关于煤矿瓦斯发电的研究
煤矿瓦斯发电技术的研究与应用 计划方案

煤矿瓦斯发电技术的研究与应用计划方案瓦斯是煤矿开采的衍生品,不利于煤矿的安全开采。
瓦斯排放会产生温室效应,污染环境。
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,又有利于增加洁净能供应、减少温室气体排放,达到保护生命、保护资、保护环境的多重目标。
文章针对不同浓度范围瓦斯的特点,阐述了高浓度和低浓度两种瓦斯输送、处理工艺及内燃机发电、余热利用技术,并论述了瓦斯发电项目设计要点。
煤矿瓦斯;发电技术;内燃机;余热利用;节能减排煤矿瓦斯是指储集在煤层中的一种非常规天然气(主要成分为甲烷),在煤矿开采过程中自动散发出来的一种有害气体,无色、无味、易燃、易爆。
当空气中甲烷的体积分数达到5%一16%时,遇明火就会发生爆炸。
瓦斯是煤矿安全的“杀手”,但同时也是一种洁净能,有较高的利用价值,被称为“第二煤炭资”。
1 煤矿瓦斯发电技术研究目前利用煤矿瓦斯发电的主要方式有:燃气锅炉汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电等。
由于煤矿瓦斯气体浓度相对不高,发热量较低,燃气轮机、燃气锅炉带汽轮机发电方式系统复杂、占地面积大、发电效率低,不宜采用;另外燃气轮机对进气质量、压力要求高0.9MPa,压缩温升使瓦斯浓度易于达到爆炸极限。
内燃式瓦斯发电机组具有建站周期短,基建、运行费用低,机组配置灵活等特点,可单台或多台并网发电。
它相对于燃气轮机发电及燃气锅炉一汽轮机发电来说,具有效率高、燃料气人口压力低、单机发电容量小等特点。
适用瓦斯浓度范围为7%~50%、温度范围为5~50℃。
1.1 内燃机瓦斯发电技术内燃式瓦斯发电机组不仅可以燃用高浓度瓦斯,还可以燃用低浓度瓦斯。
它通过机组燃气闭环控制系统,将瓦斯与空气中的氧自动混合,根据燃烧室容积及压缩比,对空燃比进行精确控制,保证稀薄燃烧及高效发电做功。
自动检测燃气进气温度、燃气进气压力、燃气阀后绝对压力、温度、功率、转速、均值排温等参数,自动调整机组运行工况,适应现场瓦斯浓度及压力波动,保证机组平稳运行,具有浓度适应范围广、抗波动能力强、自動化程度高的特点。
煤矿开采的瓦斯利用
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瓦斯照明
利用瓦斯燃烧产生的光源,提供照明服务,减少对电力的依赖。
04
瓦斯利用的挑战与解 决方案
技ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ难题与解决方案
技术难题
瓦斯抽采浓度低、抽采纯度不稳定、抽采效率低下等。
解决方案
采用高效抽采技术,如地面钻孔、井下瓦斯抽采等,提高瓦斯抽采浓度和纯度,同时加强瓦斯抽采效率监测,确 保抽采效果。
安全问题与解决方案
瓦斯特性
瓦斯具有强烈的温室效应,是一种清 洁能源,同时也是煤矿开采中的主要 安全隐患。
瓦斯利用的历史与现状
历史回顾
早期的瓦斯主要用于矿井内照明和加热,随着科技的发展,瓦斯逐渐被用于发电、供暖和化工等领域 。
现状分析
目前,全球瓦斯年排放量巨大,但利用率仅为10%左右,大部分瓦斯被直接排放到大气中,加剧了全 球气候变化。
提高能源安全
发展瓦斯利用有助于减少对化石燃料的依赖 ,提高能源安全。
促进可持续发展
瓦斯利用符合可持续发展的理念,有助于经 济社会环境的协调发展。
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瓦斯燃气轮机发电
利用燃气轮机将瓦斯燃烧产生的 热能转化为机械能,再驱动发电 机发电。
瓦斯联合循环发电
将燃气轮机和蒸汽轮机联合使用 ,通过瓦斯燃烧产生热能,分别 驱动燃气轮机和蒸汽轮机,最终 驱动发电机发电。
瓦斯民用技术
瓦斯供暖
利用瓦斯为居民和工业设施提供供暖服务,减 少对化石燃料的依赖。
瓦斯热水
利用瓦斯加热产生热水,提供洗澡、洗衣等生 活热水服务。
瓦斯提纯技术
瓦斯提纯技术
通过物理或化学方法,将煤矿中的瓦斯进行提纯,去 除其中的杂质和有害气体,得到高纯度的瓦斯。
瓦斯液化技术
煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用
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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。
煤矿乏风瓦斯氧化发电项目可行性研究报告
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煤矿乏风瓦斯氧化发电项目可行性研究报告一、项目背景近年来,环境保护问题日益突出,煤矿乏风瓦斯氧化发电项目作为清洁能源利用的一种方式备受关注。
煤矿乏风瓦斯指的是煤矿采煤作业过程中由于采空区内产生的瓦斯被采空区及井巷的抽风系统抽走,导致矿井内瓦斯浓度无法达到爆炸极限,即不能形成可燃性混合气体。
而这些乏风瓦斯,如果能够有效地利用起来,可以作为一种清洁能源替代传统的化石燃料,不仅可以减少温室气体的排放,还可以带来经济效益。
二、项目内容该项目旨在研究煤矿乏风瓦斯氧化发电的可行性,通过将乏风瓦斯经过预处理后,与空气中的氧气进行氧化反应,产生高温燃烧气体,再利用燃烧气体驱动发电机组发电。
具体而言,项目包括以下几个方面的内容:1.煤矿乏风瓦斯的收集与预处理:通过井下安装专门的瓦斯抽采装置,将煤矿乏风瓦斯收集到地面,并进行预处理,除去其中的杂质和液体成分,确保乏风瓦斯的纯度。
2.瓦斯氧化反应:将预处理后的乏风瓦斯与空气中的氧气进行混合,并通过燃烧反应将乏风瓦斯氧化为燃烧气体。
3.燃烧气体的发电:将燃烧产生的高温气体送入发电机组中,通过发电机组的工作,将燃烧气体的化学能转化为电能。
4.废气处理:对煤矿乏风瓦斯氧化发电过程中产生的废气进行处理,尽量减少对大气环境的污染。
三、可行性分析1.市场需求:随着环境保护要求的提高,清洁能源的需求日益增长。
煤矿乏风瓦斯氧化发电正是一种能够清洁利用煤矿乏风瓦斯的方式,具有巨大的市场潜力。
2.资源优势:我国是煤炭资源大国,煤矿乏风瓦斯的资源丰富,不仅可以解决煤矿瓦斯危害问题,还可以转化为清洁能源,提高煤炭资源利用率。
3.经济效益:煤矿乏风瓦斯氧化发电项目可以将煤矿乏风瓦斯转化为电能,不仅可以满足本地区的电力需求,还可以将多余的电力送入电网,带来可观的经济效益。
4.环境效益:煤矿乏风瓦斯氧化发电项目可以将煤矿乏风瓦斯中的温室气体二氧化碳转化为水和二氧化碳,从而减少温室气体的排放,对保护环境具有重要的意义。
瓦斯发电可行性研究报告
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瓦斯发电可行性研究报告一、研究目的瓦斯发电在当前能源环境下具有重要意义,能够充分利用废弃瓦斯资源并降低环境污染。
本研究旨在评估瓦斯发电技术的可行性,分析其在能源产业中的地位和作用,提出相关建议以推动瓦斯发电技术在我国的发展和应用。
二、背景分析近年来,我国瓦斯资源大量排放,导致环境污染、资源浪费等问题日益严重。
而瓦斯资源的储集和利用问题也是当前能源产业急需解决的难题。
瓦斯发电作为一种清洁能源技术,可以有效利用瓦斯资源,减少排放并获得可再生能源。
因此,对瓦斯发电技术的可行性进行深入研究,对于解决我国瓦斯资源浪费和环境污染问题具有重要意义。
三、瓦斯发电技术现状瓦斯发电技术是利用瓦斯进行发电,包括煤矿瓦斯、油田瓦斯、垃圾填埋气体等多种类型的瓦斯。
目前,我国瓦斯发电技术已经在一些煤矿、油田等地得到了应用。
但是,总体上来看,我国瓦斯发电技术仍处于起步阶段,存在技术不成熟、设备陈旧、成本高昂等问题,制约了其发展和应用。
四、瓦斯发电技术的优势瓦斯发电技术具有以下几个优势:1. 资源丰富:我国地下储存的瓦斯资源十分丰富,煤矿瓦斯、油田瓦斯等资源极具潜力;2. 环保高效:瓦斯发电技术能够减少废气排放,降低环境污染,并且对燃煤等传统能源的消耗也能有效减少;3. 经济效益好:瓦斯发电技术在发电效率、运行成本等方面具有一定的优势,具有较好的经济效益。
五、瓦斯发电技术的应用状况目前,瓦斯发电技术在我国的应用主要集中在煤矿、油田等大型能源企业,在区域性电网中起到了一定作用。
但是,在中小型煤矿、工业园区、垃圾填埋场等领域,瓦斯资源的利用仍然存在较大的浪费现象。
因此,需要在政策支持、技术改进等方面进行进一步的推动和引导。
六、瓦斯发电技术的可行性分析1. 技术可行性:瓦斯发电技术在国际上已经得到了广泛应用和验证,技术路线清晰,且逐步成熟,具备较高的技术可行性;2. 经济可行性:瓦斯发电技术在发电效率、成本等方面具有一定的优势,且在全球范围内受到了认可,具备良好的经济可行性;3. 社会可行性:瓦斯发电技术能够减少废气排放,改善环境质量,同时也能够为当地提供更加清洁和可再生的能源,具有良好的社会可行性。
矿井乏风瓦斯蓄热氧化发电关键技术研究

2020.26科学技术创新矿井乏风瓦斯蓄热氧化发电关键技术研究金刚1王康2(1、安徽坤朗新能源科技有限公司,安徽淮南2320012、淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽淮南232001)矿井乏风是指通过矿井通风系统抽排到大气中的甲烷含量低于1%的混合气体,约占我国煤层气总资源量的70%以上[1]。
我国煤层气资源储量丰富,埋深在2000m 以内的煤层气资源储量约为36.81万亿m 3,和陆基常规天然气资源量不差上下,资源储量位居全世界第三,仅次于加拿大和俄罗斯[2]。
截至目前,我国主要有两种煤层气开采开发方式:地面抽采和井下抽采,然而不管井下还是地面抽采总抽采率不足50%[3]。
一般而言,矿井井下通风系统排出的乏风瓦斯中甲烷浓度一般低于1%,因此,乏风甲烷具有浓度低、富集难、总量大,利用难等特点,极少被回收利用,长期排放大气中不仅会加剧温室效应污染环境,还造成资源的浪费[4]。
1乏风蓄热氧化技术原理及研究进展乏风蓄热氧化技术其基本运行原理如图1所示。
首先,高温烟气预热将反应器装置内部温度升高到1000℃以上,此温度是乏风瓦斯(1.2%)的自燃点。
预热完成后,设备的阀1、阀4打开,室温下的乏风瓦斯按照实线箭头方向流入反应器内,进气经上段蓄热陶瓷的预热,温度升高到将990℃以上,开始发生热氧化反应并释放大量的化学反应热。
其中一部分热量用来加热反应器下段的蓄热陶瓷,同时通过换热器提取剩余热量,经过热交换之后的低温烟气经阀4从右端出口排出,这是前半个周期的操作过程。
后半周期开始时,打开阔2、阔3,将阀1、阀4关闭,切换流向,进口的乏风瓦斯按虚线箭头方向流入,这时下段的蓄热陶瓷内集聚的大量热能可以将进口气体温度加热至1000℃以上,再次发生氧化反应,释放反应热,高温烟气将反应放出的热量蓄积在上段蓄热陶瓷后,再通过阔3流出反应器,此时,一个换向整周期结束。
不断进行流向切换可维持蓄热氧化设备的自运行,而化学反应释放的热量能够抽取出的高品位蒸汽可用来发电或者供热。
风排瓦斯发电在煤矿安全上的作用

风排瓦斯发电在煤矿安全上的作用近年来,煤矿安全问题一直是需要高度重视和解决的难题。
煤矿的特殊环境条件和高风险性使得安全事故频发,给矿工生命和财产造成了巨大的损失。
为了改善煤矿安全状况,科学家们开展了一系列的研究和实践,其中之一就是风排瓦斯发电技术的应用。
风排瓦斯发电技术利用矿井废气中的有害瓦斯发电,不仅解决了瓦斯的排放问题,还为矿井提供了一种安全可靠的发电方式。
本文将重点探讨风排瓦斯发电在煤矿安全上的作用,为读者深入了解该技术的意义和应用提供参考。
首先,风排瓦斯发电技术有效控制了煤矿瓦斯的排放量,从根本上减少了瓦斯爆炸的风险。
煤矿瓦斯是一种无色、无臭的可燃气体,在煤矿开采过程中会大量释放出来。
如果瓦斯无法及时排除,就会在矿井内积聚形成瓦斯积聚体,一旦遇到火源,就会引发瓦斯爆炸事故。
而风排瓦斯发电技术通过将瓦斯转化为电能,不仅能够排除瓦斯,还能为矿井提供电力供应。
这样一来,瓦斯爆炸事故的风险大大降低,有效保障了矿工的生命安全。
其次,风排瓦斯发电技术在煤矿安全管理中的应用可以实现能源产业的循环利用。
传统的煤矿瓦斯处理方法主要是燃烧和抽取,这种方式效率低下,热能浪费严重。
而风排瓦斯发电将瓦斯转化为电能,既满足了矿井的用电需求,又能将剩余的电能外送到电网,实现资源的有效利用。
这种循环利用的方式不仅提升了能源利用效率,还减少了环境污染,节约了煤炭资源。
通过风排瓦斯发电技术,在矿井安全的同时,还能实现可持续能源的发展。
此外,风排瓦斯发电技术在煤矿安全上的作用还体现在对矿井通风系统的改进上。
煤矿瓦斯发生的根本原因是矿井内通风系统不良,导致瓦斯无法及时排出。
传统的通风系统往往存在诸多问题,如通风管道破损、通风流量不足等。
而风排瓦斯发电技术可以利用瓦斯发电机组产生的余热,对通风系统进行加热和干燥,提高通风效果。
而且,由于风排瓦斯发电系统对于瓦斯产生的压力有一定要求,对通风系统进行改造使得矿井内瓦斯的压力下降,进一步遏制了瓦斯事故的发生。
关于瓦斯发电技术的应用分析
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关于瓦斯发电技术的应用分析瓦斯发电技术是一种将煤矿瓦斯等可燃气体作为燃料发电的清洁能源技术,应用非常广泛。
本文将从两个方面进行分析,一是现有瓦斯发电技术的应用情况,二是未来瓦斯发电技术的趋势以及应用前景。
瓦斯发电技术在国内应用广泛,如长庆油田、大唐集团等多个企业已经通过这种技术实现了煤矿瓦斯利用。
通过对国内瓦斯发电厂运营情况的调研,发现国内瓦斯发电厂的发电效率能够达到85%以上,这也使得瓦斯发电成本相对于其他清洁能源较低,瓦斯发电技术得到了广泛的认可和推广。
而在国外,美国、澳大利亚、德国等国家同样在开展瓦斯发电,瓦斯发电已经成为国际间交流的研究热点之一。
未来瓦斯发电技术的趋势以及应用前景:未来的瓦斯发电技术有三个趋势:第一是瓦斯利用效率的提升,当前瓦斯发电站的发电效率已经比较高,但是仍然存在一定的提升空间。
第二是瓦斯发电技术在规模方面的提升,随着煤矿等可燃气体的生产增长,瓦斯发电技术的规模也将不断壮大。
第三是可再生能源与瓦斯发电的融合,如太阳能、风能等清洁能源与煤矿瓦斯等可燃气体的混合利用,将有效地提高清洁能源的利用率。
未来的瓦斯发电技术应用前景广泛。
首先是清洁能源的广泛利用,瓦斯发电技术将在未来成为可再生能源开发利用的主要方向之一。
其次是环保和节能效果显著,采用瓦斯发电技术可以减轻能源的短缺问题,同时也可以降低环境污染,加速节能减排的目标的实现。
再者,瓦斯发电还可以使得煤矿等矿井内的可燃气体得到安全高效的利用,减少目前需要进行气体排放的情况,对于矿区环境的改善和治理具有重要意义。
总之,瓦斯发电技术将在未来得到越来越广泛的应用,瓦斯发电不仅具有经济实用价值,同时还能有效地降低环境污染,推动绿色发展。
这将是未来可再生能源和清洁发展的重要方向,值得各国在研究和应用方面加强合作。
煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用
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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。
煤矿瓦斯发电技术创新研究
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煤矿瓦斯发电技术创新研究煤矿瓦斯是在煤矿开采过程中排放的一种有害气体,它对环境和人类健康都具有很大威胁。
但是,如果能够将这些瓦斯捕集起来并加以利用,就能够将其转化为一种清洁能源,不仅可以减少能源消耗还能减少环境污染。
煤矿瓦斯发电技术就是一种将煤矿中排放的瓦斯转化为电能以供应给当地的电网。
煤矿瓦斯发电技术在许多国家中得到了广泛应用,但是该技术存在一些局限性,主要是一些技术问题。
例如,在煤矿瓦斯发电过程中,瓦斯中的硅烷等杂质会在发电机中沉积下来,大大降低了发电机的效率。
另外,由于瓦斯中含有较高的氯离子,这些氯离子会在冷却系统和烟囱中析出,加速了系统的腐蚀。
为了解决这些技术问题,许多机构和企业都开始对煤矿瓦斯发电技术进行了研究和创新。
例如,煤矿瓦斯发电技术中的发电机可以使用直接驱动发电机。
这种发电机可以通过减少能量传递的过程中的能量损失来提高发电机效率。
同时,由于直接驱动发电机所使用的轴承数量较少,因此也可以减少了轴承故障的发生。
此外,煤矿瓦斯发电技术还可以使用侵蚀抑制涂料技术来减少瓦斯中所含的氯离子对发电机和系统的腐蚀。
这种涂料可以在发电机和系统的表面上比持久地形成一层保护膜,从而可以有效地减少腐蚀的发生。
另外,适当的保护措施也可以减少煤矿瓦斯发电系统中的硅烷等杂质。
例如,可以通过将发电机的冷却器进行修复或更换,并且使用不含硅烷的防冻液等措施来减少系统中这些杂质的积累。
总之,煤矿瓦斯发电技术是一种非常有前途的清洁能源技术。
通过对该技术的创新研究,可以有效地解决煤矿瓦斯发电中所存在的技术问题,提高该技术的效率,并将其广泛应用于全球的煤矿生产中。
这不仅可以减少环境污染和能源消耗,还可以为当地社区提供可靠的电能源。
大众煤矿低浓度瓦斯发电技术抽采工艺研究
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大众煤矿低浓度瓦斯发电技术抽采工艺研究摘要:本文针对大众煤矿低浓度瓦斯发电技术及其抽采工艺进行了深入研究。
首先介绍了研究背景和目的,然后对大众煤矿低浓度瓦斯的特性进行了分析。
接着,对现有的低浓度瓦斯工艺进行了综述。
在此基础上,提出了优化和改进策略,并对其应用效果进行了评估。
最后,总结了研究成果,并指出了未来研究方向。
关键词:大众煤矿;低浓度瓦斯;发电技术;抽采工艺1 引言随着煤炭资源的持续开采,煤矿瓦斯问题逐渐凸显,成为煤炭工业面临的重大挑战。
低浓度瓦斯作为煤矿瓦斯的一种常见类型,其处理和利用对于保障煤矿安全、减少环境污染具有重要意义。
本文将重点研究大众煤矿低浓度瓦斯抽采工艺,以期为煤矿瓦斯治理提供新的思路和方法。
2 大众煤矿低浓度瓦斯的特性分析2.1 低浓度瓦斯的组成和性质低浓度瓦斯主要由甲烷组成,其浓度通常低于5%。
与其他瓦斯相比,低浓度瓦斯的燃烧值较低,但其储量丰富,分布广泛。
因此,低浓度瓦斯具有较高的开发利用价值。
2.2 瓦斯的产生与分布煤矿瓦斯主要来源于煤层中的有机质在地下受热分解产生的气体。
在煤矿开采过程中,随着煤层的开采,瓦斯会逐渐释放出来。
低浓度瓦斯的分布受到多种因素的影响,如煤层厚度、煤层埋藏深度、地质构造等。
因此,在煤矿开采过程中,需要对低浓度瓦斯的产生和分布进行深入研究,以便更好地利用和治理低浓度瓦斯。
3 现有低浓度瓦斯发电技术及其工艺3.1 发电技术综述目前,低浓度瓦斯发电技术主要包括内燃机和燃气轮机两种。
内燃机利用低浓度瓦斯的燃烧产生动力,驱动发电机发电,其优点在于设备简单、易于维护,适用于中小型煤矿。
然而,内燃机燃烧效率相对较低,且可能产生一定的污染。
燃气轮机则利用低浓度瓦斯的压缩膨胀过程产生动力,驱动发电机发电,其优点在于能源转换效率较高,且污染物排放较少。
然而,燃气轮机设备较为复杂,维护成本较高,适用于大型煤矿或电力需求较大的场合。
因此,在选择低浓度瓦斯发电技术时,需要根据实际情况进行综合考虑。
关于瓦斯发电技术的应用分析
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关于瓦斯发电技术的应用分析瓦斯发电技术是一种利用瓦斯作为燃料,通过燃烧发电的技术。
瓦斯发电技术主要应用于以下几个领域:瓦斯矿井发电、垃圾发电、沼气发电和煤矿瓦斯发电。
瓦斯矿井发电是瓦斯发电技术最早应用的领域之一。
在煤矿开采过程中,会产生大量的瓦斯。
传统的做法是将瓦斯排放到大气中,这不仅浪费了能源资源,还对环境造成了污染。
而瓦斯发电技术可以将这些瓦斯收集起来,通过燃烧发电,同时解决了矿井瓦斯的安全隐患。
由于瓦斯的能量密度较高,瓦斯矿井发电具有高效能、低成本的特点,已经在煤矿行业广泛应用。
垃圾发电是瓦斯发电技术的另一个重要领域。
在垃圾场中,有机废弃物会分解产生大量的沼气,其中甲烷是主要成分。
传统的处理方式是将沼气燃烧掉,但这样会浪费资源和对环境造成污染。
而瓦斯发电技术可以将这些沼气收集起来,通过燃烧产生电力。
垃圾发电不仅可以有效利用废弃物资源,还可以减少温室气体的排放,降低环境污染。
沼气发电是指利用沼气作为燃料进行发电。
沼气是一种由有机废弃物分解产生的混合气体,主要成分是甲烷。
沼气发电技术可以将这些沼气收集起来,通过燃烧发电。
沼气发电具有能源资源可再生、减少温室气体排放、促进农村经济发展等优点。
特别是在农村地区,沼气发电技术可以通过解决农村厕所和农业废弃物处理问题,改善农民生活条件,促进农村经济可持续发展。
煤矿瓦斯发电是指利用煤矿瓦斯作为燃料进行发电。
煤矿瓦斯是煤矿开采时释放出来的一种混合气体,主要成分是甲烷。
煤矿瓦斯发电技术可以将这些瓦斯收集起来,通过燃烧发电。
煤矿瓦斯发电具有节约能源、减少温室气体排放、提高矿井安全等优点。
特别是在煤矿事故频发的情况下,煤矿瓦斯发电技术可以有效解决煤矿瓦斯的安全隐患,提高煤矿的安全性。
瓦斯发电技术在瓦斯矿井、垃圾场、农村以及煤矿等领域的应用具有广泛的前景。
随着人们对能源利用和环境保护的要求不断提高,瓦斯发电技术将会得到更广泛的应用和推广。
煤矿瓦斯发电可行性研究报告

煤矿瓦斯发电可行性研究报告煤矿瓦斯是指在煤矿开采过程中释放出的瓦斯,由于瓦斯具有较高的能量含量,可以通过燃烧发电,实现资源的利用和环境的改善。
本文将对煤矿瓦斯发电的可行性进行研究,包括技术、经济、环境等方面的分析。
一、技术可行性煤矿瓦斯发电的技术基本上是成熟的,主要包括瓦斯抽采、净化、燃烧等过程。
通过科学合理地设计和操作,可以有效地控制瓦斯浓度,防止瓦斯爆炸事故的发生。
同时,瓦斯发电技术已经得到广泛应用,具有一定的实践经验。
因此,从技术角度来看,煤矿瓦斯发电是可行的。
二、经济可行性1.资源利用:煤矿瓦斯发电可以充分利用煤矿释放的瓦斯资源,避免了瓦斯的浪费和环境污染。
煤矿瓦斯资源的利用可以为企业带来额外的经济收益。
2.发电成本:瓦斯发电的成本相对较低,主要是由于瓦斯是煤矿自身的副产品,不需要额外投入。
同时,瓦斯发电也不需要燃料采购和运输等成本,相对于传统发电方式来说,具有一定的成本优势。
3.市场需求:随着清洁能源的发展,对绿色能源的需求不断增加。
煤矿瓦斯发电作为绿色能源的一种,具有巨大的市场潜力。
可以通过与电力公司签订长期购电合同,稳定销售瓦斯发电的电力,实现经济效益。
三、环境可行性1.减少温室气体排放:煤矿瓦斯主要成分为甲烷,燃烧后会产生二氧化碳和水蒸气,较少产生其他有害气体。
相对于直接释放瓦斯到大气中,瓦斯发电可以减少温室气体的排放,对改善空气质量和减缓气候变化具有积极作用。
2.防止火灾事故:煤矿瓦斯是造成煤矿火灾事故的重要原因之一、通过瓦斯抽采和燃烧发电可以有效地控制瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸事故的发生,保证煤矿的安全生产。
3.回收资源:煤矿瓦斯不仅是一种可再生能源,还含有丰富的沸石、石膏等资源,具有一定的综合利用价值。
通过瓦斯发电,可以实现瓦斯和有用矿产资源的回收,促进资源的循环利用。
综上所述,煤矿瓦斯发电在技术、经济和环境方面均具备可行性。
在实施煤矿瓦斯发电项目时,需要加强瓦斯抽采和燃烧技术的研究和改进,提高瓦斯利用率;同时,加强环境监测和管理,确保煤矿瓦斯发电项目的安全和可持续发展。
关于瓦斯发电技术的应用分析

关于瓦斯发电技术的应用分析瓦斯发电技术是一种利用煤矿、油田、污水处理厂等地产生的可燃气体(如甲烷)发电的技术。
这种技术的应用已经得到了广泛的推广和应用,具有重要的经济和环境效益。
本文将从经济、环境和社会效益等方面对瓦斯发电技术的应用进行分析。
瓦斯发电技术的应用具有显著的经济效益。
在煤矿瓦斯发电项目中,通过收集和利用煤层气中的甲烷,不仅可以将其作为燃料用于发电,还可以减少矿井中的甲烷浓度,从而减少矿井的爆炸危险。
瓦斯发电技术还可以为煤矿提供额外的收入来源,提高煤矿的经济效益。
瓦斯发电技术的应用对环境保护具有重要意义。
煤矿瓦斯是一种温室气体,对全球气候变化有一定的影响。
通过将煤矿瓦斯收集和利用,可以减少温室气体的排放,降低煤矿对环境的污染。
瓦斯发电技术也可以减少对化石燃料的需求,降低能源消耗,缓解能源紧张和环境污染问题。
瓦斯发电技术的应用还对社会具有积极影响。
通过瓦斯发电项目的建设,可以为当地社会创造就业机会,提供稳定的收入来源,改善当地居民的生活水平。
瓦斯发电技术的应用还可以提高能源供应的稳定性,降低对进口能源的依赖,增强国家能源安全。
瓦斯发电技术的应用也面临一些挑战和问题。
瓦斯发电技术需要投入大量的资金和专业技术,建设和运营成本较高。
瓦斯发电项目对当地环境和社会安全也提出了更高的要求,需要加强监测和管理措施,防止瓦斯泄漏和爆炸事故的发生。
由于煤矿瓦斯的储量和产量受限,瓦斯发电技术的应用也存在一定的局限性。
瓦斯发电技术的应用具有重要的经济、环境和社会效益,可以有效地利用可再生能源,减少温室气体排放,提供就业机会,改善能源供应的稳定性。
瓦斯发电技术的应用还需要克服一些技术和管理上的挑战,提高项目的可持续性和安全性。
我国煤矿瓦斯发电浅析
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我国煤矿瓦斯发电浅析[摘要]:利用煤矿瓦斯进行发电,不仅可以保护环境,有助于降低温室效应,而且实现资源的充分利用。
本文介绍了我国煤矿瓦斯利用的基本情况,对煤矿瓦斯发电进行了综合分析。
从节约资源和保护环境方面来说,利用瓦斯发电是非常有发展空间的。
[关键词]:煤矿瓦斯发电分析中图分类号:c812 文献标识码:c 文章编号:1009-914x(2012)32- 0362-011、我国煤矿瓦斯利用基本情况1.1瓦斯性质瓦斯,即煤层气,是煤矿开采时的伴生物,主要成分为甲烷,还有少量的二氧化碳、硫化氢和其他烷烃。
瓦斯是无色、无味的气体,密度比空气小,多聚集在巷道的上部。
瓦斯易燃易爆,空气中瓦斯浓度为5%~16%时,遇到火源就会发生爆炸。
瓦斯本身无毒,但瓦斯在空气中浓度增大时,会造成空气中氧含量相对降低,会使人因缺氧而窒息。
瓦斯中甲烷含量大于90%时,一立方米瓦斯发热量大于八千千卡,是与天然气相当的优质能源。
瓦斯的温室效应是二氧化碳的21倍,据计算,利用一亿立方米的甲烷,相当于减排150万吨的二氧化碳。
1.2煤矿瓦斯利用情况我国煤层气资源丰富,居世界第三,地下2000m以浅的煤层气资源量约为36万亿m3,主要分布在华北和西北地区。
因此,我国是世界上煤矿瓦斯灾害最严重的国家,高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井约占三分之一,在重点矿井中,高瓦斯矿井约占一半。
大部分煤矿瓦斯都直接排放到大气中,不仅浪费了资源,也污染了环境,加剧了温室效应。
我国瓦斯抽采利用还处在起步阶段,抽采总量不大,利用水平较低。
我国煤矿瓦斯平均抽采率为23%,美国等主要产煤国的抽采率在50%以上,而我国抽采瓦斯利用率平均只有30%,利用率较低。
利用煤矿瓦斯发电,能够有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件,又有助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。
目前,我国民用瓦斯用户约90万户,瓦斯发电装机容量为92万千瓦。
2023年瓦斯发电行业市场调研报告

2023年瓦斯发电行业市场调研报告瓦斯发电是一种利用煤矿瓦斯能源进行发电的技术,是清洁能源的一种。
近年来,随着我国对能源结构的调整和环保意识的增强,瓦斯发电也逐渐成为了一种重要的能源选择。
本文将针对瓦斯发电行业进行市场调研和分析。
一、瓦斯发电行业概述1.行业定义瓦斯发电是指以煤矿瓦斯为燃料,通过瓦斯发电机组将其转化为电能的过程。
瓦斯发电既能有效利用煤矿瓦斯能源,缓解了能源短缺的压力,同时也减少了煤矿瓦斯对环境的污染。
2.发展历程瓦斯发电技术在我国始于上世纪60年代,经过几十年的发展,目前已经形成了以煤矿瓦斯发电为主的生产格局。
截至2019年,全国煤矿瓦斯发电总装机容量已达2.8GW,其中湖南、山西、陕西、河南和贵州等省市是瓦斯发电的主要地区。
二、瓦斯发电市场现状1.市场规模瓦斯发电市场规模持续扩大。
据国内相关数据显示,未来几年我国煤矿瓦斯发电领域的总装机容量将继续增长。
2.市场竞争瓦斯发电领域市场竞争较为激烈,主要由多家企业参与,其中规模较大的主要有山东黄金矿业有限公司、陕西延长石油(集团)有限责任公司、山西焦煤集团有限责任公司、中国煤炭地质总局煤层气地质勘查开发有限责任公司等。
3.市场前景预计在未来几年,我国瓦斯发电行业将保持快速增长态势。
随着政策支持力度的增强和技术的不断进步,瓦斯发电技术将得到更广泛的应用,具有较好的市场前景。
三、瓦斯发电行业影响因素1.政策环境政策环境是影响瓦斯发电行业的重要因素。
随着国家对环保的重视程度不断提高和能源结构的调整,政策对于瓦斯发电行业的支持力度也将不断加大。
2.技术创新技术创新是促进瓦斯发电行业快速发展的重要推动力。
随着相关技术的不断革新和改进,瓦斯发电技术的效率和环保性将得到进一步提升。
3.能源需求能源需求是支撑瓦斯发电行业发展的主要驱动力。
当前我国经济处于高速增长状态,能源需求也随之增长,这对于瓦斯发电行业而言是一个重要的利好因素。
四、瓦斯发电行业存在的问题和对策1.技术水平低下当前瓦斯发电行业的核心技术大多仍停留在传统的火花点火式,效率较低,且易造成爆炸。
关于煤矿瓦斯发电的研究
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关于煤矿瓦斯发电的研究[摘要]瓦斯发电项目在瓦斯综合利用领域占有举足轻重的地位,技术成熟、效益显著、值得大力推广。
本文从瓦斯的危害及带来的利益两个方面入手,在分析我国的瓦斯分布状况及历年抽采利用情况的基础上,详细阐述了瓦斯发电的重要性及技术流程。
[关键词]煤矿;瓦斯;发电1.煤矿瓦斯发电的意义1.1瓦斯的危害煤矿瓦斯,又称煤层气,是矿井开采工作中一种最常见的有害气体。
其有害性归纳如下:(1)瓦斯具有燃烧爆炸的危险,而且难以预测。
一旦发生,不仅会造成大量的人员伤亡,而且会造成巨大的经济损失,淮南矿区历史上重特大瓦斯爆炸事故频繁发生,特别是上世纪九十年代发生重特大瓦斯爆炸4起,经济损失达上亿元。
(2)抽排的瓦斯严重的污染了环境。
全世界每年都有大量因煤矿开采而排入大气中的瓦斯气体,到2010年,排放量将增至2800万t。
由于单位质量的瓦斯气体对大气温室效应影响GWP(Global Warning Potential)是二氧化碳的21倍,因此加剧了大气污染,进一步激化了温室效应。
1.2瓦斯发电项目的可行性分析(1)瓦斯资源淮南矿区已探明瓦斯资源蕴含量为5928亿m3,瓦斯绝对涌出量高达725m3/min,煤储层气含量12-25m3/T,年抽放量达1.5亿m3,并随着矿井产量的日益增加,抽放量将逐年递增,预计2007年将突破2.5亿m3。
而目前瓦斯利用率仅为3.7%,大量的瓦斯放空,造成了资源浪费。
由于淮南矿区瓦斯资源可采性好,气体质量高,为发展瓦斯发电创造了良好的条件。
(2)抽采瓦斯利用现状我国目前煤矿抽采瓦斯利用尚处于起步阶段,利用量小,利用率相对较低,并且没有形成规模。
到2000年,全国已有160多座煤矿建立了井下抽采系统,年抽采量达8.2亿立方米,但利用量仅为5亿立方米。
2008年统计表明,我国瓦斯利用总量为7.43亿立方米,利用率平均约为51%,相对于发达国家的瓦斯利用水平而言,这一数字仍然过小。
关于瓦斯发电技术的应用分析
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关于瓦斯发电技术的应用分析瓦斯发电技术是一种利用煤矿、油田、垃圾填埋场等地产生的甲烷气体来发电的技术。
随着环保理念的不断普及和能源开发利用的需求,瓦斯发电技术在我国得到了广泛应用。
本文将从技术原理、应用现状和发展前景等方面对瓦斯发电技术进行分析,以期能够更好地了解这一技术的应用情况。
一、技术原理瓦斯发电技术是指利用煤矿、油田、垃圾填埋场等地产生的甲烷气体来发电的技术。
这些地方会产生大量的甲烷气体,如果不加以处理利用,会对环境造成严重的污染。
而通过瓦斯发电技术,可以将这些甲烷气体进行收集、净化、燃烧发电,既能够减少温室气体的排放,又能够实现能源的再利用。
瓦斯发电技术的原理比较简单,首先是对产生的甲烷气体进行收集,然后通过净化设施进行处理,最后将净化后的甲烷气体用作燃料进行发电。
在发电过程中,燃烧产生的热能可以驱动发电机发电,同时产生的废气也需要进行排放处理,以减少对环境的影响。
二、应用现状目前,瓦斯发电技术在我国得到了广泛的应用。
煤矿瓦斯、油田瓦斯和垃圾填埋场瓦斯的利用率相对较高,煤矿瓦斯发电已经成为了我国矿山企业的一项重要的环保和节能措施。
据统计,截至2019年底,全国已建成利用煤矿瓦斯发电项目共计710座,装机容量达到620万千瓦,成为我国煤炭清洁高效利用的重要手段。
油田瓦斯发电也在我国得到了较为广泛的应用。
近年来,随着我国油田勘探开发工作的不断推进,油田瓦斯发电项目也逐渐增多,成为油田环保治理的一项重要内容。
垃圾填埋场瓦斯发电项目也在我国的城市中得到了广泛的应用。
众所周知,城市的垃圾处理一直是一个严峻的问题,填埋场产生的大量甲烷气体不仅污染环境,还存在着安全隐患。
利用垃圾填埋场产生的甲烷气体来发电,不仅可以减少对环境的污染,还能够实现能源的再利用,实现了经济效益与环保双赢。
三、发展前景瓦斯发电技术的应用前景非常广阔。
首先从环保的角度来看,瓦斯发电技术可以有效减少温室气体的排放,有利于改善大气环境质量,减少全球气候变化的影响。
关于瓦斯发电技术的应用分析
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关于瓦斯发电技术的应用分析瓦斯发电技术是一种利用天然气、焦炭煤气等可燃气体作为燃料,并通过燃烧释放能量,驱动发电机进行发电的技术。
近年来,随着环保意识的提高和能源问题的持续发展,瓦斯发电技术越来越受到人们关注和重视。
本文将从瓦斯发电技术的原理、应用范围、发展趋势等方面进行分析,以期更好地了解瓦斯发电技术的应用现状及未来发展方向。
一、瓦斯发电技术的原理瓦斯发电技术的原理十分简单,即利用可燃气体进行燃烧,释放能量,从而驱动发电机发电。
可燃气体可以是天然气、焦炭煤气等,这些气体在进行燃烧时会产生高温高压的燃烧气体,这些气体可以用来驱动发电机进行发电。
瓦斯发电技术与传统的燃煤发电技术相比,更加环保和高效,因为可燃气体燃烧后产生的废气中含有的有害物质要远远少于煤炭燃烧时产生的废气,而且瓦斯发电技术的发电效率也要比燃煤发电技术更高。
瓦斯发电技术的应用范围非常广泛,可以用于城市的发电、工业企业的发电、乡村的发电等多种场景。
在城市中,很多城市都会利用天然气作为城市燃气,同时也可以利用这些天然气进行发电,从而为城市提供电力。
在工业企业中,很多企业在生产过程中都会产生大量的工业废气,这些废气里面有些是可燃气体,通过瓦斯发电技术可以将这些废气再利用,不仅能减少废气的排放,还能为企业提供电力。
在乡村地区,一些农村地区也会利用农村沼气作为燃料,通过瓦斯发电技术发电,解决乡村地区的电力问题。
瓦斯发电技术还可以应用于一些特殊场景,比如煤矿瓦斯发电、城市垃圾填埋场瓦斯发电等。
在煤矿瓦斯发电中,会利用在煤矿开采过程中释放出的煤层气进行发电,不仅能为煤矿提供电力,还能有效地减少煤矿瓦斯的排放。
而在城市垃圾填埋场瓦斯发电中,利用填埋垃圾产生的沼气进行发电,不仅能为城市提供电力,还能有效地减少填埋场产生的有害气体排放。
随着天然气、焦炭煤气等可燃气体资源的不断开发和利用,瓦斯发电技术的应用范围将会更加广泛。
随着可燃气体开发技术的进步,可燃气体的获取成本将会更低,瓦斯发电技术的发电成本也将会更低,这对于提高瓦斯发电技术的竞争力具有重要意义。
煤矿瓦斯发电站在矿井供电中的作用研究

煤矿瓦斯发电站在矿井供电中的作用研究摘要:文章在对目前我国煤矿瓦斯的利用现状以及建设瓦斯发电站项目的必要性进行分析之后,介绍煤矿瓦斯发电站的工艺流程和运行特点,并重点分析研究煤矿瓦斯发电站在矿井供电中的作用和应用,以供参考。
关键词:煤矿瓦斯发电站;矿井供电;作用1引言众所周知,煤矿井下生产中威胁作业安全的主要因素之一就是瓦斯,这主要是由于瓦斯是一种无色无味的烃类气体,其在伴随着煤矿开采作业生成并积聚之后,达到一定浓度且满足着火点要求则容易发生火灾或者爆炸等严重的安全事故。
而且在目前的煤矿瓦斯治理中,通常是通过通风措施来将其向大气中排放,对其进行回收再利用的概率非常低。
这不仅造成了资源的浪费,而且也由于瓦斯属于温室气体而造成环境的污染。
因此,近年来相关专家学者和从业人员也一直在探寻对煤矿瓦斯进行回收再利用的方式,其中通过煤矿瓦斯发电站的建设来实现矿井供电是目前比较有效的方式。
2瓦斯发电站项目建设必要性正如前文所述,煤矿瓦斯首先是属于洁净型能源的类型,而且在目前的煤矿井下的煤层中具有丰富的储量,如果将其直接排放到大气中,则造成了瓦斯资源的浪费。
而且由于瓦斯属于危险性且高污染性的气体,其温室效应是二氧化碳的21倍,直接排放到大气中则容易造成环境污染问题。
而且在煤矿井下相对封闭的作业环境中,还容易由于瓦斯监测和控制不到位而导致煤矿瓦斯安全事故的发生。
但是在传统的瓦斯治理过程中,主要就是对其进行抽放,但是这也需要一定的经济投入,因而导致煤矿开采成本的增加。
尤其是在我国目前提出建设资源节约型和环境友好型社会的发展策略引导下,在大规模开发煤矿资源的同时,也需要配合矿产资源的开发来对煤矿瓦斯资源进行开发和利用。
此外,由于目前煤矿井下生产中所应用的机电设备数量在不断增多,而且煤矿井下供电的可靠性不仅关系着能否正常生产,而且也直接关系着煤矿井下的设备和人员安全。
针对上述情况,目前提出了通过煤矿瓦斯发电站建设和运营的方式来对煤矿瓦斯进行开发和利用的策略,在既解决瓦斯安全事故以及对环境污染的问题的同时,也可以向煤矿井下的电网进行供电,通过自发自用的方式来减少矿井变电所从区域受电量,实现了线路损耗的降低,而且也实现了线路投资的节约。
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关于煤矿瓦斯发电的研究
[摘要]瓦斯发电项目在瓦斯综合利用领域占有举足轻重的地位,技术成熟、效益显著、值得大力推广。
本文从瓦斯的危害及带来的利益两个方面入手,在分析我国的瓦斯分布状况及历年抽采利用情况的基础上,详细阐述了瓦斯发电的重要性及技术流程。
[关键词]煤矿;瓦斯;发电
1.煤矿瓦斯发电的意义
1.1瓦斯的危害
煤矿瓦斯,又称煤层气,是矿井开采工作中一种最常见的有害气体。
其有害性归纳如下:
(1)瓦斯具有燃烧爆炸的危险,而且难以预测。
一旦发生,不仅会造成大量的人员伤亡,而且会造成巨大的经济损失,淮南矿区历史上重特大瓦斯爆炸事故频繁发生,特别是上世纪九十年代发生重特大瓦斯爆炸4起,经济损失达上亿元。
(2)抽排的瓦斯严重的污染了环境。
全世界每年都有大量因煤矿开采而排入大气中的瓦斯气体,到2010年,排放量将增至2800万t。
由于单位质量的瓦斯气体对大气温室效应影响gwp(global warning potential)是二氧化碳的21倍,因此加剧了大气污染,进一步激化了温室效应。
1.2瓦斯发电项目的可行性分析
(1)瓦斯资源
淮南矿区已探明瓦斯资源蕴含量为5928亿m3,瓦斯绝对涌出量
高达725m3/min,煤储层气含量12-25 m3/t,年抽放量达1.5
亿m3,并随着矿井产量的日益增加,抽放量将逐年递增,预计2007年将突破2.5亿m3。
而目前瓦斯利用率仅为3.7%,大量的瓦斯放空,造成了资源浪费。
由于淮南矿区瓦斯资源可采性好,气体质量高,为发展瓦斯发电创造了良好的条件。
(2)抽采瓦斯利用现状
我国目前煤矿抽采瓦斯利用尚处于起步阶段,利用量小,利用率相对较低,并且没有形成规模。
到2000年,全国已有160多座煤矿建立了井下抽采系统,年抽采量达8.2亿立方米,但利用量仅为5亿立方米。
2008年统计表明,我国瓦斯利用总量为7.43亿立方米,利用率平均约为51%,相对于发达国家的瓦斯利用水平而言,这一数字仍然过小。
目前,已开始利用瓦斯的单位主要集中在抽采较高的国有重点矿区,尤其是45户安全重点监控的企业。
瓦斯利用率较好的有淮南、阳泉、松藻、抚顺、晋城、石炭井等矿区。
瓦斯利用以民用和工业燃气为主,占到80%左右,瓦斯发电、化工则是主导发展方向,具有广阔的市场前景。
(3)瓦斯的理化特性
淮南煤层瓦斯当甲烷浓度为35%时,标准状态下(00c,101325×105pa)组份为ch4:35%;co2:0.195%;02:13.65%;n2:50.7%;其他惰性气体:0.455%。
瓦斯作为一种气体燃料,理化特性适于作为发动机的燃料,具有燃烧热效率高,排放污染低的效果,具有以下特点:
①燃烧排放特性好:由于瓦斯是以气态形式与空气混合进入发动机气缸,使其容易混合,且混合迅速均匀,因此燃烧比较充分完全,从而使排放中的co、hc、nox等有害成分减少。
②混合气发火界限宽:瓦斯与空气混合具有很宽的发火界限,可在大范围内改变混合比而成为不同成分的可燃混合气体。
③使用性能好:由于瓦斯是气体燃料,低温启动性和低温运转性能良好,并且气体燃料进入缸后不会对润滑油产生稀释作用,从而使发电机组润滑状态提高很多,零件磨损进一步降低,发动机故障减少,使用寿命增长。
④经济性能好:在燃烧相同质量的燃料时瓦斯热值(以有效成分ch4计)比汽油高12.7%,而且从理论空燃比看,一定量的空气所需瓦斯比汽油约少16.5%,所以,燃用瓦斯的费用要低廉的多。
因此,通过对淮南矿区瓦斯理化特性分析,其甲烷含量在30~80%,按照甲烷浓度50%计算,每立方瓦斯的热值为18.5mj,完全可以作为燃气发动机燃料。
(3)环境效益分析:1吨甲烷(ch4)产生的温室效应相当于21吨二氧化碳(co2)产生的影响,通过将废弃甲烷在电力生产中转化成co2,产生了两种主要的环境效益:一是最大限度地减少大气中的甲烷排放量,降低了温室气体的排放;二是生产同样多的电减少了所需煤炭燃烧量。
1.2瓦斯发电工艺流程
(1)瓦斯预处理系统
瓦斯发电技术的关键在于对瓦斯进行预处理。
由于瓦斯在排放过程中通常夹杂有水分、粉尘、硫化物、硅氧烷等杂质气体,这些杂质会严重影响发电机工作,必须经过处理净化后,才能送入内燃发电机组发电。
通过预处理系统,实现瓦斯气体的脱水、除尘、脱硫、加压等效果,使供气压力、流量、温度等物理参数与内燃发电机组的要求相匹配。
瓦斯预处理系统主要由除湿过滤器、冷凝器、罗茨风机、精密过滤器等设备组成,同时还包括系统连接的管道、阀门、测量仪表及控制调节设备。
(2)瓦斯发电机站主要是通过管路将浓度在30%以上的瓦斯气输送至瓦斯储气罐中,由储气罐将压力值稳定的瓦斯气体送至发电机组的气体预处理系统,经过上文中所述的各项处理工作后输送至发电机组进行发电。
同时发电机组在发电的过程中产生的高温烟气可作为热源,通过制冷机将高温循环回水制成冷水后,送入井下工作面进行降温。
发电机组产生的400v电压,由变压器升压至6kv,经过载、短路、逆功率、欠压保护后并上矿电网。
1.3瓦斯发电机组的类型
目前,瓦斯发电机的类型大致可分为四类。
(1)往复式发电机。
其热效率高,燃气进口压力低,占地面积小,对燃料热值稳定性要求较低,但发电机投资高,后期维修费用高经济效益不明显。
(2)燃气轮机。
其成本低,功率大,重量轻,但对瓦斯气体质量要求较高,必须使用高压瓦斯气,瓦斯气压必须在1.8mpa以上,其次,瓦斯中的甲烷浓度必须在50%以上,而满足这两点要求的瓦
斯气体只占瓦斯排放总量的一小部分,从而使瓦斯气的利用率降低。
(3)汽轮机。
发电效率一般介于25%-30%之间,而且需要的辅助设备多,占地面积大,现场施工量大,建设周期相对较长。
(4)内燃机。
内燃机是将气体燃料与空气混合后,直接输入机器内部燃烧产生热能再转化为机械能的一种热机。
它因为具有质量小、体积小、便于移动、热效率高、起动性能好的特点而得到广泛应用。
2.总结
利用瓦斯发电,可以充分利用能源,解决瓦斯排空所带来的环保问题和困扰煤矿安全的瓦斯爆炸问题。
而且建设投资小,发电功率根据瓦斯储量可大可小,短期内即可解决能源紧缺问题。
目前,瓦斯发电项目的开发还处于起步阶段,依然需要在煤矿瓦斯综合利用的深度(提高热效率)和广度(适应ch4浓度范围)方面,做更多、更细的工作,走向更高的层次,并最终实现煤矿瓦斯“零”排放的目标。