低浓度瓦斯发电机组主要技术要求

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。

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。

低浓度瓦斯输送、利用、排空安全技术措施

低浓度瓦斯输送、利用、排空安全技术措施审批签名表由于我矿瓦斯抽采浓度基本都在30%以下，为保障低浓度瓦斯输送、利用、排空的安全，特制定以下安全保障措施，希相关单位严格按措施执行。

一、基本要求1．在管道输送系统中靠近可能的火源点（发电机组、地面排空管口、自燃等）附近管道上，安设安全保护设施，确保管道输送安全。

2．在发电瓦斯输送管道系统中安设防逆流装置，防止抽采泵突然停泵而出现回流。

3．管道输送系统中不设置缓冲罐。

4．加压设备选择湿式压缩机。

5．抽采设备应选择湿式抽采泵。

6．正压输送时，输送压力不宜超过20kPa。

7．安设段管道及附件应能承受正压2.5MPa的压力，其它管道及附件应能承受正压1.0MPa、负压0.097MPa的压力。

8．管路安设尽量选用金属管道。

9．地面瓦斯输送管道采用埋地敷设，在管道进、出建筑物100m 范围内，应每隔25m左右接地1次，其接地电阻不应大于20Ω。

二、安全设施（一）内燃机瓦斯发电用管道输送要求1、在瓦斯发电用低浓度瓦斯管道输送安全保障设安设阻火泄爆、抑爆、阻爆三种不同原理的阻火防爆装置。

阻火泄爆装置选择水封阻火泄爆装置，抑爆装置可选择自动喷粉抑爆装置、细水雾输送抑爆装置和气水二相流输送抑爆装置中的一种，阻爆装置选择自动阻爆装置。

2、监控用火焰、压力传感器安装在支管上脱水器的两侧。

火焰传感器位于脱水器与发电机组之间，距离脱水器2m～3m；压力传感器位于脱水器与分管之间，距离脱水器1m～2m。

3、水封式阻火泄爆装置的安设位置距最远端支管的距离（沿管道轴向）应小于30m。

4、水封式阻火泄爆装置应能自动控制水位，确保其有效阻火的水封高度。

5、抑爆装置选用自动喷粉抑爆装置时，其安设位置距离最近的火焰传感器的距离（沿管道轴向）为40m～50m；选用细水雾输送抑爆装置或气水二相流输送抑爆装置时，其安装始端距水封阻火泄爆装置的距离不大于3m。

6、自动阻爆装置距抑爆装置末端的距离不大于10m。

低浓瓦斯运行技术措施

山西兰花大宁发电有限公司低浓度瓦斯使用安全技术措施由于大宁矿井下瓦斯抽采布局发生变化，大宁矿供给我公司发电用气的浓度和流量发生根本性改变。

为了能在确保安全的情况下尽可能提高发电量，根据《煤矿安全规程》和我厂发电机组安全使用手册的规定及生产工艺要求，特制定安全技术措施如下：一、低浓瓦斯的定义：浓度在5%—30%内的煤矿瓦斯，叫低浓瓦斯。

二、低浓瓦斯使用的潜在风险：1、瓦斯爆炸的条件：⑴瓦斯浓度在5%—16%之间；⑵引火温度为650℃—750℃；⑶氧气浓度大于12%。

2、内燃机工作须经过四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气。

其中做功冲程，瓦斯在气缸内燃烧，进气、排气门严密关闭。

正常情况下，火焰不会传播到进气管。

如果进气门关闭不严，阻火器又损坏，火焰就会进入瓦斯进气管。

如果瓦斯浓度在爆炸范围内，可能会导致管道及气柜内的低浓瓦斯燃烧爆炸。

3、根据《煤矿安全规程》规定，瓦斯浓度低于25%时，不允许使用干式抽放设备进行抽放。

因此当瓦斯浓度低于25%时，我厂罗茨风机输送系统存在安全隐患。

4、我厂使用的TCG2032燃气内燃发电机组技术说明中要求瓦斯浓度为25%—55%，当浓度低于25%时，燃机的工作存在安全隐患。

三、低浓度瓦斯使用的安全技术要求：1、按照设计要求在瓦斯输送系统中安装阻火器，并定期对其进行检查，确保其状态良好，工作正常。

2、按照设计要求在瓦斯场所安装瓦斯浓度检测仪，并按要求定期对其进行校验，确保其工作正常。

3、按照设计要求安装瓦斯浓度报警连锁启动风机装置，定期对该系统进行测试，确保其能正常启动。

4、为瓦斯场所值班员配备便携式瓦检仪，定期对这些瓦检仪进行校验。

5、瓦斯爆炸上限与压力关系：UEL=14.1+20.4LgP公式中P—大气压温度校正系数公式：1+0.0000271（t-25）公式中t—压缩后温度。

四、低浓度瓦斯使用的生产管理规定：1、瓦斯场所值班员每2个小时巡检一次，检测厂房内瓦斯浓度。

2、预处理值班员，每一个小时测一次瓦斯浓度。

煤矿低浓度瓦斯发电技术简介

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煤矿低浓度瓦斯发电技术简介
第一页，编辑于星期五：十三点四十三分。
0 汇报内容－Lecture Content
胜动集团自动化低浓度瓦斯发电机组－智能、可靠、高效
第二页，编辑于星期五：十三点四十三分。
0 汇报内容－Lecture Content
1 胜动集团简介 2 瓦斯发电发展历程 3 低浓度瓦斯发电技术简介 4 产品市场应用情况
第二十九页，编辑于星期五：十三点四十三分。
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
低压进气技术
针对瓦斯压力低的特点，我公司设计的瓦斯发电机组，只需要瓦斯压力达到300mmH2O以上即可达到使用条件，不需要增加加压装置，减少投资。
第三十页，编辑于星期五：十三点四十三分。
水位自控式水封阻火器
采用雷达水位监测（雷达液位计是德国E＋H公司生产）和计算机自动控制，
当水位低于设定下线水位时自动补水，当水位高于设定上线水位时自动放水，从而维持水位的恒定，保证阻火器可靠工作。
第十九页，编辑于星期五：十三点四十三分。
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
阻火技术：火焰以一定速度进入阻火芯狭缝时，反应中心的自由基和自由原子与冷壁相碰撞放出其能量，反应区的热量流向冷壁边界。
⑦ 混合器、燃气执行器等执行部件
第三十七页，编辑于星期五：十三点四十三分。
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
先进的出厂试验系统
拥有专用燃气输送管线，可模拟瓦斯、沼气等多种可燃气体进行机组试验。
第三十八页，编辑于星期五：十三点四十三分。
安全防护：实现了强弱电分离，整机防护符合CE认证。

低浓度瓦斯发电安全保障措施解析

低浓度瓦斯发电安全保障措施解析
低浓度瓦斯发电安全保障措施解析
低浓度瓦斯发电是一种采用低浓度瓦斯进行发电的技术，主要应用在垃圾焚烧厂、垃圾填埋场、污水处理厂等。

该技术能有效利用废弃物中的热能，从而节能降耗、减少污染、实现低碳发展，并带来巨大的经济效益。

低浓度瓦斯发电也是一项危险作业，为了确保工人安全，需要采取一系列的安全保障措施。

首先，必须遵循《中华人民共和国安全生产法》的有关规定，加强安全管理，建立完善的安全管理体系，定期开展安全检查，及时查找、消除安全隐患，确保发电工作安全可靠。

其次，要对瓦斯来源进行严格管理，确保瓦斯来源的浓度符合安全要求，不超过20%的设计浓度，同时也要保证瓦斯中的有害气体的浓度不超过1.2%。

此外，要完善瓦斯发电装置的安全设施，包括瓦斯检测设备、瓦斯报警设备、瓦斯抑制设备等，以及通风设备、防火设备、防爆设备等。

此外，对从业人员也要进行安全教育，使其具备足够的安全知识，并熟悉瓦斯检测和瓦斯报警设备的操作方法，以便及时采取应急措施。

最后，要建立完善的应急预案，当发生瓦斯泄漏时，应该及时采取措施，如停止发电机的操作，并采取通风或灭火等措施，为确保安全提供有效的保障。

综上所述，为了保障低浓度瓦斯发电的安全，必须制定有效的安全保障措施，包括遵守安全法规，严格管理瓦斯来源，完善安全设施，对从业人员进行安全教育，建立完善的应急预案等，以确保工作安全可靠。

煤矿低浓度瓦斯发电技术简介49页PPT

55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来
煤矿低浓度瓦斯发电技术简介
21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。

谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特

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。

低浓度瓦斯发电机组主要技术要求

低浓度瓦斯发电机组主要技术要求
1、润滑油和冷却水的要求
燃气发动机附带完整的润滑油系统。

机油消耗率≤1.0g/kW•h；
润滑油型号等级: 40CD或15W40CD（GB/T11123-1989）
发动机高、低温循环需采用软化水，冷却水应选用略呈碱性的清洁水，不得含有腐蚀性的化合物，如氯化物、硫酸盐或酸等。

其主要指标要求如下：
总硬度（CaCO3）≤100ppm
氯离子含量 <150mg/L
PH值 7～8.5
2.瓦斯气源要求
瓦斯气输送压力5－20Kpa，甲烷体积含量不低于9%，甲烷与氧气体积含量之和不低于28％，氧气体积含量不低于16％，压力变化率≤1kPa/min，变化速率≤5％/min；杂质粒度≤5μm，杂质含量≤30mg/Nm3, 水分含量≤40mg/Nm3，不含游离水，瓦斯气温度≤40℃，含硫量≤20mg/Nm3。

3、环境要求
瓦斯气发电机组在环境温度-20℃～+40℃，相对湿度＜90%（20℃时），海拔高度≤2000m 的环境条件下能稳定、可靠、连续地运行。

在标准环境状况下（大气压力100kPa，环境温度：25℃，空气相对湿度30％）能稳定输出额定功率。

1。

煤矿低浓度瓦斯发电机组通用要求

煤矿低浓度瓦斯发电机组通用要求
1. 咱先来说说安全性，这可太重要啦！就像房子的根基一样，要是不安全，那不是闹着玩的！你想想，在煤矿那种环境下，低浓度瓦斯发电机组不安全能行么？比如瓦斯泄漏，那得多危险呀！所以安全性必须是首要要求！
2. 再讲讲稳定性呢，它就好比是汽车的轮胎，得稳当呀！总不能动不动就出故障吧。

要是发电机组不稳定，三天两头出问题，那还怎么干活呀？就像你上班老是请假，那能行么？
3. 效率也不能忽视呀！这不就跟跑步一样，谁跑得快谁就有优势呀。

低浓度瓦斯发电机组效率高，才能带来更多效益啊！难道不是吗？要是效率很低，多不划算呀！
4. 操作简单性也很关键啊！就跟玩手机一样，要是太复杂了谁会想用呀！简单点不好么？让工作人员很容易就上手操作，那多棒呀！你说是不是？
5. 维护方便性也得有呀！难不成每次维护都跟打仗一样麻烦？那可不行！就好比自行车坏了，得好修才行呀，不然多耽误事儿！
6. 环保也很重要哦！现在都讲究环保呢！这就像我们要爱护大自然一样。

如果发电机组污染很大，那怎么行？得为环境着想呀！
7. 还有适应性呢！它就像是个全能选手，无论啥样的环境都能应对。

在各种煤矿条件下都能正常工作，这多厉害呀！不然挑环境的话，那可不行！
我的观点结论就是：煤矿低浓度瓦斯发电机组这些通用要求都非常重要，缺一不可，只有都满足了，才能更好地为煤矿工作服务呀！。

300kw低浓度瓦斯气发电机组研制方案(1)

一、发动机主要技术参数和性能指标:
燃气发动机型号： W6190ZLDK-2 发动机标定功率：350kW 发动机标定转速：1000r/min 几何压缩比：11:1 单缸排气温度：≤550℃ 缸温：≤350℃
二、发电机组主要技术参数和性能指标机组型号： 300GF1-RW 机组额定功率：300kW 机组额定转速：1000r/min 机组额定功率热耗率：≤11.25MJ/（Kw·h）机组额定功率机油消耗率：≤1.5g/（Kw·h）机组额定电压：400V 机组额定频率：50Hz
采用低压进气，混合器前配一套先导式调压阀，调压阀前安装电控蝶阀，可以视发动机工作情况及时切断燃气供给。图1是机组进气系统示意图。
考虑到安全性，在发动机瓦斯进气处与电动蝶阀之间、调
压阀和电控混合器之间、增压器与中冷器之间以及中冷器出气腔与进气总管之间均安装瓦斯专用阻火器和标准阻火芯，当产生回火时能起到消声和灭火的作用。下图是在中冷器出气腔上安装DN110标准阻火芯部件示意图。
欢迎各位领导批评指正！
2）增压系统：采重新选配。
3）发电机：选用由山西汾西机器厂按西门子许可证制造的1FC6 404-6LA42型无刷恒压三相交流同步发电机。
4）控制屏：选用由我公司自行设计、制造的低压发电机组控制屏。
5）监控系统：选用ECS集中控制系统对机组进行监控。
6）机组的底盘：根据新电机的安装孔尺寸，在原底盘的基础上进行改制设计。
三、机组技术方案 1、机组基本配置
300kW瓦斯机是以6190天然气发动机原型机同时参考 500kW低浓度瓦斯气机组进行开发研制，保留了原燃气机的机体、曲轴、气缸盖等主要部件。
发动机的排气部分、冷却部分、点火部分、起动部分等采用6190天然气机的配置并进行适当的改制。 2、机组主要改制部分的配置情况： 1）进气部分：采用双管电控混合器进气方式，进气管路上分别安装有燃气处理装置、总阻火器、电控蝶阀、先导式调压阀、阻火器、电控混合器、增压器和中冷器。可燃混合气进入进气管前，安装控制蝶门进行调速控制。

低浓度瓦斯发电关键技术及设备研究

低浓度瓦斯发电关键技术及设备研究摘要：瓦斯化学名称为甲烷，是附着于煤炭中煤基质颗粒表面或溶解于煤层水中的一类烃类气体，无色无味且易燃易爆，在煤炭勘探、采集中容易造成事故。

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。

但合理利用瓦斯，可以将其转化为优质产能。

我国大多数煤矿使用高负压、大流量的抽采系统来抽采瓦斯。

在政府的支持和扶持下，业内专家学者对低浓度瓦斯发电技术进行了研究和改进，以探索低浓度瓦斯的利用途径，减少资源浪费。

关键词：低浓度；瓦斯发电；利用引言瓦斯发电机组针对煤矿瓦斯的特点，应用电控燃气混合器、细水雾输送等技术，解决了低浓度瓦斯发电及地面输送等难题。

本文主要介绍了低浓度瓦斯发电机组的关键技术、工艺流程及效益分析等。

实践证明，瓦斯发电项目可取得显著的经济、环境、社会效益，具有广阔的发展前景。

1低浓度瓦斯条件下发电效率提升的必然性1.1严重缺乏高浓度瓦斯资源在煤矿的开发阶段，起初的瓦斯浓度符合开采阶段对于发电机组的要求，浓度大致在50%以上。

然而由于开采过度，瓦斯资源消耗过快，造成其浓度出现逐年降低的情况。

以陕西榆林永兴煤矿子洲瓦斯发电项目中瓦斯的应用效率为例，多数瓦斯资源的浓度保持在5%~25%的范围内，浓度超过30%的瓦斯资源呈现逐年下滑趋势。

根据相关专家估计，如若不采取相应措施，任其发展下去，未来五年内会由于高浓度瓦斯的缺乏造成煤矿开发被迫停止，瓦斯资源将无法运用到发电机组中。

1.2发电效率低且成本高昂根据现阶段的发展情况来看，工作人员通常使用压缩机对低浓度瓦斯进行压缩分离处理以进一步提升其浓度。

然而该过程中压缩机设备耗能较为严重，整个压缩过程仅仅压缩机的耗能就达到总耗能的35%。

并且低瓦斯浓度下其发电效率尤为低下，结合计算，通过该方法处理的较高浓度的瓦斯资源的发电效率不超过20%，这样的数据不能满足工作区域的用电量。

除此之外，由于资源紧缺造成瓦斯发电成本高昂，压缩机的使用维修成本也是较为昂贵的，运输检修的费用大约为50万元，从而大大提升了开发费用，降低企业收益。

煤矿低浓度瓦斯发电技术简介共49页文档

23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
煤矿低浓度瓦斯发电技术简介
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴理荒秽，带月荷锄归。道狭草木长，夕露沾我衣。衣沾不足惜，但使愿无违。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

科技成果——煤矿低浓度瓦斯发电技术

科技成果——煤矿低浓度瓦斯发电技术适用范围煤炭行业矿井抽采瓦斯用于发电行业现状瓦斯的主要成分为CH4、O2、N2以及少部分CO2，将这些瓦斯直接排放到大气中对环境的影响是非常大的。

该技术主要是利用瓦斯中的CH4进行发电。

目前应用该技术可实现节能量150万tce/a，减排约1500万tCO2/a。

成果简介1、技术原理一般瓦斯电站机组只能用30%浓度以上瓦斯发电，否则不易稳定燃烧。

且低浓度瓦斯易发生爆炸，输送安全难以解决。

本技术通过多级阻火器和水雾输送系统保证输送安全，并在发电机组中，通过过氧燃烧达到利用瓦斯能量发电的目的。

2、关键技术（1）低浓度瓦斯的安全输送系统；（2）低浓度瓦斯过氧燃烧的瓦斯发电机组。

3、工艺流程瓦斯气→抽采泵站→湿式放散阀→水位自控式水封阻火器→瓦斯管道专用阻火器→水雾输送系统→溢流式脱水水封阻火器→发电机组→发电。

主要技术指标总装机容量9000kW，可年发电5.44×107kWh，年耗瓦斯量18144万m3。

典型案例峰峰大淑村矿8台500GF1-3PW发电机组，装机容量4000kW，节煤3000t/a，年创效益447万元，投资回收期4.69年。

羊渠河矿5台500GF1-3PW发电机组，装机容量2500kW，节煤2200t/a，年创效益265万元，投资回收期4.69年。

市场前景我国煤矿瓦斯电站一般只能用浓度30%以上煤矿瓦斯发电，低浓度煤矿瓦斯（甲烷含量6%-30%）得不到应用，而直接排空造成浪费及污染环境。

因此采用此项技术既节约能量又可减少环境污染，值得在煤矿推广。

目前瓦斯发电行业整体处于加速上升期，且在“十二五”、“十三五”规划期内，伴随着煤层气的大力发展，瓦斯发电行业将持续加速发展。

预计未来5年该技术的推广比例将达到40%，节能能力200万tce/a，减排量2000万tCO2/a。

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。

低浓度瓦斯发电机组执行的标准

低浓度瓦斯发电机组执行的标准低浓度瓦斯发电机组执行的标准1燃气机组制造、检验所执行的标准GB/T2820－1997 往复式内燃机驱动的交流发电机组GB/T1859－2000 内燃机噪声功率级的测定、准功率法GB/T6702－2000 往复式内燃机性能GB/T14024－1992 内燃机电站无线电干扰特性的测量方法及允许值、传导干扰GB 3100－1993 国际单位制及其用法IEC 60079 爆炸性气体环境用电器设备ISO 3046 往复式内燃机性能ISO 8178 往复式内燃机废气排放测定ISO 8528 往复式内燃机驱动的交流发电机组JB/T9583.1-1999 气体燃料发电机组通用技术条件2主要原材料采用标准Q/ZC 56003-92 300球铁曲轴验收技术条件Q/ZC 56005-89 300铌缸套验收技术条件Q/ZC 56013-89 300活塞Q/ZC 56069-2001 柴油机锻钢件（连杆、主要螺栓等）Q/ZC 56044.1-2001 柴油机灰铸铁件（机体、机座等）Q/ZC 56044.3-2005 柴油机蠕墨铸铁（缸盖等）3 瓦斯输送执行的标准GB 50028-93 城镇燃气设计规范GB 50251-2003 输气管道工程设计规范GB 50183-2004 石油天然气工程设计防火规范GB 50257-96 电气装置施工及验收规范GB 50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范;GB 50316-2000 工业金属管道设计规范GB 50275-98 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB 16808—1997 可燃气体报警控制器技术要求和试验方法GB 6222—86 工业企业煤气安全规程GB 15630—1995 消防安全标志设置要求BG 50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范CJJ 33-2005 城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ 94-2003 城镇燃气室内工程施工及验收规范CJJ 95-2003 城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程SY/T 4080—95 管道、储罐渗漏检测方法Q/XNY 503-2009 低浓度瓦斯输送系统设计规范Q/XNY 1501-2009 低浓度瓦斯系统工程安装规范。

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：当前我国的大多数含有大量瓦斯的煤矿都有一个重大缺陷，即密封性不佳，容易造成瓦斯泄漏，引起危害的同时也会造成资源浪费，因此，将泄露出来的低浓度瓦斯进行合理的利用就显得至关重要。

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；低浓度；发电技术；应用前言：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。

1 瓦斯的基本特征及发电原理1.1瓦斯气体概述瓦斯的主要组成成分是化学名称为甲烷的烷烃类物质，物理性质表现为无色、无味，化学性质表现为易燃、易爆，瓦斯的分布主要是吸附在煤基粒的表面，当然也能够分布于部分较小的煤空隙中的气体，并且瓦斯气体有着烷烃气体的基本性质。

瓦斯气体的浓度主要根据其中所含的甲烷成分的高低来进行区分，最常见的是作为民用瓦斯及作为部分新型汽车动力的瓦斯通常为高浓度瓦斯，即在地面通过机械管道对地面以下的煤炭进行煤层抽气采集瓦斯，此类瓦斯的甲烷浓度能够达到百分之八十以上；另一类甲烷浓度稍低一些，大约在百分之二十五到八十之间，称其为高浓度瓦斯，此类瓦斯气体最常在农村作为燃料及化工发电等；第三类是本文着重论述的低浓度瓦斯，其甲烷含量在百分之二十五以下，主要是在进行煤炭开采过程中进行排出，当前已经能够使用这部分瓦斯进行发电，但将其直接排出到大气层中的做法依旧占据大多数。

1.2瓦斯发电原理及条件当前国内外最常见的瓦斯发电技术基本都是使用高浓度的瓦斯进行发电，然而用高浓度瓦斯发电很容易造成在抽去瓦斯气体的过程中发生泄漏，造成空气污染的同时还会造成经济损失。

因此，在研究低浓度瓦斯发电的过程中必须保证两个条件：一方面是进行瓦斯气体的抽取后的输送问题，必须做到安全、可靠；另一方面是对瓦斯发电过程发电机的选择必须完全符合不同浓度的瓦斯气体所产生的压力变化。

底浓度瓦斯发电

××矿务局××煤矿低浓度瓦斯发电项目方案论证前言××油田××动力机械集团有限公司是我国最大的专业化生产燃气发动机及其发电机组的企业，是瓦斯发电技术的创新者，是瓦斯发电安全生产行业技术标准的主要制定者，是国家相关产业政策制定的参与者和提倡者，在燃气发电行业中唯一获得“中国名牌”产品的企业。

2005年12月25日，低浓度瓦斯发电技术通过了由国家安全生产监督管理总局组织的鉴定。

2008年5月29日，低浓度瓦斯发电机组被国家发改委作为“重点节能新产品”进行推广。

2009年国家安全生产监督管理总局委托××油田××动力机械集团有限公司起草编制了低浓度瓦斯综合利用领域的4项安全生产行业标准。

2009年12月11日国家安全生产监督管理总局2009第21号公告，公布低浓度瓦斯综合利用安全生产行业标准：此次颁布的标准已于2010年7月1日正式实施，依据标准，CH4浓度在30%以下的瓦斯可以被安全的输送和利用。

低浓度瓦斯发电的主要技术难题是如何解决好瓦斯的地面正压输送的安全问题、发电设备的安全性及对瓦斯的适应性问题。

××集团是这样解决上述技术难题的：一、解决输送安全问题----多级阻火（被动阻火）与细水雾混合输送（主动阻火）技术1 多级阻火技术（被动阻火）所谓被动阻火是指当瓦斯输送过程中产生爆炸火焰时，阻火装置安全的将爆炸火焰阻在前端，不向后面传播，从而保证矿井的安全。

系统包括：水位自控式水封阻火器、瓦斯管道专用阻火器、溢流脱水水封阻火器等共三级阻火装置。

2 细水雾混合输送技术（主动阻火）我公司自行研发的煤矿低浓度瓦斯与细水雾混合安全输送装置已经取得发明专利，细水雾输送技术又称主动阻火技术，主要包括：细水雾灭火技术及脱水技术。

细水雾灭火机理为：一是冷却，细水雾颗粒容易气化，大量吸热，迅速降温，终止燃烧；二是稀释，细水雾迅速蒸发，由液相变为气相，瓦斯气体被水汽稀释，抑制火焰。