的最大化利用,提高煤矿的经
济效益和社会效益。

同时,也可以降低煤矿的运营成本和环境风险,保障煤矿的安全生产。

未来,随着技术的不断更新和完善,低浓度瓦斯发电技术将会更加成熟和稳定,为能源的
可持续发展和环保减排作出更大的贡献。

低浓度瓦斯发电的技术实现方式

低浓度瓦斯发电的技术实现方式低浓度瓦斯是一种特殊的天然气,主要由甲烷、乙烷、少量氮气、二氧化碳等组成,能源含量相对较低。

然而,低浓度瓦斯资源广泛且易于获取,尤其是在煤矿、油田和垃圾填埋场等地。

因此,开发低浓度瓦斯发电技术具有重要意义,既能解决能源问题,又能减少环境污染。

一、低浓度瓦斯发电技术的背景随着全球能源需求的增加和环境压力的加大,低浓度瓦斯发电技术成为了研究的热点。

低浓度瓦斯发电的技术实现方式主要包括以下几种:燃烧利用、瓦斯梯级利用、生物甲烷利用以及其他新兴技术。

二、燃烧利用燃烧利用是低浓度瓦斯发电技术中最常见且最成熟的方法之一。

这种方法通过瓦斯燃烧产生高温高压燃气,然后将燃气通过燃气轮机或发电机组驱动发电,最后释放出的废气经过除尘、脱硫等处理后排放。

燃烧利用技术具有成本低、系统稳定、排放干净等优点。

然而,燃烧过程中会产生大量的二氧化碳,对环境造成负面影响。

三、瓦斯梯级利用瓦斯梯级利用是一种将低浓度瓦斯在多个阶段进行利用的技术。

首先,通过燃烧利用瓦斯产生的高温高压燃气,驱动发电机组发电。

然后,废气经过热回收设备回收能量,用于加热瓦斯升温,提高瓦斯浓度。

接着,提高后的瓦斯通过其他设备进一步提纯,如压缩、脱硫等工艺,最终获得高纯度的甲烷瓦斯用于其他用途。

瓦斯梯级利用技术不仅能够实现发电,还能最大限度地提高瓦斯利用效率,减少对环境的影响。

四、生物甲烷利用生物甲烷利用是将低浓度瓦斯通过生物转换产生甲烷并利用的一种技术。

通过微生物的作用,将低浓度瓦斯中的甲烷含量提高到可利用的水平。

这种方法在垃圾填埋场等资源丰富的场所应用较为广泛。

由于生物甲烷利用是在自然界中普遍存在的过程,因此其对环境的影响较小,具有较好的环境适应性。

五、其他新兴技术除了传统的燃烧利用、瓦斯梯级利用和生物甲烷利用,还存在一些新兴技术可以实现低浓度瓦斯发电。

例如,利用低浓度瓦斯进行碳捕集和封存技术,即将瓦斯中的二氧化碳、氮气等气体分离并封存,以提高甲烷纯度。

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用

煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用煤炭资源一直是我国能源领域的重要资源,而煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种有害气体,含有可燃性气体成分。

煤矿瓦斯的处理和利用一直是煤矿安全生产和资源利用的重要问题。

为了更好地利用煤矿瓦斯资源,降低煤矿瓦斯对环境和人体的危害,煤矿低浓度瓦斯发电技术应运而生。

本文将对煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用进行介绍。

一、煤矿低浓度瓦斯的特点煤矿低浓度瓦斯指的是瓦斯浓度低于25%的瓦斯。

相比于高浓度瓦斯,低浓度瓦斯的爆炸性更弱,但瓦斯气体中的甲烷成分的燃烧热值却更高,因此也具有一定的利用价值。

煤矿低浓度瓦斯广泛分布在煤矿工作面和深井煤层中,数量可观。

煤矿低浓度瓦斯发电技术是指将煤矿低浓度瓦斯直接利用于发电。

常见的煤矿低浓度瓦斯发电技术主要包括燃烧发电技术和燃料电池发电技术。

1. 燃烧发电技术煤矿低浓度瓦斯中的甲烷成分可被燃烧产生热能,常见的燃烧发电技术是利用内燃机或燃气轮机将瓦斯燃烧产生的热能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。

这种技术可以直接利用煤矿低浓度瓦斯进行发电,将瓦斯资源利用起来,减少对大气造成的污染。

这种技术也可以提高矿井的安全性,减少瓦斯爆炸的风险。

燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,其中燃料电池发电技术利用煤矿低浓度瓦斯中的甲烷成分与氧气发生氧化反应,从而产生电能。

燃料电池发电技术具有高效、清洁、低噪音等特点,对环境友好。

而且,燃料电池发电技术还能够比较彻底地将有害气体利用起来,减少对环境的污染。

煤矿低浓度瓦斯发电技术在我国已经取得了一定的应用成果。

目前,一些大型煤矿已经建设了煤矿低浓度瓦斯发电站,通过燃烧发电技术或燃料电池发电技术利用煤矿低浓度瓦斯进行发电。

这些发电站不仅可以有效利用煤矿低浓度瓦斯资源,减少对环境的污染,同时也提高了煤矿的资源利用效率。

同时在技术研发方面,国内外热力公司及大学科研机构也在煤矿低浓度瓦斯发电技术上持续进行研究与改进,推动技术的完善和推广。

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欠压保护:在主回路低压断路器装设失压脱扣器,当发电机电压低于50%—60%额定电压时,使主断路器分闸。
逆功率保护:采用反时限逆功率保护机组,并联运行时发生5%-15%额定功率的逆功率时,10s内逆功率保护装置使主断路器分闸。
1.2.3.3 稀薄燃烧技术
通过合理匹配配气系统,利用自主知识产权的新概念燃烧室技术和缸温控制技术,共同实现稀薄燃烧,降低热负荷,提高了机组对燃气的适应性和机组的热效率,其动力性和可靠性大大提高。未采用此技术的机组,机组容易爆震,同时对燃气的潮湿性较为敏感,表现为点火困难或点火不连续,直接影响机组运行的可靠性。
1.2.3.5电子调速技术
选用美国WOODWARD电调系统,该系统是当前世界最先进的大功率调速系统,经过20多年燃气机研发经验和国内外机组的使用验证,该调速系统的使用性能优越,具有高稳定性和反应快速等优点,适合多台机组并车或并网时使用,可达到精确的速度控制,使机组调速率稳定。
1.2.3.6 TEM(工控计算机)技术
1.2.3.4 防回火技术
公司针对低浓度瓦斯的特点,研制了金属波纹带瓦斯管道专用的阻火器,用于发动机的三处阻火点,防止发动机回火。此专用阻火器通过了国家消防总局的批准。专利技术,点火系统与美国ALTRONIC公司的产品配套使用,通过在世界范围内的使用证明:该系统具有较高的可靠性,尤其适用于大功率机组,保证燃气燃烧充分,机组可靠运行。此点火系统尤其适合多缸机型,使每个气缸都能在最佳状态工作,发挥机器的最佳性能。
1.1低浓度瓦斯发电条件
低浓度瓦斯发电必须解决两个问题:一是发电机组要适应瓦斯浓度和压力的变化要求;二是要有安全的瓦斯输送系统,保证安全发电。
1.2.3 500GF1-3RW瓦斯发电机组主要技术特点
1.2.3.1空燃比自动调节技术
通过计算机实现发动机空燃比闭环控制,对于低浓度瓦斯,设计大口径瓦斯进气通道。瓦斯与空气分别由电动蝶门进行控制。当CH4的浓度变化时,发动机自动实时监控燃烧状况,由中央控制单元发出指令,执行器调整燃气通道,从而改变燃气进气量,达到自动调节混合比的目的,使发动机空燃比始终保持在理想状态,整个过程自动实现。无空燃比自动调节技术的机组理论上不能应用于瓦斯发电,实践也证明没有空燃比自动调节技术的机组国内没有成功使用的案例。此项技术是我公司的发明专利。
1.2.3.2 低压进气技术
针对抽排瓦斯压力低的特点,机组采用瓦斯与空气先混合后增压技术适应煤矿瓦斯压力低的特点。该技术的应用,可实现直接应用煤矿抽排瓦斯发电的目的。瓦斯压力到调压阀前达到3kPa以上就可以达到使用条件,不需要增加加压装置,减少投资。未采用此技术的机组需要加压装置,增加了投资;同时低浓度瓦斯压力升高时,爆炸极限迅速变宽,增加了安全隐患,消耗了电力,降低了发电效益。
利用TEM(工控计算机)系统对瓦斯浓度、发动机缸温、排温、混合器转角、监控仪测量参数、电量参数进行采集记录与故障报警,并能自动调节混合器控制阀开度,使机组始终处于最佳工作状态。进气总管装甲烷传感器,符合煤矿防爆要求。TEM系统还可以根据用户的需要实现信息远传和远程监控。
1.3低浓度瓦斯发电技术的安全性
1.3.1机组本身的安全性
500GF1-3RW瓦斯发电机组在设计时充分体现了最初的设计原则,充分考虑瓦斯气体的易燃、易爆性,尤其低浓度瓦斯。机组本身具有多种安全保护装置:
短路保护:利用主回路低压断路器的延时脱扣器做短路保护电器,动作电流整定8-10倍额定电流。
过电流保护:利用机组上的过流继电器检测过流信号,按照发电机额定电流的1.25倍整定。
低浓度瓦斯发电技术
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低浓度瓦斯发电技术
伴随着煤炭资源的勘探和开采,煤矿瓦斯作为伴生资源被大量发现。煤矿瓦斯按所含甲烷浓度分为四大类:一类是地面抽采煤层气,甲烷浓度大于80%,主要用于民用、汽车燃料、发电等;二类是煤炭开采过程抽排出,甲烷浓度在25%至80%之间的瓦斯,称为高浓度煤矿瓦斯,主要用于民用、化工、发电、燃烧等;三类是煤炭开采过程抽排出,甲烷浓度<25%的,称为低浓度瓦斯,目前小部分用于发电,大部分直接排空;四类是煤矿通风系统中排出的甲烷浓度低于1%的,称为“通风瓦斯”,直接放散。
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