高低浓度瓦斯发电对比
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
瓦斯是矿井开采过程中必然产生的一种危险性气体，但同时也有很高的能量价值。
为了有效利用煤矿瓦斯资源，降低煤矿对环境的影响，煤矿低浓度瓦斯发电技术应运而生。
低浓度瓦斯是指瓦斯浓度在2%-30%之间，传统的使用方法是通过燃烧将其处理成二氧化碳和水。
而煤矿低浓度瓦斯发电技术利用了瓦斯的高能量价值，将其转换为电能，不仅可以有效避免瓦斯的爆炸危险，还可以减少二氧化碳等温室气体的排放量。
低浓度瓦斯发电技术的原理是利用瓦斯发动机产生动力，驱动发电机发电。
发动机的排放物主要为水和二氧化碳，相对于传统的燃烧处理方法，这种处理方式对环境污染的影响大大降低。
同时，利用煤矿瓦斯发电可以减少煤炭的燃烧量，实现了煤炭资源的节约和可持续利用。
目前，世界各地的煤矿均已开始推行低浓度瓦斯发电技术。
我国作为煤炭大国，也在积极推进这一技术的应用。
例如，山西焦煤集团开发的“煤炭瓦斯发电技术”，可以在煤矿废气热电综合利用中，将废气中的可燃组分转化为电能，实现了煤炭废气的高效利用。
此外，内蒙古东胜煤矿也在运用低浓度瓦斯发电技术，将瓦斯变成电，支持全内蒙古能源供应。
总之，煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用，不仅可以减少煤矿造成的环境污染，还可以有效利用煤矿废气资源，实现绿色、低碳、可持续发展的目标。
未来，随着技术的进一步发展，煤矿废气的利用价值也将得到进一步的提高。
低浓度瓦斯发电在我省煤矿应用的探讨
低浓度瓦斯发电在我省煤矿应用的探讨一、瓦斯基本特征及危害性瓦斯，是赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。
化学名称叫甲烷。
它是一种无色、无臭。
无味、易燃、易爆的气体。
如果空气中瓦斯的浓度在5.5％上16％时，有明火的情况下就能发生爆炸。
瓦斯爆炸会产生高温、高压、冲击波，并放出有毒气体。
因此，被称为井工煤矿的“第一杀手”。
据统计，在我国发生的矿难中，1／3遇难矿工的生命是被瓦斯爆炸夺走的。
新中国成立以来全国煤矿共发生一次死亡百人以上的恶性事故２２起，死亡３５６９人。
其中，瓦斯事故２０起，死亡３３３５人，分别占９０．９％和９３．４％。
２００５年全国煤矿瓦斯事故死亡２１７１人，占煤矿各类事故死亡人数的３６．６％；采取坚决有力的措施治理和利用瓦斯，是保证煤矿安全生产、维护人民群众生命财产安全的重要举措，是一项利国安民的“生命工程”。
为此，国家有关部门下了死命令：煤矿开采之前必须先上瓦斯抽排系统，“先抽后采”、“以风定产”，以确保矿工的生命安全。
近年来，瓦斯的抽放工作取得了一定的成绩，井下瓦斯抽放率得到提高，煤矿的瓦斯事故大幅度下降。
但是，由于没有很好的利用手段，抽上来的瓦斯大都排空，对环境造成了严重污染。
瓦斯的主要成分甲烷，是杀伤力最大的温室气体，甲烷对温室效应的贡献率是二氧化碳的24.5倍。
不仅如此，瓦斯大量排空还造成了惊人的资源浪费。
经测算：1立方米瓦斯的热值相当于1.22公斤标煤，可发电3.5千瓦时。
我国每年采煤排放的瓦斯在135亿立方米以上，其中可利用量达到80亿立方米左右，折合标煤近1000万吨，每年可发电300多亿千瓦时，瓦斯利用迫在眉睫。
二、低浓度瓦斯发电技术在我国推广应用情况瓦斯发电技术应用主要形式：第一种是利用锅炉＋蒸汽轮机发电，第二种是燃气轮机＋蒸汽轮机发电，第三种是利用燃气内燃机发电。
目前，我国大多煤矿都采用燃气内燃机发电。
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。
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。
我国瓦斯利用标准、政策解读
低浓度瓦斯发电相关标准解读
小结：
低浓度瓦斯利用分为瓦斯安全输送、瓦斯发电设备、整站
安全三部分组成 输送应符合AQ1078-2009、AQ1079-2009煤矿低浓度瓦斯管 道输送安全保障系统设计规范 发电机组应符合AQ1075-2009煤矿低浓度瓦斯往复式内燃 机驱动的交流发电机组通用技术条件 电站设计应符合AQ1077-2009煤矿瓦斯往复式内燃机发电
低浓度瓦斯发电机组必须满足 AQ1075-2009煤矿低浓度瓦斯往复式内燃机驱动的交流发电机组通用技术条件
瓦斯专用阻火器
低浓度瓦斯发电相关标准解读 低浓度瓦斯建站要求
电站建设必须满足AQ1077-2009煤矿瓦斯往复式内燃机发电站安全要求 煤矿瓦斯输送安全保障技术应分 别对应符合AQ1079-2009、 AQ1078-2009的规定 瓦斯发电机组应符合AQ1075-2009 的安全规定 爆炸危险区内电气设备应采用防 爆型，并有煤矿安全标志 瓦斯发电站必须安装瓦斯泄漏保 护、瓦斯输送系统故障保护、瓦 斯电站火灾报警保护、电站冷却 系统故障保护
内容提要
1
瓦斯发电相关标准解读
2
瓦斯发电国家相关优惠政策解读
修改后的煤矿安全规程
2010年1月21日，国家安全生产监管总局局长骆琳签署 国家安全生产监管总局第29号令，颁布了《关于修改<煤矿 安全规程>部分条款的决定》，其中根据总局已发布的低浓
度瓦斯安全利用的相关标准，将原《规程》中关于“利用瓦
2.1、自动喷粉安全保障系统介绍
2、自动喷粉抑爆装置低浓度瓦斯 Nhomakorabea电相关标准解读
2.1、自动喷粉安全保障系统介绍
3、阻爆装置
控制器 封闭端 点火源 传感器 泄爆 阻爆 部件 阀门 4.5m 5m 30m 5m 火焰传感器 开口端
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利用煤矿瓦斯中的低浓度瓦斯进行发电的一种技术。
传统的煤矿瓦斯发电技术主要是利用高浓度瓦斯进行发电，而低浓度瓦斯往往被排放或者焚烧，造成能源的浪费和环境的污染。
低浓度瓦斯发电技术的出现，可以解决这个问题，提高煤矿瓦斯资源的利用效率。
可以减少煤矿瓦斯的排放量。
煤矿瓦斯是一种温室气体，对环境造成的污染较大。
传统的瓦斯利用方式往往无法充分利用煤矿瓦斯，导致瓦斯被排放到大气中。
而低浓度瓦斯发电技术可以将原本被排放的瓦斯利用起来，减少瓦斯的排放量，降低环境污染。
煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用主要包括以下几个方面。
需要设计和建造适用于低浓度瓦斯的发电设备。
低浓度瓦斯发电设备的设计需要考虑到瓦斯的含量低和气体成分复杂的特点，确保设备能够稳定运行。
需要制定适合低浓度瓦斯发电的运行规程和操作技术。
由于瓦斯浓度低，发电设备的运行条件和操作要求与传统的瓦斯发电设备有所不同，需要制定相应的规程和技术。
需要加强对低浓度瓦斯发电技术的研究和推广。
煤矿低浓度瓦斯发电技术是一种新兴的技术，目前在煤矿中的应用还不够普遍，需要进一步的研究和推广。
瓦斯发电
三、胡底瓦斯电站采用5台MWM TCG2020V20型瓦斯 （燃气）内燃发电机组，总装机容量10MW。
四、三水沟低浓度瓦斯电站采用6台济柴1000GF9-W瓦斯 （燃气）内燃发电机组，装机容量6MW。
胡底二期项目 采用8×1.3MW燃气内燃发电机组 +4×1.8t/h余热蒸汽锅炉
段河二期项目采用4×1.5MW燃气内燃发电机组 +4×1.5t/h热水锅炉
.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ建项目（7个）＊
芦家峪二期低浓瓦斯发电项目（27MW） 东大低浓度瓦斯发电项目(6MW) 常店低浓度瓦斯发电项目（6MW） 南苏低浓度瓦斯发电项目（37MW） 东大（90MW）、车寨（10MW）、龙湾（6MW）
.
运行电厂10个（三个区管理）
成庄发电区
五、成庄热电分公司采用10台卡特比勒公司制造的G3520C 型瓦斯（燃气）内燃发电机组，装机容量18MW。
六、寺河二号井瓦斯发电站采用5台MWM TCG2020V20型 瓦斯（燃气）内燃发电机组，总装机容量10MW。
七、成庄46MW电厂采用12×3.3MW颜巴赫燃气内燃发电 机组配套（2×11t/h+1×12t/h）余热蒸汽锅炉拖动 2×3MW组合快装凝汽式汽轮发电机组。
.
各类煤矿瓦斯利用*
一类：浓度大于30%的高浓度瓦斯，采用高浓度瓦斯 发电机组发电。
二类：浓度在9％－30%的低浓度瓦斯，采用低浓度 瓦斯发电进行利用。
三类：浓度在9%以下的瓦斯超低浓度（含煤矿通风 乏风）；
（1） 甲烷浓度为0.25-5%，采用煤矿乏风氧化装 置直接或经过掺混、稀释后利用；
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)。
煤矿低浓度瓦斯和风排瓦斯利用解读
煤矿低浓度瓦斯和风排瓦斯利用解读
嘿，朋友们！今天咱来聊聊煤矿低浓度瓦斯和风排瓦斯利用这个事儿，这可真是个超级重要的话题！
你们想啊，那煤矿里的瓦斯就像一个个小宝贝被藏在角落里，以前都是
被忽视的呀！就好比你家里有好多宝贝，你却不知道怎么用它们，多可惜！
咱先说说低浓度瓦斯。
嘿，这玩意儿要是利用好了，那可不得了！比如，我们可以把它收集起来，用来发电啊！这就跟把散落的珍珠串起来变成漂亮的项链一样。
你看，现在好多地方电不够用，这低浓度瓦斯发电不就解决大问题了嘛！“哎呀，这多好呀，为啥以前不重视呢？”
再看看风排瓦斯，这也是个大宝藏呀！我们可以通过一些技术手段，把
它变成热能，给大家取暖呀，多棒！就像冬天里的一把火，给大家带来温暖。
“这要是不利用，那不就浪费了嘛！”
其实啊，煤矿低浓度瓦斯和风排瓦斯的利用，就像是打开了一扇新的大门。
以前我们总是觉得这些瓦斯是麻烦，是累赘，可是现在一转变观念，哇，全是宝贝！咱得赶紧行动起来，把这些资源好好利用起来。
咱这片土地上煤矿那么多，如果都能把瓦斯利用好，那得创造多大的价值呀！不仅能让环境更好，还能让我们的生活更便利。
这就像是给我们的生活注入了一股新的活力。
所以呀，大家一定要重视起来，让我们一起努力，把煤矿低浓度瓦斯和风排瓦斯利用这件事做好，让它们发挥出最大的作用！这绝对是值得我们去追求和奋斗的事情！。
煤 矿 瓦 斯 发 电
煤矿瓦斯发电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、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。
低浓度瓦斯发电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，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。
中国工程院周院士认为：“低浓度瓦斯发电机组，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”。
2004年以来，胜利油田胜利动力机械集团开始对“煤矿瓦斯细水雾输送及发电技术”进行开发研究并与第二年试验成功，使低浓度瓦斯发电技术得到了快速发展。
目前装机总容量达到43.5万KW，每年可发电26.1亿KW·H，利用瓦斯8.7亿立方米。
新版《煤矿安全规程》对浓度在30％以下的瓦斯用于内燃机发电作出了明确的规定，《规程》第148条第五项规定：抽采的瓦斯浓度低于30%时，不得作为燃气直接燃烧；用于内燃机发电或作其他用途时，瓦斯的利用、输送必须按有关标准的规定，并制定安全技术措施。
基于煤矿低浓度瓦斯现状的发电效率改进对策
基于煤矿低浓度瓦斯现状的发电效率改进对策摘要:煤矿在开采过程中会产生大量的瓦斯，如果不进行合理的排出不仅对矿下作业人员的人身安全造成威胁，还容易出现如瓦斯爆炸等恶性事件威胁矿井安全。
因此，煤矿地区的瓦斯资源大多以废气的形式进行排除。
不仅耗费了大量的资源而且污染了周边的环境。
利用煤矿开采过程中排除的瓦斯气体进行发电即符合能源的综合利用又符合清洁能源的开发事宜。
随着科学技术的发展，先进设备的运用在煤矿区域已被大量应用。
在应用的过程中随着时间的推移，煤层中的瓦斯含量会逐年下降，当降到30%以下时则无法满足瓦斯发电的需求进而造成了能源的浪费。
本文总结前人研究的结果从瓦斯的贮存浓缩以及发电机组的循环改进两个方面讨论在低浓度瓦斯发电机组的发电效率研究。
关键词:低浓度瓦斯机组改进发电效率1、引言瓦斯发电在我国被广泛的使用，大型煤矿区域对瓦斯的开采以及排放均十分的重视。
又研究表明瓦斯发电所提供的电能不仅能够供应矿区的全部能源消耗还可以为附近电网提供清洁的、低价的能源。
但是，在实际的操作过程中瓦斯发电机组对瓦斯的浓度要求高于30%，随着时间的推移煤矿瓦斯的浓度往往会低于这个标准。
当低于这个标准后则表现为发电效率的低下，甚至缺失。
并造成二次污染，严重的威胁了煤矿的用电安全以及周边环境的安全。
前人往往采用人为添加的方式对瓦斯进行浓度的增幅，这样既增加了使用成本还造成了运输成本的提高，不利于绿色能源的开发。
本文以瓦斯当地贮存浓缩以及对发电机组改造的方式来提高对低浓度瓦斯的利用效率，进而达到提高发电效率。
2、低浓度瓦斯下发电效率提高研究的必然性2.1 高浓度瓦斯资源的匮乏煤矿地区的起始瓦斯浓度能够较好的满足发电机组的需求，其原始浓度达到50%以上。
随着煤炭资源的开采以及瓦斯资源的利用，其浓度逐年下降。
以笔者工作的煤矿瓦斯应用情况为例，存在大量的5%到25%浓度的瓦斯气体资源。
超过30%浓度的瓦斯气体资源的开产量不到总量的10%。
高低浓度瓦斯发电对比
一、燃气内燃发电机组燃气内燃发电机组分为高浓度瓦斯发电机组和低浓度瓦斯发电机组，高浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在25%以上；低浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在12%-25%；依据瓦斯浓度状况选择发电机组型号，低瓦斯发电机组一般选择1MW左右，高瓦斯发电机组一般选择2MW左右。
高瓦斯发电机组发电效率比低瓦斯发电机组发电效率略高。
瓦斯发电机燃料能量约35%被机组转变为电能，约30%随废气排出，25%被发动机冷却水带走。
低浓度瓦斯发电机组采纳电控燃气混淆器技术，能够自动控制空燃比，以适应瓦斯的浓度变化，将瓦斯浓度调整9%，此时瓦斯爆炸反应最完整，瓦斯、氧气氧化反应完整，实现零氧均衡，此时爆炸威力也最大，做收效率最高。
上下瓦斯发电最大的差别:低浓度处于爆炸极限内的甲烷在进入机组前的过程中是不一样意设置储气罐和加压机，而高浓度瓦斯在输送过程中可不设计瓦斯安全输送系统。
二、上下瓦斯发电工艺及差别瓦斯经过安全输送系统〔雾化水系统、水封阻火器、安全阀等〕的传输，瓦斯预办理系统对气体杂质、液态水的过滤随和体温度的调控，进入机组内先进行预混淆，以后由涡轮增压器增压、中冷器降温、在缸内用火花塞点火，焚烧后高温高压气体带动缸体活塞和曲轴运动，推进发动机做功，将机械能转变为电能。
详尽工艺流程见以下列图：瓦斯发电工艺系统。
瓦斯发电工艺主要包含11项系统，热力系统、燃料供给系统、余热利用系统、瓦斯输送安全装置系统、除灰系统、水办理系统、供水系统、并网工程、电气系统、热工控制系统、隶属生产工程、烟气脱硫脱硝系统。
各工艺系统详尽状况介绍以下：热力系统：瓦斯与空气在集装箱式内燃机发电机机组进气进口处混淆后，进入涡轮增压器增压，再经过中冷器冷却，经过进气管由进气门控制进入气缸，经火花塞点火爆炸氧化，产生动力驱动发电机曲轴旋转，曲轴将动力传给沟通发电机，变换成电能输出。
主要设备包括燃气发动机和沟通发电机，以及配套的管路和设备。
燃料供给系统：矿井瓦斯从井下煤层中，经过瓦斯泵站抽采后，抽排到地面，由瓦斯输送管道经过泵送、离心脱水、制冷脱水等一系列安全办理举措，供给给瓦斯发电机组。
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一种利用煤矿瓦斯资源进行发电的方法。
煤矿瓦斯是在煤矿开采过程中释放出的一种可燃气体，它主要由甲烷组成。
瓦斯的释放不仅浪费了资源，还对矿井安全造成了威胁。
开发利用瓦斯资源具有重要的意义。
传统的煤矿瓦斯利用方法主要是通过瓦斯抽采和利用，即将瓦斯从矿井中抽取到地面进行利用。
对于低浓度瓦斯的利用，传统的抽采方法效果较差，不经济。
煤矿低浓度瓦斯发电技术的出现填补了这一空白。
煤矿低浓度瓦斯发电技术主要分为火种燃烧和高效发电两种方法。
火种燃烧是指将低浓度瓦斯直接燃烧，通过燃烧产生的高温高压气体驱动发电机发电。
这种方法适用于瓦斯浓度较低的情况，但燃烧过程中产生的废气会对环境造成污染。
火种燃烧通常需要配备燃气净化设备进行处理。
高效发电是指将低浓度瓦斯通过特殊的瓦斯发电机进行发电。
瓦斯发电机是一种专门针对煤矿瓦斯特点设计的发电装置，它能够在低浓度的瓦斯条件下高效发电。
瓦斯发电机采用燃气发电技术，即将瓦斯与空气混合后，在发动机中进行燃烧，产生高温高压气体推动发电机发电。
这种方法不仅能够高效利用瓦斯资源，还能够减少瓦斯的排放，降低对环境的影响。
1. 矿井瓦斯优先利用：煤矿开采过程中，瓦斯是一种常见的危险因素。
通过将低浓度瓦斯发电技术应用于矿井，可以将瓦斯资源优先利用起来，减少瓦斯的积累，降低矿井事故的风险。
2. 煤矿能源供应：煤矿作为煤炭资源的开采地，通常距离城市较远，电力供应不便。
通过在煤矿中设置低浓度瓦斯发电装置，可以为煤矿提供稳定的电力供应，满足矿井设备运行和矿工生活的需求。
3. 煤矿瓦斯资源的综合利用：煤矿瓦斯不仅可以用于发电，还可以用于其他工业用途。
通过将低浓度瓦斯发电技术与其他利用技术相结合，可以实现瓦斯资源的综合利用，提高煤矿经济效益。
4. 清洁能源替代：煤矿瓦斯的燃烧过程中产生的废气主要是二氧化碳和水蒸气，相对于传统的燃煤发电方式，煤矿低浓度瓦斯发电技术可以减少大气污染物的排放，对于改善环境质量具有积极作用。
高低浓度瓦斯发电对比
瓦斯发电项目投资简述一、燃气内燃发电机组燃气内燃发电机组分为高浓度瓦斯发电机组和低浓度瓦斯发电机组，高浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在25%以上；低浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在12%-25%；根据瓦斯浓度情况选择发电机组型号，低瓦斯发电机组一般选择1MW左右，高瓦斯发电机组一般选择2MW左右。
高瓦斯发电机组发电效率比低瓦斯发电机组发电效率略高。
瓦斯发电机燃料能量约35%被机组转化为电能，约30%随废气排出，25%被发动机冷却水带走。
低浓度瓦斯发电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，将瓦斯浓度调整9%，此时瓦斯爆炸反应最完全，瓦斯、氧气氧化反应完全，实现零氧平衡，此时爆炸威力也最大，做功效率最高。
高低瓦斯发电最大的区别:低浓度处于爆炸极限内的甲烷在进入机组前的过程中是不允许设置储气罐和加压机，而高浓度瓦斯在输送过程中可不设计瓦斯安全输送系统。
二、高低瓦斯发电工艺及区别瓦斯经过安全输送系统（雾化水系统、水封阻火器、安全阀等）的传输，瓦斯预处理系统对气体杂质、液态水的过滤和气体温度的调控，进入机组内先进行预混合，之后由涡轮增压器增压、中冷器降温、在缸内用火花塞点火，燃烧后高温高压气体带动缸体活塞和曲轴运动，推动发动机做功，将机械能转化为电能。
详细工艺流程见下图：瓦斯发电工艺系统。
瓦斯发电工艺主要包括11项系统，热力系统、燃料供应系统、余热利用系统、瓦斯输送安全装置系统、除灰系统、水处理系统、供水系统、并网工程、电气系统、热工控制系统、附属生产工程、烟气脱硫脱硝系统。
各工艺系统详细情况介绍如下：热力系统：瓦斯与空气在集装箱式内燃机发电机机组进气入口处混合后，进入涡轮增压器增压，再经过中冷器冷却，通过进气管由进气门控制进入气缸，经火花塞点火爆炸氧化，产生动力驱动发电机曲轴旋转，曲轴将动力传给交流发电机，转换成电能输出。
主要设备包括燃气发动机和交流发电机，以及配套的管路和设备。
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一种传统的能源资源，但其开采过程中常常会产生大量的瓦斯，给矿井的安全生产带来很大的威胁。
传统的瓦斯处理方式是瓦斯抽采和瓦斯利用，但由于瓦斯浓度较低，传统瓦斯利用方式效率较低，且成本较高。
近年来，随着科技的发展，煤矿低浓度瓦斯发电技术逐渐兴起，成为煤矿瓦斯处理的新方向。
煤矿低浓度瓦斯发电技术是指将煤矿中的低浓度瓦斯经过预处理后直接用于发电。
相比传统的瓦斯利用方式，煤矿低浓度瓦斯发电技术具有瓦斯利用效率高、投资成本低、运行稳定等优势。
煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用主要有以下几个方面：1. 提高矿井安全性能：瓦斯是煤矿中常见的有害气体之一，积累过多可能引发瓦斯爆炸事故。
将低浓度瓦斯转化为能源，可以减少矿井内瓦斯的积累量，降低爆炸风险，提高矿井的安全性能。
2. 提高能源利用效率：煤矿低浓度瓦斯发电技术可以将瓦斯转化为电能，提高能源的利用效率。
相比传统的瓦斯抽采和利用方式，瓦斯发电技术的能源转化效率更高，可以最大限度地利用煤矿中的瓦斯资源。
3. 减少环境污染：煤矿瓦斯是一种温室气体，对环境会产生不良影响。
煤矿低浓度瓦斯发电技术将瓦斯利用起来，可以减少瓦斯排放，降低环境污染。
4. 降低能源成本：煤矿低浓度瓦斯发电技术的投资成本相对较低，运行成本较低，可以为煤矿提供廉价的电力供应，降低能源成本。
煤矿低浓度瓦斯发电技术的实施主要包括以下几个步骤：1. 瓦斯预处理：将煤矿中的低浓度瓦斯进行预处理，包括除湿、除尘等工艺，确保瓦斯达到发电要求。
2. 瓦斯发电：将经过预处理的瓦斯送入瓦斯发电机组进行发电，将瓦斯能量转化为电能。
3. 发电网络接入：将瓦斯发电机组发出的电能接入到煤矿的发电网络中，供煤矿自身使用，或者卖给附近的居民、企业等。
4. 余热利用：瓦斯发电过程中会产生大量的余热，可以通过余热利用设备进行回收利用，提高发电的能源利用效率。
5. 定期维护及检修：煤矿低浓度瓦斯发电技术需要定期进行设备维护及检修，保证设备的稳定运行和工作效率。
低浓度瓦斯乏风氧化汽轮机发电
低浓度瓦斯乏风氧化汽轮机发电嘿，朋友们！今天咱来聊聊低浓度瓦斯乏风氧化汽轮机发电这事儿。
你们知道吗，这可真是个神奇的领域啊！瓦斯，这玩意儿就像是隐藏在地下的小淘气，有时候让人头疼，可要是利用好了，那可不得了。
低浓度瓦斯乏风，以前可能很多人都觉得没啥大用处，就那么白白浪费掉了。
但现在不同啦，我们有了氧化汽轮机发电这个妙招！想象一下，那些原本被忽视的低浓度瓦斯乏风，就像是一群被遗忘的小精灵，而氧化汽轮机就是那个能让它们焕发光彩的魔法棒。
通过这个魔法棒，这些小精灵们被聚集起来，开始释放出它们的能量，为我们带来光明和动力。
这可不是随便说说的，你看啊，低浓度瓦斯乏风的量其实很大，如果都能利用起来，那得发多少电啊！这就好比是一个巨大的宝藏，就等着我们去挖掘。
而且这种发电方式还很环保呢，减少了瓦斯的排放，对环境也是一种保护呀。
咱再打个比方，这低浓度瓦斯乏风氧化汽轮机发电就像是一场精彩的魔术表演。
魔术师就是那些科学家和工程师们，他们用自己的智慧和技术，把看似不可能的事情变成了现实。
他们让那些原本毫无头绪的瓦斯乏风，有了秩序，有了方向，变成了源源不断的电能。
说真的，这技术可太牛了！它让我们看到了能源利用的新希望。
以前觉得没啥用的东西，现在居然能变成宝贝，这不是很神奇吗？而且啊，随着技术的不断进步，以后肯定还会有更多更厉害的方法来利用这些资源。
你说，我们是不是应该好好珍惜这样的机会，让低浓度瓦斯乏风氧化汽轮机发电发挥出更大的作用呢？这不仅能让我们的生活更加便利，还能为我们的子孙后代留下一个更美好的世界。
所以啊，大家都要重视起来这个事儿，多了解了解，说不定哪天你也能为这个领域出一份力呢！让我们一起为低浓度瓦斯乏风氧化汽轮机发电加油，让它的光芒照亮我们的未来！这可不是开玩笑的，这是实实在在能为我们带来好处的事情啊！别小看了它，它的潜力可是无穷的呢！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
瓦斯发电项目投资简述
一、燃气内燃发电机组
燃气内燃发电机组分为高浓度瓦斯发电机组和低浓度瓦斯发电机组，高浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在25%以上；低浓度瓦斯发电机组要求甲烷含量在12%-25%；根据瓦斯浓度情况选择发电机组型号，低瓦斯发电机组一般选择1MW左右，高瓦斯发电机组一般选择2MW左右。
高瓦斯发电机组发电效率比低瓦斯发电机组发电效率略高。
瓦斯发电机燃料能量约35%被机组转化为电能，约30%随废气排出，25%被发动机冷却水带走。
低浓度瓦斯发电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，将瓦斯浓度调整9%，此时瓦斯爆炸反应最完全，瓦斯、氧气氧化反应完全，实现零氧平衡，此时爆炸威力也最大，做功效率最高。
高低瓦斯发电最大的区别:低浓度处于爆炸极限内的甲烷在进入机组前的过程中是不允许设置储气罐和加压机，而高浓度瓦斯在输送过程中可不设计瓦斯安全输送系统。
二、高低瓦斯发电工艺及区别
瓦斯经过安全输送系统（雾化水系统、水封阻火器、安全阀等）的传输，瓦斯预处理系统对气体杂质、液态水的过滤和气体温度的调控，进入机组内先进行预混合，之后由涡轮增压器增压、中冷器降温、在缸内用火花塞点火，燃烧后高温高压气体带动缸体活塞和曲轴运动，推动发动机做功，将机械能转化为电能。
详细工艺流程见下图：
瓦斯发电工艺系统。
瓦斯发电工艺主要包括11项系统，热力系统、燃料供应系统、余热利用系统、瓦斯输送安全装置系统、除灰系统、水处理系统、供水系统、并网工程、电气系统、热工控制系统、附属生产工程、烟气脱硫脱硝系统。
各工艺系统详细情况介绍如下：热力系统：瓦斯与空气在集装箱式内燃机发电机机组进气入口处混合后，进入涡轮增压器增压，再经过中冷器冷却，通过进气管由进气门控制进入气缸，经火花塞点火爆炸氧化，产生动力驱动发电机曲轴旋转，曲轴将动力传给交流发电机，转换成电能输出。
主要设备包括燃气发动机和交流发电机，以及配套的管路和设备。
燃料供应系统：矿井瓦斯从井下煤层中，经过瓦斯泵站抽采后，抽排到地面，由瓦斯输送管道经过泵送、离心脱水、制冷脱水等一系列安全处理措施，提供给瓦斯发电机组。
主要工程包括：瓦斯预处理土建、罗茨风机设备及安装工程。
余热利用系统：发电机组尾气净化后排烟温度高达400-600℃，直接对空排放将造成热能浪费，为把有效热能充分利用，在排烟筒处设置蒸汽锅炉或者余热锅炉，锅炉将热源提供给用户，解决工业场地冬季取暖供热问题。
主要设备包括余热锅炉和配套管路设备。
瓦斯安全输送系统：瓦斯经过瓦斯泵站，增压机增压泵送进入发电机组，沿途需要设置水封阻火器、水雾输送系统、干式阻火器等防爆阻爆安全设施，保证瓦斯输送安全。
除灰系统：在瓦斯输送管道中增加一道滤网，将瓦斯中的粉尘和杂质等固体颗粒物过滤，保证瓦斯纯度和质量。
水处理及供水系统：场地内生活水硬度高，水中钙、镁含量高，容易腐蚀机组和锅炉设备，不利于余热锅炉和机组冷却循环水使用，需要将水进行软化处理，软化后利用水泵提供给机组冷却系统和采暖系统。
主要工程包括：水软化车间、水泵、水箱等配套设施。
并网工程：瓦斯发电除提供7%的厂区自发子用之外，富裕电量全部上网，接入附近高压变电站并网运行，与国家电力联网。
主要设备包括变压器和配套并网设备。
电气系统：发电站所有电气设备的运行情况需要形成自动监控、测量、保护的电气系统，通过通信技术与发电站管理系统连接，实现电气自动化。
主要工程包括：主控系统、高低压开关、电缆、照明、防雷接地等电气设备。
热工控制系统：为了提高电站自动化水平，保证机组安全经济运行，提高效率，减轻运行人员的劳动强度，需要对瓦斯发电机组设备实行集中控制，保证机组安全运行。
主要工程包括热工控制、微机监控、火灾报警、工业电视系统等。
附属生产系统：瓦斯发电项目除主要生产系统工程之外，还需配套建设消防系统、室外给排水系统、场地土方、围护等及其他附属生产系统，服务于主要生产系统。
烟气净化系统：瓦斯爆炸做功会产生粉尘、氮氧化合物等有害气体，为保证尾气排放满足国家环保要求，必须对排放的废气进行净化处理。
在排气管道设置尿素催化剂喷嘴，催化剂在高温作用下分解成NH3和H20，与尾气混合后产生化学反应，产生氮气和水排到大气中，
减少大气污染。
主要设备包括：尿素溶液储罐、输送装置、计量装置等其他配套设备。
高低瓦斯发电工艺区别。
高瓦斯发电与低瓦斯发电工艺系统基本相同，高瓦斯发电没有瓦斯安全输送系统，低浓度瓦斯地面安全输送技术目前主要有三种方式，即细水雾混合安全输送装置（如胡底电厂）、瓦斯输送自动喷粉抑爆装置（如岳城电厂）、两相流安全输送装置。
其他电力系统、燃料供应系统、余热利用系统等系统基本相似。
三、瓦斯发电投资效果分析
因低浓度瓦斯不能储存，瓦斯气源受限，低瓦斯发电项目规模相对较小，低瓦斯发电机组与高瓦斯发电机组除对气源浓度要求不同之外，其他各项技术参数基本相同。
工程投资主要取决于规模大小、设备选型标准、生产工艺等相关因素。
投资1MW瓦斯发电单位投资额600-1000万元，规模越大，单位投资额越小。
高瓦斯发电项目1度电瓦斯消耗量0.26立方，低瓦斯发电项目1度电瓦斯消耗量0.3立方，高瓦斯发电效率比低瓦斯发电效率略高。
从投资效益看，低浓度瓦斯价格0.3元/立方，高浓度瓦斯价格0.4元/立方。
按照0.509元/度电计算，一立方纯瓦斯的发电量是3.3度电，除去设备维护、人工费、维简投入等0.3元/度电。
瓦斯发电效益为0.509-0.3=0.209元/度电,一个6MW规模的瓦斯电厂，年工作6000小时，年收益=6000*6000*0.209=752.4万元。
投资回收期一般为6~12年，瓦斯发电项目根据规模收益情况，投资效益较理想。
低浓度瓦斯发电项目投资对比
资料
资料
资料
资料
四、集团公司瓦斯利用情况
近几年集团公司煤矿矿井瓦斯抽采量逐年增加，瓦斯发电利用空间较大。
瓦斯利用成为集团公司转型发展的重点工程，做大做强燃气主业成为当前重要任务，2018年对电力产业提出“特色发电、清洁利用、煤电联营、专业运营”的发展原则，瓦斯发电项目成为解决瓦斯高效利用的主要手段，2018年本部矿井瓦斯抽采量打14.7亿立方（不包括地面抽采），详见下表。
2018年集团公司瓦斯抽采量计划
2017年集团公司矿井抽采量14.2亿立方，如按照瓦斯发电0.3立方耗气量计算，14.2亿立方米瓦斯全部用于发电，可发电量46.86亿度电，2017年实际发电量18亿度电，瓦斯利用率38.4%。
大部分瓦斯未有效利用，空排瓦斯主要包括：1、矿井通风瓦斯；2、矿井抽采的低浓瓦斯（小于12%）。
目前，这两部分瓦斯对空排放，资源浪费较严重。
目前，部分矿井已经在探索实践将这两部分瓦斯进行利用，一是通过高、低浓度瓦斯混掺发电利用，二是将通风瓦斯氧化发热进行利用。
五、集团公司瓦斯发电项目未来趋势
一是充分利用低瓦斯发电。
集团公司已有的瓦斯发电站采用的机组对瓦斯浓度要求都是不低于12%，导致低于12%的瓦斯空排，造
成资源浪费。
低浓度瓦斯发电机组在运行中，当出现了小于12%的低浓度瓦斯时，发电机机组无法正常运行; 而采用高浓度瓦斯发电时，如果机组空燃比调节受限，机组会出现启动困难。
对此，采取高、低浓度瓦斯混掺发电技术，既提高瓦斯利用率，减少瓦斯排放，增加了发电量。
高、低浓度瓦斯混掺后，改善了瓦斯浓度，既弥补了低浓瓦斯因浓度过低无法利用，又降低了高浓度瓦斯因浓度过高、空燃比受限等安全问题。
高、低浓度瓦斯混参后满足发电机组对瓦斯浓度要求。
减少低瓦斯排空，提高瓦斯整体利用率，增加发电量，高、低浓度瓦斯混掺技术成熟，工艺相对简单，可以在电力产业板块引用。
同时，在瓦斯发电项目建设阶段，尽可能选用瓦斯浓度范围区域范围大的发电机，近可能将低瓦斯全部利用。
二是探索研究乏风利用。
甲烷浓度低于0.75%的煤矿瓦斯称乏风，当前集团公司所属矿井通风瓦斯均未被利用，由于乏风的甲烷含量极低，如果进行分割提纯成本较大，不经济，而且这种浓度的甲烷也不能直接燃烧，长期以来只能空排。
采用热氧化技术可以在合理的成本投入下带来显著的减排效果。
其工作原理是基于甲烷在800o C以上的环境条件下能与氧气发生剧烈的氧化放热反应产生热能，通过氧化装置制取过热高压蒸汽驱动蒸汽轮机发电，蒸汽余热则可供煤矿职工洗澡、矿区冬季采暖、煤矿进风口空气预热等。
目前在中国多个矿井应用，如：山东胜动集团、陕西彬长矿业集团等煤矿推广应用，充分利用燃气资源。
集团公司如能将所属矿井乏风瓦斯全部利用，其经济效益会非常可观。
发展规划局
刘文将
2018年6月8日。