瓦斯发电余热利用方案
瓦斯利用方式简介
瓦斯利用方式简介摘要：瓦斯作为煤矿开采的副产物，既是一种很强的温室气体，同时也是一种清洁的能源，为了减少瓦斯的排放，可以根据瓦斯不同的浓度选择合理的利用方式。
甲烷浓度在90%以上的瓦斯气，相当于常规天然气；瓦斯气浓度在30%~90%时，可以用于民用燃烧，工业发电，以及进一步提纯制取CNG/LNG等；瓦斯气浓度在8%~30%时，一般用于瓦斯发电；瓦斯气浓度小于8%时，用于蓄热氧化。
关键词：瓦斯；天然气；发电；蓄热氧化；梯级利用1.瓦斯气利用的主要方法概述瓦斯气中的有效成分为甲烷，其余主要是氧气和氮气。
根据甲烷含量的高低，将瓦斯气分为不同品位的瓦斯气，其利用方式也不同。
甲烷浓度在90%以上的瓦斯气，相当于常规天然气；瓦斯气浓度在30%~90%时，可以用于民用燃烧，工业发电，以及进一步提纯制取CNG/LNG等；瓦斯气浓度在8%~30%时，一般用于瓦斯发电；瓦斯气浓度小于8%时，用于蓄热氧化。
2.作为常规天然气利用含甲烷90%以上的高浓度瓦斯相当于常规天然气[3]，其利用技术与常规天然气的利用技术完全一样，无论加工成管道输送天然气、压缩天然气还是液化天然气，在国内外其利用技术都是成熟的，对于能够形成较大集输规模（日处理量几十万到几百万立方米）的高浓度煤层气也已建成许多工程案例，如美国就建有日处理200万m3的高浓度煤层气液化工厂，每年可生产46万t的LNG；中国在山西建有多个高浓度煤层气液化工厂，目前最大规模的工厂日处理煤层气量达100万m3。
现在，国家逐步放开了地面开发煤层气特许经营的范围，越来越多的煤矿将有资格开发地面煤层气。
由于中国大多数煤矿地质结构复杂，以低中煤阶为主，煤层较薄，除沁水煤田等少数矿区外，大部分煤矿高浓度煤层气日抽采规模在几千到几万立方米，一般情况下难以达到可利用的经济规模，造成部分高浓度煤层气只能燃烧放空。
这种开发方式形成的集输规模较小，而市场需要的是1万~5万m3/d的撬装化液化装置。
矿井乏风余热利用技术
矿井乏风余热利用技术
矿井乏风余热利用技术是指利用矿井内的乏风和余热资源进行能量回收和利用的技术。
乏风是指矿井通风系统中从井下矿区排出的含有低浓度瓦斯、二氧化碳等成分的废气，而余热则是指矿井中由于机械设备、照明等产生的未被充分利用的热能。
1. 瓦斯能利用：通过瓦斯发电机组将矿井排出的瓦斯进行燃烧产生电能，实现能源的回收利用。
同时，还可以将瓦斯压缩制成液态作为燃料供应给矿车、机械设备等使用。
2. 风能利用：利用矿井乏风中的气流能量，通过风力发电机组将气流转化为电能。
这种方法对于瓦斯浓度较低的乏风，或者矿井深度较大的高压乏风尤为适用。
3. 余热利用：通过余热回收系统将矿井中产生的废热进行回收和利用，例如用于加热矿区设备、供暖、热水供应等。
余热回收系统可以包括热交换器、热泵等设备，能够有效提高能源利用效率。
4. 废水利用：矿井排水中的热能可以通过热交换器进行回收和利用，例如用于加热水源、供暖、制冷等。
矿井乏风余热利用技术可以有效降低矿井能源消耗，提高能源利用效率，减少环境污染。
它不仅可以为矿井节约能源和减少能源成本，还可以为矿工提供更好的工作环境和生活条件。
因此，矿井乏风余热利用技术在矿山行业中具有重要的应用价值。
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。
瓦斯发电机组余热回收利用技术研究
瓦斯发电机组余热回收利用技术研究摘要：随着我国经济在快速的发展，社会在不断的进步通过对某煤矿职工澡堂洗浴热水年用水量、温度、水源热泵年耗电量等进行收集分析，对余热锅炉汽水分离器产生的蒸汽在向矿井输送过程中的能量变化情况进行研究，选择出适合瓦斯发电机组的余热锅炉，实现了余热回收利用系统和水源热泵系统互为备用，解决职工澡堂洗浴用水的问题，通过优化设计，使余热回收系统连续、稳定、可靠运行，大大减少水源热泵机组运行电耗。
关键词：瓦斯;余热;回收引言节能减排、降低能耗、提高能源利用率是我国能源发展战略规划的重要组成部分，符合我国能源发展的规律和趋势，也是我国环境规划治理的重要组成部分。
我国能源利用率为33%左右，比发达国家低10%，至少50%的工业耗能被以各种形式的余热直接废弃。
余热回收利用是提高经济性、节约燃料的有效途径。
1瓦斯发电机组烟气和循环水余热系统现状瓦斯发电机组在运行发电过程中产生及排放出大量高温废气，而其自带冷却系统远不能满足机组散热的需求，且大大降低了机组发电运行效率和使用寿命。
对于瓦斯发电机组，燃料的能量有约35%被瓦斯发电机组转化为电能，其他约有30%的气体燃料随高温烟气排出，25%被发动机冷却水带走，通过自身散发等其他因素损耗的约占10%，而这其中约一半的能量是可以被二次利用的。
根据计算，瓦斯发电机组每提供100kW的电，所排出的尾气余热可满足2500m3的洗浴和采暖用水。
由此可见，若将浪费的热能回收加以利用，不仅可提高能源利用率和设备运行效率，降低生产支出成本，还可减少CO2以及各种有害气体的排放。
2技术方案2.1瓦斯发电余热回收系统瓦斯发电余热回收系统设备采用500GFZ1燃气内燃机。
根据机组热平衡及排放指标数据分析:燃气内燃机烟气排放含有HC、NOX、碳颗粒以及微量硫化合物。
这些物质在气态时不会对设备产生腐蚀，如果排烟温度过低，水蒸汽冷凝成液态水，氮氧化物和硫化物就会融于水中形成酸，腐蚀设备。
阳煤寺家庄公司新建低浓度瓦斯发电方案(修改)
阳煤寺家庄公司新建低浓度瓦斯发电方案一、项目概述利用瓦斯发电既符合国家节能环保政策，又是集资源合理配置、矿井安全生产为一体的效益工程，属于矿井瓦斯综合利用项目，具有良好的节能效果，环境、经济和社会效益可观。
寺家庄公司每年排空的低浓度纯瓦斯量约2000万m3，瓦斯浓度在2-5%之间。
基于国家节能减排要求，为了合理利用这部分低浓度瓦斯，并且考虑利用瓦斯电厂尾气余热解决矿井冬季井口加温问题，部分或全部替代现有的燃煤热风炉，从而实现节能减排、资源综合利用的目的。
为此，拟在寺家庄矿中央风井工业广场西部现有土地建设10MW余热利用瓦斯发电机组。
二、低浓度瓦斯发电方案可行性分析1、瓦斯气源分析寺家庄矿抽采瓦斯来源主要来自井下（地面抽采瓦斯计划下一步开始实施）；井下抽采瓦斯分本煤层和邻近层两部分，现本煤层抽采瓦斯全部排空，邻近层抽采瓦斯是瑞阳CNG项目的主供气源，同时保障矿井供暖及生活民用。
2014年寺家庄公司本煤层抽采瓦斯纯量为1467万m3，浓度为2～4%，最高为4.6%；2015年本煤层抽采瓦斯纯量1832万m3，浓度为3～5%。
随着煤矿瓦斯治理力度的加大、抽采工艺改进以及采掘工作面有序衔接，本煤层瓦斯抽采量将逐年增加，瓦斯浓度也将逐步提高，预计2016年本煤层抽采瓦斯量在2500万m3以上。
在正常生产条件下，寺家庄公司邻近层瓦斯（35%以上）抽采量每年都在6000万m3以上。
随着矿井开采强度和瓦斯抽采工程的加大，瓦斯抽采量将逐年增加，预计2016年瓦斯抽采量在5000万m3以上（生产8个月计算）。
鉴于寺家庄本煤层抽采瓦斯浓度低的现状，建议采取：一是规范本煤层抽采工艺、完善抽采管网提高瓦斯浓度达8%以上，二是考虑掺混1000～1500万m3邻近层高浓度瓦斯，形成瓦斯浓度为9%左右的稳定气源。
2、瓦斯供气方式及输送寺家庄矿瓦斯抽放站目前有6台水环式真空泵抽采本煤层瓦斯，抽采能力为3200m3/min；有2台水环式真空泵抽采邻近层瓦斯，抽采能力为1240m3/min。
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一
１ 煤矿瓦斯发 电站余热来源
能 源 输 入 的 热 电冷 联 供 ） 系统 ， 总热效率可达 ７ ５ ％ 以上 ： 特别 适 合 煤 矿 抽 采 抽 放 瓦 斯 综 合 利 用 ． 因 为 煤矿 抽 采 瓦斯 目标 是 保 障煤矿安全 生产 ， 其抽采量 、 Ｃ Ｈ 浓度 差异特 别大 ， 即使 同 瓦斯 抽 放 站 ．其 抽 采 瓦 斯量 及 Ｃ Ｈ 浓 度 也 随抽 采 工 作 面 的 接 替 而 变化 。
一
卜一 缸 套 出 １ ３ ＇ 热水温度， ℃； ｔ 厂 缸 套 进 口热 水 温度 ， ℃。
２ ． ２ 尾 气余热 量 计算
尾 气 余 热 量计 算 可 以采 用 公 式 法 ， 也 可采 用 图表 法 。 公 式 法计 算较 繁 琐 ． 有 多种 余 热 利 用 方案 时 ． 最 终 排 入 大 气 的 尾 气 温度 各 不 相 同 ， 需 多次 计 算 ； 图表 法 在 制 图、 制 表 工 作 完 成 后
Ｉ 能源’ 电 力
Ｌ Ｏ Ｗ Ｃ Ａ Ｒ Ｂ ｏ Ｎ Ｗ ｏ Ｒ Ｌ Ｄ ２ ０ １ ５ ， ３
煤 矿 瓦斯 发 电 站余 热 利 用 系统 设 计
孙永星 （ 煤炭 工业合肥设计 研究院， 安徽合肥 ２ ３ ０ ０ ４ １ ）
余热利用实施方案
余热利用实施方案余热是指工业生产过程中产生的热能，通常会被排放到大气中，造成能源的浪费和环境的污染。
因此，如何有效利用余热成为了当前工业生产中亟待解决的问题。
本文将就余热利用的实施方案进行探讨，以期为相关行业提供参考和借鉴。
首先，余热利用的实施方案需要从源头抓起，即在工业生产过程中，通过技术手段尽可能减少余热的产生。
这涉及到生产工艺的优化和设备的更新换代，例如采用高效节能的设备和工艺流程，减少能源的消耗和余热的产生，从而降低对环境的影响。
其次，对于已经产生的余热，需要通过技术手段进行有效的回收和利用。
这包括但不限于余热锅炉、余热发电、余热蒸汽回收等技术手段。
通过余热锅炉将余热转化为热水或蒸汽，供应给生产过程中需要热能的环节；通过余热发电将余热转化为电能，用于工厂的自用或者上网发电；通过余热蒸汽回收将余热转化为蒸汽，用于其他工序的加热或者驱动。
此外，还可以考虑将余热利用与其他能源利用方式相结合，形成多能互补的能源利用系统。
例如，将余热与太阳能、风能等清洁能源相结合，形成综合能源利用系统，提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖，降低环境的污染。
最后，为了更好地推广和应用余热利用的实施方案，政府部门可以出台相关的政策法规和经济激励措施，鼓励和引导企业加大对余热利用技术的研发和应用。
同时，还可以通过技术培训和知识普及，提高相关行业的从业人员对余热利用的认识和应用水平，推动整个产业向着更加清洁、高效的方向发展。
综上所述，余热利用的实施方案是一个系统工程，需要从源头抓起，通过技术手段进行有效的回收和利用，与其他能源利用方式相结合，并得到政府部门的支持和推动。
只有这样，才能更好地实现余热的资源化利用，减少能源的浪费，降低环境的污染，推动工业生产向着绿色、可持续的方向发展。
希望本文的探讨能够为相关行业的实践提供一些借鉴和启示，推动余热利用工作取得更大的成效。
瓦斯发电站烟气余热利用实践
瓦斯发电站烟气余热利用实践作者：闻其有来源：《中国新技术新产品》2012年第21期摘要：低瓦斯发电机组，燃气燃料近35%热能的排气余热和冷却水余热资源基本上被白白浪费掉，能源利用率较低，本文主要阐述了瓦斯发电机组余热利用技术，冬季将冷水加热以满足站内及周边厂区、办公楼供暖，从而推动矿井的节能减排工作。
关键词：余热利用；余热锅炉；供暖；洗浴热水；节能环保中图分类号：TK223 文献标识码：A1概述开发燃气发电机组余热利用技术，是为了更充分地利用燃气资源，在节能和环保的同时创造出巨大的经济效益。
对于燃气发电机组，气燃料能量只有约35%被发电机组转化为电能，约有30%-35%的气燃料能量被高温烟气排出，约有20%-25%气燃料能量被发动机冷却水带走，通过机身散热等能量损失约占10%左右，由此可见，排气余热及冷却水损失的功率比有用功还多。
占燃气发电机燃料近35%热能的烟气余热资源基本上被白白浪费掉。
充分利用能源、提高能源利用率的瓦斯发电机组烟气余热利用是摆在我们面前的一项新课题。
2 国内瓦斯发电机组烟气余热利用现状进入21世纪，国家鼓励发展绿色循环经济，倡导建设资源节约型社会，企业对经济效益、能源利用和环境保护的认识进一步加深。
低瓦斯作为一种能源被广泛应用于发电，但占瓦斯发电机燃料近35%的热能随烟气排空，现阶段我国对瓦斯发电机组烟气余热的回收还处于初级阶段。
3瓦斯发电机组烟气余热的用途3.1余热采暖瓦斯发电机组余热采暖是在发电机组烟道出口加装一套余热回收装置，热水循环泵将软化水送到余热回收装置，经加热的软化水供给采暖户，冷却水再被送到余热回收装置加热，如此一直循环。
3.2余热供应洗浴热水在余热采暖的基础上加装一套水—水热交换器，被循环加热的软化水通过水—水热交换器将洗浴用水加热。
3.3余热制冷余热制冷的典型代表是溴化锂吸收式制冷，吸收式制冷和压缩式制冷的主要差别在于用蒸汽发生器——吸收器装置代替了压缩机。
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某某煤矿瓦斯发电余热利
用方案
某某煤矿
二O二一年六月
某某煤矿瓦斯发电余热利用方案某某煤矿主工业场地安装有2台YHZRQ-360N-1型真空热水机组(燃气热水锅炉)，1用1备，额定功率4200kW,燃气消耗量
406.4Nπι3∕h,额定进出水温度60/85T。
供暖季运行1台，非采暖季节不运行，用于地面工业场地建筑供暖。
2台1JPZ2-1O-Q型燃气蒸汽发生器(燃气蒸汽锅炉),额定蒸发量2000kg∕h,燃气消耗量159.8Nm∕h,额定蒸汽温度184C,冬季两台全开，方能满足主副井口供暖需求。
工业场地现在已经安装有空压机余热回收系统，用于供应洗浴热水，夏季热水富余，冬季略有不足，总体上满足需求。
瓦斯发电站现有瓦斯发电机组6台，一般情况下运行5台。
发电机额定发电功率500kW∕台，配套有190系列燃气发动机6台，需配置6台烟气余热换热器收集烟气余热，配置6台板式换热器收集缸套水余热。
一、当前供热状况及燃气用量
1.当前供热状况
2.当前供热状况下燃气需求量
3.近4年燃气使用量统计
由于近年来矿井严格控制燃气使用量，采取减少供暖天数、分时段间歇供暖、减少供暖地点等多种措施，大大降低了燃气使用量。
经统计矿井平均年消耗天然气约457万元。
近4年燃气用量明细
二、可利用余热资源
某某矿宿舍楼7栋，办公楼3栋，餐厅1处等多处建筑设置集中供暖，全矿供暖面积大约8万In2。
采暖建筑多为民用建筑，保温效果较好，按照采暖单位面积热指标50W/Itf计算,则采暖热负荷为：80000×50∕1000=4000k W o
（1）瓦斯发电尾部烟气余热
某某矿主工业场地现已安装6台500kW低浓瓦斯发电
机组，平均运行台数为5台。
单台烟气余热可提取热量为：500÷0.35×0.6×0.45=385kW o 5台内燃机尾部烟气余热热量为：385×5=1925kW
（2）瓦斯发电冷却水余热
单台缸套水系统可提热量为：500÷0.35×0.6×0.3=257kW o
5台内燃机缸套冷却水余热提供的总热量为：257X5=1285kW o
（3）瓦斯发电余热量
6台瓦斯发电机组，正常运行5台机组。
按照5台机组的余热量进行计算，能提供的余热热量为：32IOkWo
三、余热回收方式
瓦斯发电机组运行5台的余热热量为32IOkW,余热量均小于采暖热负荷（4000kW）,因此单独采用瓦斯发电余热不能完全满足建筑
采暖需求，需要采用燃气热水锅炉作为补充热源。
该方案采用瓦斯发电余热作为基础热源，燃气热水锅炉作为补充热源满足建筑供暖。
冬季热负荷较大时，建筑供暖循环水供回水温度为40∕60o C o管网回水先经过瓦斯电站加热，再利用燃气热水锅炉补热至60。
C供至末端。
瓦斯发电的余热包括烟气余热和高温缸套水余热。
现场6台瓦斯发电机组需配套6台烟气余热换热器和6台高温缸套水换热器，用于加热循环水。
外网供回水温度为40∕6（TC,与原有温度一致，因此建筑供暖的管网和末端不用调整。
为节约资金投入，根据现场实际情况，继续使用原软化水处理系统及补水定压系统、继续使用原循环水泵及控制系统。
四、投资及效益分析
1、投资估算
瓦斯发电余热利用供暖投资估算包括瓦斯发电站余热回收设备、锅炉房至瓦斯电站的管道、瓦斯电站内的设备及管道等。
2、效益分析
为便于分析，分别计算了余热利用系统和燃气热水锅
建筑采暖采用瓦斯发电余热作为基础热源，满足大部分的负荷。
燃气锅炉作为补充。
经过计算分析，建筑供暖全年耗热量7215000kW.h,其中489444kW.h由燃气锅炉进行补热。
⑴直接经济效益
建筑采暖采用瓦斯发电余热作为基础热源，燃气锅炉作为补充热源，该部分投资为210万元，如果室外管路安装由矿井自主完成，只需投资90万元，年运行费用60.45万元。
建筑采暖利用燃气锅炉作为热源，年运行费用
459.75万元。
余热利用方案的运行费用比燃气锅炉节约399.3万元，其中每年节约燃气费用389.3万元/年。
⑵间接经济效益
充分利用自身条件，实现热能回收再利用，最大限度的减少天对然气的依赖，节约采暖成本，同时降低排放，保护环境。