关于低浓度煤层气发电机组技术及其运用分析
低浓度瓦斯综合利用技术研究
低浓度瓦斯综合利用技术研究摘要：低浓度瓦斯的综合利用在技术上与经济上均具有可行性，且符合国家能源产业发展方向，提高了矿井抽采积极性，提升了矿井安全性。
关键词：低浓度；瓦斯综合利用；技术一、装机形式的确定某煤矿抽采总量在 25 m3 / m i n 左右，其中高负压抽采瓦斯量约 13 m3 / m i n，浓度约为 15% ；低负压抽采瓦斯量约 12 m3 / m i n，浓度约为 5% ，掺混后瓦斯浓度约为 12% ，考虑到抽采系统瓦斯抽采纯量和抽采浓度变化幅度比较大，采用高、低负压抽采瓦斯，掺混后全部采用国产低浓度瓦斯内燃发电机组。
国内低浓度瓦斯发电机组热耗一般为 11. 0kW· h，甲烷热值约 35. 5 M J/Nm3 ，总装机容量4 357 kW 。
考虑到现阶段瓦斯流量和浓度都不稳定，所以取10% 的富余系数，本次装机按约 4 200 kW 考虑，并适当预留扩建余地。
目前在我国运行或安装的国产瓦斯发电机组，主要有 500、700 和 1 000、1200 kW 几种机型，各种机型均适合本瓦斯发电项目。
根据万峰煤矿瓦斯抽采站抽采量、瓦斯浓度、瓦斯气热值等条件，根据目前国内利用瓦斯气发电技术应用的现状，本设计对单机容量为 700 和1000 kW 两种机型进行方案对比：方案一为 4 台 1000 kW 低浓度瓦斯发电机组；方案二为 6 台 7 00kW 低浓度瓦斯发电机组。
两个方案技术经济比较见表 1。
二、低浓度瓦斯的输送1、输送系统工艺流程根据目前的瓦斯浓度和抽采量以及今后扩建的需要，瓦斯抽采站出口至瓦斯发电站厂区布置 2 根DN500 的瓦斯输送管道，经约 160 m 的距离到达瓦斯发电机组进口，其机组进口压力不小于 2 500 Pa（按瓦斯输送速度不大于 12 m / s），满足机组调压阀前对瓦斯的压力要求。
当抽出的瓦斯浓度高于 9% 时燃气机组能安全稳定运行，为保证输送瓦斯浓度在要求的范围内，在瓦斯发电站进掺混装置后，设置瓦斯浓度检测装置，当掺混瓦斯浓度小于 9% 时自动打开放散管，部分或全部放空低浓度瓦斯，保证机组正常运行。
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。
煤层气发电技术应用
1一迭加后励磁电流 ct>一功率因数角 3.TEM 全电子管理系统控制技术 TEM 电子管理系统是实现一台工业计算机同时对一
压 缩 更 多 的 空 气 输 入 中 冷 器 ，经 冷 却 后 输 入 发 动 机 各 气 缸 ， 进而提高发动机的输出效率。 三、机组运行安全性
燃 气 发 动 机 运 行 过 程 中 ，存 在 排 气 系 统 温 度 高 的 特 点 ，
⑷ 机 油 消 耗 率 :1.2g/kW.h。
(5)噪 声 :112dB。
参考文献：
(五) 生产工艺流程 抽 放 站 经 三 通 抽 取 的 瓦 斯 通 过WGZS500水封阻火器
[1] 赵永明，薛华庆，张福东，等.以煤层气为燃料的固体氧化物燃 料电池发电系统的模拟与分析〇].中国电机工程学报>2021(03).
⑵阻火器:主要是在发生瓦斯爆炸引起火焰传播时阻止 沿 输 送 管 道 的 传 播 ，在 保 障 输 送 管 道 、发 动 机 组 、气源等重要 部分安全，防止因发动机气缸的回火或其他部位可能产生的 火花点燃瓦斯与空气的混合物所造成的意外火焰向瓦斯管网 蔓延，金属波纹带干式阻火器有效隔绝因回火发生爆炸。
级 上 与 负 载 励 磁 电 流 进 行 矢 !I!:迭加，形 成 励 磁 电 流 。
缸 做 功 (机械能）；机械能通过弹性连轴器（实现发动机与发 电机连接），将 其 转 化 为 电 能 ，从 而 产 生 400V 电 压 的 电 流 。
400V 的电压在经过变压器转为6000V 的 电压，然后通过过
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细水雾输送系统管路安装压力表和温度计作为监控 点 ，保障系统的安全可靠性。
⑴细水雾发生器:作用是将从蓄水池抽出的水粗滤后 经 细 水 雾 水 泵 加 压 ，进 入 细 水 雾 水 循 环 系 统 由 细 水 雾 发 生 器 产 生 高 压 使 水 成 为 水 雾 状 ，使 细 水 雾 与 瓦 斯 混 合 后 输 送 。
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。
低浓度瓦斯综合利用技术研究
低浓度瓦斯综合利用技术研究作者：侯杰蔺莹莹来源：《科学与财富》2017年第17期（华晋煤层气综合利用有限责任公司瓦斯发电厂山西吕梁 033300）摘要：本文指出矿井低浓度瓦斯利用技术将在促进煤层气利用的同时，推动煤矿瓦斯的全面综合利用，必将产生良好的经济效益和社会效益。
关键词：低浓度瓦斯；综合利用技术；研究前言低浓度瓦斯是指甲烷浓度低于30%的煤层气，分为风排瓦斯（乏风）和抽放瓦斯两部分，其中“乏风”是指甲烷质量浓度低于0.75%的煤矿瓦斯。
目前，质量浓度高于30%的瓦斯在利用上已没有技术瓶颈；质量浓度在9%～30%范围的瓦斯用于发电也已经获得广泛应用；而质量浓度低于9%以及乏风的利用则已成为实现矿井瓦斯综合利用的关键。
提高乏风质量浓度，将风排瓦斯浓度由目前的0.22%提升至0.35%以上甚至更高，将对矿井实现热量的充分回收利用，实现节能减排，减少外部天然气的利用非常关键。
若乏风浓度能提升至0.5%以上，将能实现矿井热能的自身平衡而不需外供1 国内外瓦斯利用技术1.1 煤层瓦斯主要参数煤层瓦斯赋存基础参数是矿井瓦斯防治和瓦斯抽放设计的依据，进行瓦斯抽放设计所需的煤层瓦斯主要实测参数包括：煤层瓦斯压力、含量、煤中的残存瓦斯含量、煤的孔隙率、煤层透气性系数以及钻孔瓦斯流量衰减系数等一些瓦斯的基础参数。
对于基建矿井，如果没有开拓系统揭露煤层，则无法在采掘空间内各煤层瓦斯基础参数进行实测，只能借鉴地质勘探过程进行测定部分瓦斯基础参数。
1.2 矿井瓦斯来源及涌出构成根据对龙泉煤矿瓦斯涌出量的预测，可以得出该矿井在达产时瓦斯来源由以下3 个部分组成：回采工作面（包括围岩及邻近层）的瓦斯涌出、掘进工作面的瓦斯涌出和采空区（包括围岩和邻近层）的瓦斯涌出。
各瓦斯源涌出的瓦斯占矿井瓦斯的涌出比例与矿井的开采深度和矿井的生产接续布局、采掘强度等有关。
经对矿井各部分进行瓦斯涌出量预测，可以得出各涌出源所占该矿井瓦斯涌出量的百分比。
低浓度瓦斯发电技术及应用分析
山煤 电 马兰矿 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ２ ０ ５ ）
摘 要： 瓦斯作 为与煤炭 同时而生的清洁能源 ， 同样也是一种温室气体 ， 它 的危 害远远大于 二氧化碳 ， Ｃ Ｄ Ｍ能源组织将 瓦斯列入 主要温室气体的行列当中 ， 并且要求各国最大限度地减少煤矿向大气中排放 瓦斯 。文章就低浓 度瓦斯在发电方面的技术与应用进行 简要的分析 ， 并指出此项技术的推广应用方式 。 关键词 ： 低浓度 瓦斯 ； 发电技术 ； 应用 ； 效益
低浓度瓦斯发电的技术适于在煤量丰富的地区使 统 ， 安装 了一个干式阻火器和两个水封式 阻火器在发 用， 矿井里面的瓦斯含量很高 ， 将矿井 中的瓦斯用瓦斯 电站的总进气管上面 ； 还安装了三组 细水雾输送装置 抽放系统收集起来 ， 使矿井里面的瓦斯含量降低 ， 从 而 在 总进 气管 上 面 ， 从 而 保 证 低 浓 度 瓦斯 输 送 过 程 的 安 确保 了矿工的安全作业 。当然瓦斯输送的过程也非常 全 性 。 重要 ， 因为一旦泄露 ， 它 的危 害是 巨大 的， 所 以就要 求 电控燃气混合器技术 ： 电控技术使用 电子控制技 整个管道的施工工艺非常精湛。甲烷是煤矿瓦斯的主 术 ， 经过闭环对混合气空燃 比进行 自动调节 ， 电控燃气 要成分 ， 它的热值是普通煤的二到五倍。一立方米的纯 混合技术的使用明显增强 了机组对压力变化和瓦斯浓 煤层气的热值与天然气热值相 当。所 以， 煤层气能够和 度 的适应能 力 。 天然气混合使用， 并且燃烧之后不会产生任何的废气， 因 瓦斯和空气先混合再增压 的技术 ： 发 电机依据瓦 此成 为优 质工业 、 发 电、 化工与居 民的生活燃料 。 斯 的特点来 匹配 中冷 器 和 增 压器 ， 从 而 实 现燃 气 的稀 低 浓 度瓦斯 发 电原 理 工艺流 程及 其关键 技术 薄燃烧 ， 减少热负荷 ， 改善排放 ， 提高发电机 的功率 ， 使 燃气机的经济性和动力性得到提升。 （ 一） 发 电的原 理 使用水环式抽采泵站将瓦斯抽出， 通过安全管道进 数字式点火技术 ： 此技术是电控单元依 照瓦斯发 人５ ０ ０ Ｇ Ｆ １ — ３ Ｒ Ｗ 型的发电机组缸体， 将爆炸点燃 ， 推动 电机 的不 同工 况 ， 用 软 件 对 点 火 的时 间 和 能量 进 行 调 整。 活塞运动， 从而产生机械能， 再进一步转化成电能。 （ 二） 瓦斯发 电组 以及 它的工 艺流程 稀燃技术 ： 先将空燃 比调低 ， 接着与新概念预燃 室 １ 、 含义 技术相配合 ， 使点火能量的相对优势在局部形成 ， 然后 使甲烷的燃烧速度加快 ， 从而使发动 瓦斯发电组是以 内燃机技术为基础 ， 与煤矿瓦斯 将点火能量放大 ， 特 点相 结合 ， 通 过 对 柴 油 发 电机 组 进 行 改 造 而 成 。它 机的热负荷得到降低 ， 发动机的功率得到提升。 用现在的燃烧瓦斯代替原来 的燃油使发动机驱动发 电 二、 低 浓 度瓦斯 发 电的应 用 机的运转 ， 从而将机械能转化成电能。 当前我国煤 矿共有 七十多个 发电站在使用 ， 每日 ２ 、 瓦斯发电组的主要系统及其流程 的发电量高达三百五十万千瓦时 ， 一年 的瓦斯用量 高 电站 的组 成 包 括 ： 监 测监控 系统、 高 低 压 电器 系 达四亿立方米 ， 能够代替五十万吨煤。其中 ， 贵州水城 统、 冷却水循环系统、 水雾输送系统 、 气体输送系统。 的大湾煤 矿 具备 的 瓦斯 发 电站 有 十 六 台 ， 装 机容 量 达 气体输送系统的流程如下 ： 气体最先进人 瓦斯抽 到了八千千瓦 ， 发 电效率高达百分之八 十。并且在 发 放 泵站 ， 然后 进人 二道水 封 式 阻火 器 ， 接 着进 入 三道 水 电机尾气 排 放处 设 立 了余 热 回收装 置 用 于烧 水 ， 使 全 雾阻火器 ， 再进入脱水器 ， 接着又进入机组 ， 然后再进 矿 职工 的洗 澡和用水 问题 得 到 了解 决 。 入排水管 ， 最后再进入大气 伴随瓦斯抽采量不断地增加 ， 为 了使沙 曲矿大量 水雾输送系统的流程如下 ： 最先进入水雾泵， 然后 的煤层气能源得 到充分 的利用 ， 华晋焦煤有限责任公 进入水管 ， 接着进入水雾阻火装置 ， 再进入进气管路 ， 司大力建设瓦斯发 电的项 目， 并且依据瓦斯的不同浓 接着再 进入 排水 管 ， 最后 进入 泵房 吸水 井 。 度， 已经建 成 了 １ ４ ＭＷ 规 模 的高 浓度 瓦 斯 发 电项 目以 ３ 、 关键 技术 及１ ０ × ５ ０ ０ ｋ Ｗ 低浓度瓦斯发 电项 目一期工程。并决定 阻火技 术 ： 为 了隔离 瓦斯 发 电机组 和瓦斯抽 采 系 于２ ０ １ ２年开始低浓度瓦斯发电项 目二期工程建设 ， 地 点定在 南 翼 抽 放 站 附 近 ， 建 设 的规 模 依 旧为 １ ０× 收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２— ０ ５ ５ ０ ０ ｋ Ｗ。打算在 ２ ０ １ ４ 年建设小时处理混合气量一万立 作者简介 ： 芦 学忠 （ １ ９ ７ ５ 一） ， 男， 山西保 德人 ， ２ ０ ０ ３ 年 毕业 方米的低浓度瓦斯提纯试验项 目， 地点 同样在南翼抽 于太原理工大学机械电子工程专业 ， 助理 工程师 ， 现任山西焦煤 放 站 的附近 。 （ 下转第 １ ３ ０页）
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矿是我国能源产业的重要组成部分，矿井内的瓦斯是煤矿安全生产的重要隐患之一。
为了提高煤矿瓦斯利用率，增加煤矿的经济效益，近年来煤矿低浓度瓦斯发电技术得到了广泛的开发和应用。
在本文中，我们将探讨煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用现状、发展趋势以及存在的问题，并提出改进措施，以期为煤矿瓦斯资源的有效利用提供参考。
一、煤矿低浓度瓦斯的特点煤矿瓦斯主要成分为甲烷，但在煤矿开采过程中，由于煤层的变化、地质构造等原因，瓦斯的浓度常常在千分之几至千分之数十不等。
这种低浓度的瓦斯难以直接用于生产和生活，同时可能成为矿井安全事故的隐患。
如何将低浓度的瓦斯有效利用成为了煤矿安全生产和资源综合利用的重要问题。
1. 低浓度瓦斯的利用技术目前，低浓度瓦斯的利用技术主要包括发电、热利用和化学利用三种方式。
煤矿低浓度瓦斯发电技术得到了广泛的应用。
煤矿低浓度瓦斯发电技术通过采用先进的瓦斯发电机组，将低浓度的瓦斯高效燃烧，从而达到发电的目的。
这种技术不仅降低了矿井瓦斯的排放量，减少了安全隐患，还能够将瓦斯资源转化为电能，提高了煤矿的经济效益。
2. 应用案例三、煤矿低浓度瓦斯发电技术的发展趋势1. 技术的不断创新随着科技的不断进步，煤矿低浓度瓦斯发电技术也在不断创新。
传统的瓦斯发电技术主要采用内燃机等设备，然而这种设备在低浓度瓦斯利用方面存在效率低、排放大等问题。
未来煤矿低浓度瓦斯发电技术将朝着高效、清洁、稳定的方向发展，采用先进的燃气轮机等设备实现低浓度瓦斯的高效利用。
2. 跨行业的整合应用未来，煤矿低浓度瓦斯发电技术将向着跨行业的整合方向发展。
在煤矿开采的可以将煤矿瓦斯发电技术与光伏发电、风力发电等新能源技术相结合，实现多能源的统一调度和利用，提高能源的整体利用效率。
3. 政策的推动和支持由于煤矿低浓度瓦斯发电技术有助于煤矿安全生产和瓦斯资源的高效利用，因此相关政策将逐步出台，对该技术进行推动和支持。
一方面，政府将加大对煤矿低浓度瓦斯发电项目的补贴和扶持力度；政府将出台相关的产业政策，推动低浓度瓦斯发电技术的产业化和规模化应用。
低浓度瓦斯发电技术及应用
低浓度瓦斯发电技术及应用摘要：本文对低浓度瓦斯发电方面的技术进行探讨，并提出了如何将这项技术推广使用。
关键词：瓦斯浓度我国地大物博，瓦斯储量非常丰富，如果将瓦斯更加完善的利用起来，会对我国有很大的帮助，瓦斯很有多用途，在这里，着重讲解一下瓦斯的发电技术，目前国内外还没有一种安全可靠的开发利用方式，在这之前，国内外瓦斯发电使用的瓦斯的浓度一般在25％以上，对于浓度低于25％的瓦斯，国内外还没有。
在矿井中，瓦斯含量特别大，如果将这部分瓦斯利用起来，经过提纯，可以利用瓦斯燃烧产生热量，用来发电，不仅减少了矿井作业的安全隐患，还增加的新能源。
一、低浓度瓦斯来源低浓度瓦斯发电这项技术适合用于煤量储存丰富的地方，矿井中瓦斯的含量非常高，需要安装一套瓦斯抽放系统，将煤矿井中的瓦斯收集起来，降低了井道中的瓦斯含量，有利于安全工作，同样瓦斯的输送过程同样重要，如果一旦泄露，危害很大，所以对整个管道施工工艺要求非常高。
煤层气(煤矿瓦斯)主要成分是甲烷，其热值是通用煤的2-5倍。
1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21 kg标准煤，与天然气相当。
因此，煤层气可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是优质的工业、化工、发电和居民生活燃料。
据统计，2009年，全国煤层用户超过87万户，以煤层气为燃料的汽车超过4000辆，瓦斯发电装机容量超过92万千瓦。
然而，这样的规模远远不能将目前采出的煤层气利用起来，一大部分煤层气采出后仍然被排空了。
以目前煤层气上游业务发展的态势看，煤层气下游市场的前景将非常广阔，煤层气终端利用项目的开发亟待推进。
煤层气液化是指煤层气经净化、提纯后，在一定的温度压力下，从气态变成液态的工艺。
通过研究热力均匀控制技术、氧化过程气流换向控制和换向过程中逃逸甲烷气体回收氧化技术以及抽排瓦斯。
二、瓦斯浓度控制若采用深冷精馏的方法，可把浓度为35％-50％的矿井瓦斯提纯液化为浓度为99.8％的LNG(液化天然气)。
低浓度瓦斯发电技术的应用
低浓度瓦斯发电技术的应用作者：胡川来源：《华中电力》2014年第02期摘要：煤层气（瓦斯）既是煤矿安全生产的主要隐患，也是重要的能源资源可用民用和发电。
而低浓度瓦斯属于煤矿瓦斯抽放、利用的重点和难点，主要在于低浓度瓦斯热值低、热爆炸、不可民用的特点。
为此，面对矿井低浓度抽放量的日益增加，排空污染大气加剧，加快低浓度瓦斯的开发利用，化害为利，变废为宝，是从根本上减少煤矿生产安全事故、减少温室气体排放、增加能源供应的有力举措，本文就低浓度瓦斯发电技术的运用、基本建设、经济效益、社会效益做了较为全面的阐述，并提出煤电公司瓦斯发电的前景规划。
关键词：低浓度，瓦斯发电技术应用1 前言煤矿瓦斯是煤炭开采的伴生资源，是一种高效的清洁能源，但其高浓度瓦斯易燃、低浓度易爆性严重影响着煤矿的安全生产，怎么安全有效的利用高、低浓度瓦斯，给我们提出新的要求。
以某煤电公司为例，近年来，随着煤电公司煤炭开采深度的增加，低浓度瓦斯涌出量增大，尤其是低浓度瓦斯。
目前，只建成低浓度瓦斯电站一座，运行时间3年，装机容量为6*500KW，矿区大部分低浓度瓦斯排空，对大气的污染更加严重，是否加快低浓度瓦斯发电建设，给我们提出了新的课题。
2、低浓度瓦斯发电技术2.1、低浓度瓦斯发电原理低浓度瓦斯发电机组是以成熟高浓度瓦斯发电技术为基础，结合低浓度瓦斯易爆特点，对发电机组主管道、机组本身防爆、阻火、燃气混合加以改造而成，燃气进过调压、阻火、空燃比调节、增压、冷却等环节后进入12个汽缸，在启动马达初始动力的提供下，磁电机发电给12个缸定时点火提供电源，燃气在机组汽缸内爆炸燃烧推动活塞上下往复运动而做功，发动机通过调速器使其机组稳定运行在额定转速内，通过联轴器驱动发电机运转，从而达到由内能转化为机械能再转化为电能的目的。
2.2、先进防爆技术主输气管道采用每20米加装一个水雾发生器，由水泵给水雾发生器补水，水雾发生器每个都有8个喷头，沿管壁360度均匀排列，不停的向主管中心喷水，对流过截面的瓦斯进行降温，进行输送阻燃防爆。
国内低浓度煤矿瓦斯利用技术和前景探析
国内低浓度煤矿瓦斯利用技术和前景探析有关专家指出，曾身背煤矿“第一杀手”罪名的瓦斯，摇身一变成为清洁能源，不仅使煤矿提高了安全生产系数，也为全国煤炭行业的节能减排开辟了广阔空间。
标签：低浓度瓦斯；煤矿瓦斯；利用1 煤矿低浓度瓦斯利用技术研究现状1.1 煤矿低浓度瓦斯发电技术瓦斯发电是煤矿低浓度瓦斯利用的最佳途径，目前瓦斯发电主要有3种方式：大功率燃气轮机发电、蒸汽轮机发电和往复活塞式内燃机组发电。
利用燃气轮机和蒸汽轮机发电一次性投入大，建站周期长，要求燃气流量充足，只适合瓦斯抽采量大且气体成分较稳定的大型矿井。
燃气轮机的热效率不超过30%，蒸汽轮机的热效率更低，仅为10%左右。
利用内燃机组发电，一次性投入低，建站周期短，内燃机组台数和功率范围可根据瓦斯气量的大小进行确定，电站移动方便，非常适合大、中、小型煤矿。
因此，内燃机组发电是目前解决瓦斯利用最佳途径。
1.2 煤矿低浓度瓦斯浓缩技术我国有多家科研单位和大专院校一直在进行矿井低浓度瓦斯浓缩提纯技术及装备的研究，主要采用两方面的技术途径:①变压吸附浓缩技术;②低温液化分离技术。
1.2.1 变压吸附浓缩技术变压吸附技术是利用吸附剂的平衡吸附量随组分分压升高而增加的特性，进行加压吸附、减压脱附。
变压吸附技术目前被认为是比较成熟的技术，在天然气领域有系列的装置可供选择。
将该技术用在瓦斯提纯领域里，主要取决于其经济合理性和安全可靠性。
低浓度瓦斯气体的提纯工序复杂，经济性成本较高。
根据煤炭科学研究总院抚顺分院的实验，制取体积分数80%的瓦斯，原始气体积分数为30%时，回流比为0.43;原始气体积分数为20%时，则回流比为0.72，效率降低2/3。
此外，低浓度瓦斯中含有O2，在变压吸附过程存在一定安全隐患。
1.2.2 低温液化分离技术低浓度煤层气含氧液化工艺是先将气体混合物冷凝为液体，然后再按各组分蒸发温度的不同，在精馏塔内将它们分离。
其工艺与目前采用的先除氧再液化或者先采用变压吸附浓缩再液化的工艺相比，具有液化甲烷纯度高、回收率高、成本低、占地面积小的突出优点，与目前已有的分子筛脱碳脱水以及膨胀机制冷的含氧液化工艺相比，具有工艺流程更合理、能耗低、运行成本低的优点。
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【摘要】煤矿低浓度瓦斯发电技术是利用煤矿废气中含有的低浓度瓦斯来进行发电，有着重要的应用价值。
本文从技术原理入手介绍了煤矿低浓度瓦斯发电技术的工作原理，并详细阐述了其在能源利用和环保方面的优势。
通过分析当前技术发展现状和应用案例，展示了该技术在实际生产中的重要作用。
在强调了该技术的可持续性、社会经济效益和环境效益。
随着我国煤矿开采工作的不断推进和煤炭产业的持续发展，煤矿低浓度瓦斯发电技术将有着更加广阔的发展前景和应用前景，为推动煤炭资源的有效利用和环境保护做出了重要贡献。
【关键词】关键词：煤矿、低浓度瓦斯、发电技术、应用、原理、优势、发展现状、应用案例、未来发展、可持续性、社会经济效益、环境效益1. 引言1.1 煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用概述煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用是指利用煤矿井下低浓度瓦斯进行发电的一种技术。
随着能源和环境问题日益突出，煤矿低浓度瓦斯发电技术逐渐受到关注和推广。
煤矿瓦斯是一种有害气体，但同时也是一种潜在的能源资源。
煤矿低浓度瓦斯发电技术通过收集、净化和利用瓦斯，将其转化为电能，实现了资源的有效利用和对环境的保护。
煤矿低浓度瓦斯发电技术可以有效降低矿井瓦斯爆炸的风险，减少温室气体排放，提高矿井的安全性和生产效率。
利用煤矿瓦斯发电还可以为煤矿企业带来经济收益，降低能源成本，提高能源利用效率。
在当前能源转型和环境保护的背景下，煤矿低浓度瓦斯发电技术有着广阔的应用前景和市场潜力。
随着技术的不断进步和政策的大力支持，相信煤矿低浓度瓦斯发电技术将在未来得到更广泛的推广和应用，为我国的能源结构优化和环境改善作出更大的贡献。
2. 正文2.1 煤矿低浓度瓦斯发电技术的原理煤矿低浓度瓦斯发电技术的原理是利用煤矿井下的低浓度瓦斯作为燃料，通过燃气发电机组将其转化为电能。
煤矿瓦斯是一种常见的煤层气体，主要成分是甲烷，同时还含有少量的乙烷、二氧化碳、氮气等成分。
煤矿井下的瓦斯通常是通过抽采系统采出，而低浓度的瓦斯一般在1%-30%之间。
煤矿低浓度瓦斯发电技术简介
3 低浓度瓦斯发电技术简介
3.3低浓度瓦斯安全输送系统
脱水技术：
通过脱水器将瓦斯中水分脱离。脱水 器由旋风脱水和重力脱水串联实现， 设置在利用低浓度瓦斯的设备跟前， 对于应用低浓度瓦斯发电机的设备来 说，每台发电机组分别对应一套脱水 器。 旋风和重力脱水装置上分别设置弹簧 自复位式防爆门，出厂时已将弹簧开 启压力设置在100kPa。
2 瓦斯发电发展历程
2 瓦斯发电发展历程
第一阶段
1995年，在山西晋城首次进入煤矿瓦斯发电领域，但当时 主要还是应用天然气机技术。这种发电机组仅适合于煤层 气开发的初期，瓦斯浓度高、变化小。
2 瓦斯发电发展历程
第二阶段
2000年－2004年，发明电控燃气混合器，开发400kW、 500kW、1200kW、2000kW煤矿瓦斯发电机组，这种发 电机组适合于瓦斯浓度大于30%的煤矿。
400kW瓦斯发电机组
500kW瓦斯发电机组
2 瓦斯发电发展历程
第三阶段
2004年下半年到现在，相继开发了低浓度瓦斯安全输送技 术、机组安全防爆技术、低浓度发电技术等相关专项技术， 并成功应用于煤矿低浓度瓦斯（ 4%－30% ）发电领域。
3 低浓度瓦斯发电技术简介
3 低浓度瓦斯发电技术简介
瓦斯发电站示意图
电控燃气混合技术 瓦斯与空气先混合后增压技术 低压进气技术 燃烧自动控制技术 稀燃技术 瓦斯管道专用阻火技术 自动控制技术 先进的出厂试验系统
3 低浓度瓦斯发电技术简介
3.5低浓度瓦斯发电机组采用的核心技术
电控燃气混合技术
快速碟门
通过计算机实现发动机空燃比闭环 控制，以此适应瓦斯浓度随时变化 的特点。瓦斯浓度变化而发电机组 稳定输出功率。 基于低热值瓦斯，设计大口径瓦斯 进气通道。瓦斯与空气分别由蝶门 进行控制。
低浓度煤矿区煤层气发电气体预处理
２ ０ １ ３年 ６月
中国煤层气
Ｃ ＨＩ ＮＡ ＣＯ ＡＬ Ｂ Ｅ Ｄ ＭＥ Ｔ ＨＡＮ Ｅ
Ｖ ｏ １ ． １ ０ Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ｅ ． ２ ０ １ ３
低 浓度煤 矿 区煤 层气发 电气体 预处 理
杨俊辉
（ 中煤 邯郸设计工程有 限责任公司 ，河北 ０ ５ ６ ０ ３ １）
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低浓度瓦斯发电技术研究现状与展望
低浓度瓦斯发电技术研究现状与展望摘要：近些年来，国家对于煤层气开发项目的关注度提升了许多，据此进行了相关优惠政策的制定与实施，瓦斯的综合利用也因此得到了广泛的开发与发展，而这其中低浓度瓦斯发电技术与其它技术相比较具有着安全、高效的特点与优势。
本文就针对低浓度瓦斯发电技术的研究现状进行了深入、细致的研究与分析，现阶段我国的低浓度瓦斯发电技术的应用与发展上还存在着问题，为此提出了相关对策，并针对这一技术的前景进行了展望。
关键词：低浓度瓦斯发电；内燃机发电；技术1 引言煤矿瓦斯是一种清洁能源，对其如果能够合理充分的运用起来，我国不管是在经济发展上，还是环境保护的推进上都起到了积极的作用。
首先在极大的程度上对温室气体的排放减少了，有利于我国环境保护质量的提升；同时当满足了我国内部的用点需求时，剩余内部消耗不到的电量可以用于交易，以此来推动我国的经济进一步的发展和促进。
以此来看，瓦斯的利用途径其中最为重要的一方面就是利用瓦斯发电。
有相关数据表明，截止到目前为止，我国的瓦斯发电总装机容量的发展速度十分的迅速，增长的速度仍在不断的增加中，说明了我国瓦斯发电的利用率在显著提高，而低浓度瓦斯发电则是目前最常见的瓦斯利用途径。
利用抽采来确保瓦斯的使用，利用瓦斯的不断利用来促进抽采技术的不断发展，这样的一个良性循环对瓦斯抽采技术与瓦斯发电技术不断改进与创新具有着促进作用。
而以此为瓦斯利用与开采提供了良性的发展，更对技术的不断提高提供了更有力的支持。
2 低浓度瓦斯发电技术研究现状2.1 内燃机发电技术内燃机发电技术首先具有一个优势，那就是其中的空燃比自动调节技术对于低浓度、大流量的瓦斯与空气混合进行低浓度瓦斯发电是十分有利、便捷的。
煤矿抽采瓦斯技术受到浓度、压力不稳定的限制，需要调节燃气和空气进气量，由中央控制器向执行器控制发布命令，使其自动调节混合比，将浓度控制在6%，这样的话，发动机空燃比就能够始终保持在理想的状态下进行。
矿井低浓瓦斯发电机组功率不足的原因分析
矿井低浓瓦斯发电机组功率不足的原因分析发布时间：2021-05-28T09:10:10.739Z 来源：《电力设备》2021年第2期作者：姜存生[导读] 对瓦斯发电机在运行中出现的输出功率不足的原因进行分析总结，并结合实例提出了一些解决方法。
（淮河能源集团煤层气开发利用公司 232100）摘要：淮南矿区的很多矿井属于高瓦斯矿井，瓦斯作为煤炭开采的附属品，为了加以利用使其变废为宝，很多矿井附近都建有分布式瓦斯发电站。
瓦斯发电机组作为瓦斯电站的主体设备，它的运行状况直接决定了瓦斯能源的利用效率。
瓦斯发电机组的输出功率受到很多因素的影响，比如供气质量、气候原因、发动机的运行工况等等，本文就对这些因素加以分析，并提出一些解决方案，希望对瓦斯发电行业有所裨益。
关键词：瓦斯；发电机；功率1.前言瓦斯发电机组是指主要利用矿井抽出的瓦斯气等作为燃料，产出电能的设备，目前使用较多的是低浓度燃气内燃机发电机组，尽管各地发电站使用的机组型号有所不同，但基本原理和结构差异不大，本文就以目前我公司使用较多的胜动低浓瓦斯发电机组为例，对瓦斯发电机在运行中出现的输出功率不足的原因进行分析总结，并结合实例提出了一些解决方法。
2.瓦斯发电机组的基本构造简介一台低浓瓦斯发电机组主要由发动机和发电机两大部分组成，发动机用于将瓦斯气中的化学能能转换为机械能，发电机将发动机输出的机械能转换为电能。
发动机部分主要包括一个机体和两个机构—配气机构、曲柄连杆机构及六个系统—燃料供给系统、启动系统、点火系统、润滑系统、冷却系统和调速系统，同步发电机主要由主发电机、励磁发电机和励磁系统构成，每个部分相互配合完成对应的功能，才能使发电机组持续稳定的工作。
3.造成发电机组功率不足的原因分析3.1供气量不足或气源质量差发动机是依靠瓦斯气作为燃料工作的，只有充足的瓦斯气进入发动机缸体内燃烧，才能输出足够的机械功率，造成供气不足的原因一般有以下几个方面。
3.1.1气源质量较差。
低浓度煤层气利用技术研究现状及应用展望
低浓度煤层气利用技术研究现状及应用展望
李中军
【期刊名称】《中州煤炭》
【年(卷),期】2018(040)006
【摘要】煤矿低浓度煤层气及乏风瓦斯对空排放造成巨大的能源浪费,并造成显著的温室效应趋势,是煤矿最主要的温室气体排放源.按国家煤层气利用的发展规划,在“十三五”阶段将会有煤层气利用技术的广泛推广应用.针对煤层气利用技术,如煤层气深冷液化提纯技术、低浓度煤层气内燃机发电技术等,国内外已有较多科研院所及设备厂家开展了相关技术研究工作,探讨其合理高效利用的途径及实施方式.介绍了低浓度煤层气的主要技术利用途径,对各利用途径的优缺点及适用特点进行了剖析,并对各类技术途径的应用现状进行了阐述,对其应用前景进行了展望.
【总页数】5页(P152-156)
【作者】李中军
【作者单位】重庆市开州区矿业管理所,重庆405400
【正文语种】中文
【中图分类】TD712.67
【相关文献】
1.超低浓度煤层气能源化利用技术研究进展 [J], 杨仲卿;张力;唐强
2.煤矿区低浓度煤层气梯级利用技术研究进展 [J], 熊云威
3.我国煤矿低浓度瓦斯利用技术研究现状及前景展望 [J], 龙伍见
4.低浓度煤层气变压吸附提质利用技术现状与展望 [J], 李雪飞
5.低浓度煤层气利用技术研究现状及应用展望 [J], 李中军;
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数码世界 P.280关于低浓度煤层气发电机组技术及其运用分析
梁福贵 山西凯嘉煤层气发电有限公司
摘要：本文重点针对低浓度煤层气发电机组的相关技术设计原理进行了分析和研究，并针对该发电机组的施工技术及其具体的应用展开了分析和探索，包含了燃气供给技术、润滑技术，冷却技术以及其他的相关控制技术等，以此来不断推动我国电力发电工程的长远稳定发展。
关键词：低浓度煤层气 发电机组 安全 节能环保
1、低浓度煤层气发电机组的设计原理
低浓度煤层气主要针对的是浓度在25%以下的瓦斯气体，当
瓦斯浓度达到5%-16%时，遇明火就会发生爆炸，其在8%的浓度时，
爆炸能量最大。
该浓度的瓦斯的燃料可以在发电机组当中加以运用，
同时配合电控燃气混合设备的有效使用，实现了自动化控制空气燃
烧比，保证低浓度煤层气在实际的燃烧过程中，可以充分的提供出
发电机组的工作能量。
2、低浓度煤层气发电机组的技术及其应用
2.1燃气供给技术
发电机组当中的燃气供给技术，主要是实现将低浓度的煤层气经过科学的处理之后，直接输送到对应的燃烧系统内部，在燃气的供应工作当中必须要依照发电机组的实际工作状态，针对燃气的供给量进行合理的调整，以此来最大限度上满足发电机组的工作标准。
在发电机组的燃气供给技术的应用过程中，需要针对低浓度煤层气的燃烧质量进行合理的把控，针对发电过程当中所涉及到的诸多重要设备，比如电动磁阀、混合气以及燃气管道等都需要进行有效的控制，充分保证整个燃气供应的效率以及质量。
2.2进排气系统
6000 系列燃气发动机为增压、中冷式，其进气过程是：经空气滤清器净化后的新鲜空气与燃气混合后，通过增压器压气机作用，使其压力升高，经进气弯管送至中冷器，使混合气温度降低，密度增大，再送至机体内进气腔通过进气管道分别达到各气缸内。
6000 系列燃气发动机采用径流式废气涡轮增压器，排气系统将燃烧后排出的废气引入增压器涡轮机中，以充分利用排出废气的余能
在进排气系统的工作过程中，排气门被打开活塞在曲轴的的作用下，通过下止点朝着上止点来进行运用，废气在自身的所产生的剩余压力作用下，自排气门会将气体之间排除气缸意外，等到活塞运用完成止点之后再来关闭气门，以此完成整个排气工作。
在整个排气工作结束之后，因为燃烧室内部容积的存在，在气缸当中还会存在一定量的废气，同时在气体的压力方面，排气门和排气道内部会存在一定的阻力，此时要求是18-20%的瓦斯浓度，3-5kpa的气体压力，同时在温度方面也需要加以有效的控制。
2.3润滑技术
在低浓度煤层气发电机组的工作过程中，必须要对机械设备进行有效的润滑处理，以此来有效提高整个机组运行工作的水平，保证机组的正常稳定工作。
在实际的润滑工作中需要依照发电机组的实际工作状态，可以采用低浓度润滑方式或者是飞溅复合式润滑方式来加以操作，在该系统当中主要是通过机油泵、机油过滤器、离心设备以及各种调节阀等相关原件所构成，通过对机组机械设备的各个不同环节进行有效的润滑，可以在机组的运行工作中更加的流畅，同时还可以有效降低发电机组内部零件产生的不良磨损问题，提高了发电机组整体的使用寿命。
2.4冷却技术
低浓度煤层气发电机组在实际的工作过程中，针对循环冷却系统的应用非常频繁，通过该软件系统的使用，可以对系统内部的高温和低温条件进行合理的调控，以此来有效达到冷却发电机组的工作目标。
发电机组当中的冷却系统当中包含了很多工作环节，比如高温循环冷却环节、发电基础的水体排放以及高温冷却设备等，在实际的工作过程中运用齿轮系结构，带动水泵直接运输在左侧的水道当中，两齿轮衔接间隙为0.6~1.0mm，如图1所示：然后再直接排放到发电机组的，机组内部在此工作过程当中水流会直接流经气缸的外部，通过排水管道直接将其排放到外部环境当中，有效完成了整个内冷却循环工作过程。
2.5起动技术
图1 发动机起动齿轮安装
在低浓度煤层气发电机组的工作过程中，对起动技术的使用至关重要，在该设备系统当中专门设置了起动转换电流，可以为起动电源提供出相应的电流源，同时在系统内部安装了电动马达蓄电池以及相关的继电器设备等，对发电机组的起动和运行工作提供出了重要的保障，具体工作流程如图2所示，在低浓度煤层气发电机组的实际工作过程中，针对起动技术的要求标准相对较高，并且在使用过程中需要充分注意发电机组的马达维护工作，在起动过程中需要充分保证，起动的最大连续时间不能超过8秒，同时发电机组在空载的工作状态下禁止起动电机。
相关工作人员需要周期性检查电机马达的工作状态，并且对该系统周围的接线情况进行有效的判断，充分做好清洁和处理工作，有效保证系统整体运行的质量和安全性。
在发电机组正式起动之前，需要针对电源的供电状况进行有效的检查，保证电压供电不能低于22V，在发电机组的运行工作中需要做好开关的防护工作，禁止在工作过程中进行随意断电，以此来防止错误的工作方式对整个起动系统以及发电机的工作稳定性产生不良的影响。
图2 马达起动系统流程图
2.6点火技术
点火技术是低浓度煤层气发电机组工作过程中非常重要的技术类型，在发电机组当中安装霍尔传感器，并且有效的获取定时盘当中的信息信号，对发动机在起动过程当中的点火顺序进行有效的确定，保证驱动点火器的运行稳定性。
在点火过程中顺着低压线点火线圈高压线，将点火信号直接传递到火花塞去，在气缸内部完成了相应的点火工作，其中还需要充分控制好点火控制器、信号传感器的工作效率，以此来保证点火信息可以有效的传递到控制终端当中。
在点火系统的内部构成方面，相关工作人员需要充分注意低压线路的导线衔接质量，针对连接线的螺母以及低压输出线的工作范围来进行有效的控制，通常情况下在工作电压上控制在24V左右。
3、结束语
通过对低浓度煤层气的高效化应用，依照发电机组的实际工作要求，采取了有效的技术措施来保证整个发电机组的高效化运行，对提高整个发电工作的质量以及效率都有着重要的保障。
参考文献
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