低浓度瓦斯综合利用技术研究
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。
对我国煤矿瓦斯利用技术研究及探讨
０矿业天地Ｏ
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ ０ ０Ｇ Ｆ Ｒ Ｔ Ｏ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ ＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
２０ ０ ８年
第２ ３期
对我国煤矿瓦斯利用技术研究及探讨
张新 华 （ 电煤 业集 团有 限公 司新疆 分公 司 新疆 乌鲁木 齐 华 ８０ ６ ３ ０ ３）
采 是 我 国， 目前 煤 矿 瓦 斯 利 用 尚处 于 起 步 阶 段 ， 用 量 小 ， 用 率 低 ， 来 发 展起 来 的 新 型 燃 烧 技 术 ， 用 了新 的 燃 烧 理 论 ， 一 种 新 颖 独 特 利 利 它 降 扩 甚 没 有 形 成 一 个 规 模 。 矿 瓦 斯 的利 用 主要 集 中在 瓦 斯 抽 采 较 高 的 国有 的燃 烧 方 式 ． 可 以提 高 燃 烧 效 率 ， 低 污 染 ， 展 贫 燃 极 限 ， 至 可 煤 目前 在 国内 外 引 起 了燃 烧 和 工程 热 物 理 重点煤矿 区， 其是 ４ 尤 ５户 安 全 重 点 监 控 企 业 。 有 煤 矿 瓦 斯 利 用 以 民 以燃 烧 极 低 浓 度 可 燃 性 气 体 ， 现 用和工业燃气为主 ， 已达 到 ８ ％ ， 斯 发 电 则 是 主 导 发 展 方 向 ， 斯 化 界 的 高度 重 视 。 ０ 瓦 瓦 ３ ．利 用低 浓 度 瓦斯 发 电 ，目前 由 山东 胜 动 集 团研 制 的 我 国 首 台 工 也 具 有 广 阔 的市 场 前 景 。
一
（ ） 产 化 工 用 品 三 生
的兴 趣 ， 表 示 如 果 经 济 上 可 行 ． 以 考 虑 开 发 利 用 。 并 可
高浓 度 的 瓦 斯 以含 瓦 斯 为 主 ， 此 ． 开 采 或 抽 放 的 瓦斯 是 含 高 因 当
夹河煤矿低浓度瓦斯发电气源稳定性技术研究
管路 １ ， 将埋管管路 ２ 连接到发电主干管路进行抽采
位钻孔抽采、 上隅角埋管抽采效果较好 ， 抽采浓度平 用 于 发 电 ， 而埋管 １ 则 更换 至 井 下 抽 放 泵抽 放 。地 均 能达 到 １ ０ ％以上 （ 见表 １ ） 。 面抽 采 与井 下抽 放 交 替进 行 ， 两 路 抽 采管 路 迈 步式
力为 ４ １ ５ ｍ ／ ｍｉ ｎ ； 井 下 建有 一 １ ０ １ ０ ｍ西 一采 区抽 采 泵
５ ０ ０ Ｇ Ｆ １ — ３ Ｒ Ｗ 型 瓦 斯 发 电机 进 行 发 电 （ 其 中一 期 工
站， 抽采 能力 为 ５ １ ４ ｍ ３ ／ ｍ ｉ ｎ ； 矿井 总抽采 能力 为 ９ ２ ９ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ 。当地 面 瓦斯 抽采 泵 站抽 采 瓦 斯 的浓 度达 到 发 电要求时 ， 直接输送到瓦斯发 电厂作发 电之用 。 否则就直接排空。井下抽采泵站抽采的瓦斯直接排 入专 用 回风 道 ， 经 风井 排 空 。
设定的曲线柔性地达到所期望的速度。出现的波动 是 由于压力突然上升所致 ； 虽然调速有一定的滞后 ， 但是滞后量很小 ， 这是由 液压系统 自 身的特ｌ 生 决定的。
５ 结 论
业于 江苏广 播 电视大 学机械制造 专业 ， 徐 州华东机械厂科研
所 工 程 师。
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ８ — １ ０ ）
液 黏 调 速绞 车 在 调 速 的过 程 中 ， 能按 照设 定 的
煤
炭
科
技
２ ０ １ ３ 年第 １ 期
面 的抽 采 数据 显 示 ， 本 煤 层 瓦斯 抽采 因煤 层透 气 性
制 阀２ 、 ３ ， 关 闭 控制 阀 １ 、 ４ ， 并 从 上 因素 ， 抽采浓度较低 ， 但高
低浓度瓦斯发电工艺研究
低浓度瓦斯发电工艺研究作者：薛旭兵来源：《科学与财富》2017年第27期摘要：瓦斯是与煤炭共同伴生的优质洁净能源，同时也是一种温室气体，它的危害是CO2的21倍，国际清洁能源组织把瓦斯作为主要温室气体之一，要求各国尽可能降低煤矿向大气排放瓦斯。
我国多数高瓦斯矿井煤层透气性差，为了提高抽采效果，多采用高负压、大流量抽采系统，这样势必造成漏气量增加，抽采瓦斯浓度降低，达不到瓦斯利用条件。
本文对低浓度瓦斯发电工艺进行了相关研究。
关键词：低浓度瓦斯发电；工艺研究1.低浓度瓦斯发电技术研究现状主要应用于内燃机发电、燃气轮机发电和氧化发电等。
由于受到煤矿开采工艺的影响，高负压系统抽采瓦斯和地面钻井抽采瓦斯的浓度一般大于30%，主要应用于小型燃气轮机和高浓度内燃机发电；低负压系统抽采瓦斯的浓度普遍低于30%，主要应用于低浓度内燃机发电；矿井回风井风排瓦斯（乏风瓦斯）浓度通常在1%以下，主要采用低浓度瓦斯与矿井乏风瓦斯的混合气（或低浓度瓦斯稀释气）进入热逆流反应器和催化氧化反应器进行氧化发电。
1.1内燃机发电技术由于煤矿抽采瓦斯浓度、压力不稳定，因此中央控制器发送给执行器控制命令调节燃气和空气进气量，自动调节混合比，混合后浓度一般设置在6%，使发动机空燃比始终保持在理想状态，该项空燃比自动调节技术尤其适应低浓度、大流量的瓦斯与空气混合进行低浓度瓦斯发电。
发动机缸内爆燃，发动机回火的几率再次增大，同时当发动机缸温超过500℃，其缸盖、活塞等零部件热负荷增加后，极易产生爆震等机械事故，通过运用稀薄燃烧技术，发动机热负荷降低，回火概率降低，机组运行可靠性提高；此外，缸体内甲烷燃烧速度也会加快，燃烧效率提高，发动机性能得到改善。
1.2燃气轮机发电技术提高燃气轮机效率的关键是提高燃气初始温度，即改进高温部件的冷却技术。
涡轮喷嘴、叶片等高温材料由早期的一般合金材料发展到定向结晶、单晶叶片及陶瓷材料；由早期喷嘴和动叶片的对流、冲击等冷却发展到采用蒸汽冷却。
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)。
煤矿低浓度瓦斯综合利用技术简析
2019年8月2019年第8期0引言煤矿瓦斯也叫矿井瓦斯，主要成分为CH 4，是煤的伴生矿产资源。
在煤矿开采过程中，通常会伴随着瓦斯气体的释放。
CH 4是一种强烈的温室气体，温室效应约是CO 2的21倍。
如果将含有大量CH 4的煤矿瓦斯直接排入大气，不仅是巨大的资源浪费，还会造成强烈的温室效应。
1煤矿瓦斯综合利用概况煤矿瓦斯分为高浓度瓦斯和低浓度瓦斯，它们被广泛应用于发电、居民用气、汽车燃料等领域。
高浓度瓦斯是指CH 4体积分数在30%以上的瓦斯，低浓度瓦斯是指CH 4体积分数在30%以下的瓦斯。
2008年4月，环境保护部、国家质量监督检验检疫总局发布的GB 21522—2008煤层气（煤矿瓦斯）排放标准（暂行）规定，自2010年1月1日起，现有矿井及煤层气地面开发系统，煤矿瓦斯抽放系统的高浓度瓦斯（CH 4体积分数≥30%）禁止排放。
该标准未对低浓度瓦斯的排放做出规定。
2010年以前，根据国家安全生产监督管理局（国家煤矿安全监察局）颁布并于2005年1月1日起实施的《煤矿安全规程》中“利用瓦斯时，瓦斯浓度不得低于30％”的规定，CH 4体积分数低于30%的煤矿瓦斯都被直接排空。
2010年1月21日，根据国家安全生产监管总局令（第29号）《关于修改〈煤矿安全规程〉部分条款的决定》，该项规定修改为：“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。
”取消了对低浓度瓦斯利用的限制[1]。
目前，CH 4体积分数在30%以下的煤矿低浓度瓦斯的利用，主要有三种途径：瓦斯浓缩提纯、内燃式发电和蓄热式氧化利用。
近年来，中国煤矿瓦斯抽采量和利用量显著增加，但利用率的增长较为缓慢。
目前，中国煤矿瓦斯利用率仍不足40%。
1.1高浓度瓦斯的利用CH 4体积分数高于80%的较高纯度瓦斯，约占煤矿瓦斯总量的1%，由于CH 4含量很高，可直接用于燃气发电，也可用于城市燃气，还可以作为原料气，用于天然气化工。
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。
夹河矿低浓度瓦斯安全抽采及发电利用技术研究
１１２ｍ／ ｎ 其 中地 而瓦斯抽 采 泵站抽采 的瓦 斯 ７ ３ 。 ｍｉ
直接输 送到 瓦斯发 电厂进 行发 电利用 。
２ 瓦斯安全抽采技术及 系统 管网建设
２１ 瓦斯综 合安全 抽采技 术 ．
用了综合抽采瓦斯方法和技术 ， 实现了安全开采 ，
２ １ 年第 ３ ００ 期
ｄ ｉ ０３ ６ ￣ｉ ｎ１ ７ － ９ ３２ ００ ．２ ｏ： ．９ ９ ．ｓ ６ ２ ９４ ． ３０ ４ １ ｓ ０１
能 源 技 术 与 管 理
５ ７
夹 河 矿低 浓 度 瓦 斯 安 全抽 采及 发 电利 用 技术 研 究
权景伟 ， 许云良， 张
［ 摘
雷， 张法权
气资源 ， 煤层气 资源量约 ３ 万亿 ｍ ， ５ 。与天然气资
源 量 （ ３ 亿 ｍ ） 当 ， 有 很 大 的 市场 开 发 约 ８万 相 具 前景 ， 开发 利 用煤层 气具 有保 护 全球环 境 ， 善煤 改 矿安 全和增 加新 能 源等 多重 功效 。我 国煤 层 气抽
采为井下作业区域的瓦斯抽采和地面钻井抽采两
探讨煤矿瓦斯的综合利用
探讨煤矿瓦斯的综合利用摘要：瓦斯是新生的清洁能源，对其进行合理的开发利用，不但可以为企业带来巨大的经济效益，还能有效减少温室效应。
本文先对国内与国外瓦斯的利用现状进行了阐述，并根据我国煤矿瓦斯的具体情况，介绍了不同浓度瓦斯的综合利用方案，以期实现煤矿瓦斯的零排放，改善煤矿职工的生活条件及当地人民的生产、居住条件。
关键词：煤矿瓦斯综合利用零排放近年来，我国经济取得了较快发展，社会不断进步，对能源的需求也日益增加，对环保的要求也越来越高。
煤层气与煤矿气均为瓦斯，以甲烷为主要成分，其产生的温室效应约是co2的21倍。
以生产方式为分类标准，瓦斯有通风瓦斯（也称乏风）与抽排瓦斯之分，通风瓦斯的甲烷成分较少，仅有0.2%～0.6%；抽排瓦斯有高浓度瓦斯与低浓度瓦斯之分，高浓度瓦斯的甲烷含量在30%（含30%）以上，低浓度瓦斯的则在30%以下[1]。
当煤矿瓦斯作为污染废弃物时，既浪费了能源，又污染了环境，具有不可限制性与持续稳定性的特点。
一、国外瓦斯利用现状分析现阶段，欧美的许多国家均已实现了煤层气商业化，较早成功的国家有美国、澳大利亚、加拿大等。
早在上世纪70年代末80年代初，美国已成功将煤层气商业化，而煤层气也成为了该国的重要能源。
澳大利亚的煤矿瓦斯产业化发展速度也非常快，其中，昆士兰地区的天然气工业的重要组成部分即为煤层气生产。
此外，英国、乌克兰、俄罗斯等国的煤矿瓦斯开发利用历史也较为悠久，乌克兰将煤矿瓦斯作为汽车、供暖燃料，英国将其作为发电及汽车燃等。
二、国内煤矿瓦斯的利用现状分析1.浓度小于1%的主要是风排；大于1%且小于4%的主要是直接发散；4%至30%的少数用于发电，大多直接排空；30%至80%的主要用在化工、燃烧、发电等；大于80%的地面抽采煤矿瓦斯，则主要用来作汽车燃料、发电、民用等。
高浓度瓦斯在民用的社会效益较显著，利用附加值相对较高；在化工的应用中，燃料利用率不高。
2.当前，我国的煤矿瓦斯利用情况还较落后，不管是从范围还是从深度的角度看，都有待进一步的开发。
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。
低浓度瓦斯利用技术在的应用及现状
低浓度瓦斯利用技术在的应用及现状The latest revision on November 22, 2020低浓度瓦斯利用技术在我国的应用及现状安全07—2王延廷摘要:介绍了我国煤矿抽采瓦斯利用存在的问题和煤矿低浓度瓦斯利用的主要技术途径,详细分析了煤矿低浓度瓦斯利用技术的研究现状,并对今后的利用前景进行了客观展望。
关键词:低浓度瓦斯利用;现状;前景1、煤矿瓦斯利用现状我国是一个产煤大国,矿井瓦斯是煤矿安全生产的最大隐患。
国家对煤矿瓦斯抽采工作非常重视,将其作为治理瓦斯的根本措施,提出了“先抽后采、能抽尽抽、以用促抽”的12字方针,并制订了《煤矿瓦斯抽采基本指标》等一系列标准和法规,加大了瓦斯抽采工作的力度,煤矿瓦斯抽采量逐年大幅度增加。
2006年全国煤矿瓦斯抽采量为32.4亿/m3;2007年全国瓦斯抽采量为47.35亿/m3,其中井下瓦斯抽采量为44亿/m3;2008年全国瓦斯抽采量达到55亿/m3,其中淮南、阳泉、松藻、水城和宁煤10家重点煤矿瓦斯抽采量超过1亿/m3。
我国煤矿瓦斯利用起步较早,从20世纪50年代就开始利用,但瓦斯利用率非常低,目前只占瓦斯抽采量的1/3左右。
2006年瓦斯利用量为11.5亿/m3,利用率为35.49%;2007年瓦斯利用量为14.46亿/m3,占30.54%(其中井下抽出瓦斯利用量为13亿/m3,占30.2%);2008年瓦斯利用量为16亿/m3,占29.09%,瓦斯利用率还略有下降。
另据统计资料分析,2006年全国重点煤矿抽出的瓦斯累计利用量为6.15亿/m3,利用率为23.53%,其中民用瓦斯4.74亿/m3,占77.07%;发电用瓦斯1.41亿m3,占22.93%。
我国瓦斯利用仍以民用为主。
造成我国煤矿瓦斯利用率低的主要原因:一是大部分煤矿远离城镇,民用瓦斯规模难以扩大;二是煤矿抽采瓦斯浓度普遍较低((CH4)<30%,称为低浓度瓦斯),且浓度不稳定,难以满足工业利用和化工产品的要求。
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。
低浓度瓦斯安全燃烧技术应用研究
低浓度瓦斯安全燃烧技术应用研究摘要：首先对低浓度瓦斯安全燃烧技术难点、核心技术和热能岛原理进行了阐述，其次介绍下石节煤矿气源及供暖需求情况，最后，对项目建成后节能减排情况和经济效益情况进行了分析。
对今后瓦斯向更低浓度发展有良好的示范意义。
关键词：瓦斯；安全燃烧；供暖0 引言在低浓度瓦斯发电技术没有成功应用之前，煤矿安全规程规定，不得利用浓度＜30%的低浓度瓦斯。
低浓瓦斯发电技术成熟后，改写了煤矿安全规程，低浓度瓦斯可以用于瓦斯发电。
低浓度瓦斯发电机组的浓度适应范围9%～30%。
浓度3%～8%的低浓度瓦斯占煤矿瓦斯总量的36%，没有成熟的直接利用技术，通常有两种间接利用方法：一是掺混到浓度更高的瓦斯气中，使掺混后的浓度大于9%，再进行低浓度瓦斯发电利用，其掺混量有限；二是利用煤矿乏风进行稀释，将浓度稀释到1.2%以下进行乏风氧化利用，其热效率低。
下石节煤矿位于陕西铜川市西北部，距市区54km。
年产能160万t，服务年限10年。
共有4套瓦斯抽排系统，其中有3套系统浓度均在3%～8%，甲烷纯量约为15 m3/min，直接排放瓦斯不但浪费资源，还会造成温室效应，为此，陕西新泰能源有限公司与北京君发可燃气体技术开发有限公司合作，采用低浓度瓦斯安全燃烧技术，并利用3%～8%低浓度瓦斯安全燃烧产生的高温烟气经过余热锅炉转化为低压微过热蒸汽，供煤矿的地面建筑冬季采暖和洗浴热水。
1 低浓度瓦斯安全燃烧技术介绍1.1 低浓度瓦安全燃烧存在的难点以前，没有低浓度瓦斯安全燃烧的成熟技术，是因为它有以下特性：（1）点火困难；（2）点火容易爆炸；（3）容易熄火，并容易在熄火时发生聚集爆炸；（4）容易回火，并容易在回火时发生爆炸；（5）点火延迟，燃烧不充分。
1.2 低浓度瓦斯安全燃烧核心技术低浓度瓦斯安全燃烧的核心技术是：系统的专利技术硬件设施和完善的自动控制系统，设置了点火保护、熄火保护、回火保护、尾气可燃物含量超限保护、阀门泄漏保护、停电保护、快速切断气源等多种保护功能，确保系统安全稳定可靠，解决了点火困难、点火爆炸、回火爆炸、熄火以及点火延迟的技术难题，实现了顺利点火、防止回火、熄火后安全再点燃、防止爆炸、充分燃烧等功能。
低浓度瓦斯发电气体预处理技术研究
体 预处 理 措 施 。
遍较低 ，瓦斯综 合利 用也 多为低 浓度 瓦斯发 电为 主。 由于 低浓度瓦斯特性 和抽 放站 条件 限制 ，目前 低浓 度瓦斯 普遍 没有进行 气体 预处 理 ，进入瓦斯发 电机组 的瓦斯 品质 较差 ， 严重影 响瓦斯 发电机组运行稳定性 、可靠性 、经济性 。
大 ．为 了改善机 组 运行 状 况 ，低 浓度 瓦斯 应进行 必要 的 气体预 处理 。 文章提 出了低 浓度 瓦斯 气体 预 处理 的三种技 术方案 ，即真 空 变压 吸 附提 纯法预 处理 方案 、集 中湿 式加 压 预处理 方案 、分散 式
罗茨风机 加 压预 处理 方案 ，探 讨 了各技 术方案 主要 工 艺路 线及 技 术特 点 ，同 时通过 实例 分析 对三
２ ） 瓦 斯 含 尘 对 机 组 影 响 。低 浓 度 瓦斯 进 入 机 组 之 前 普 遍 采 用 一 级 初 级 过 滤 器 ，粉 尘 粒 径 控 制 在 ２ ０ ０ ￣ ｍ 以 下 ，过
低浓度瓦斯转变为 高浓度 瓦斯 ，再 将高浓 度 瓦斯 按传 统工 艺进行预处理 。其 主要 工艺流 程为初 级过滤 、一 级真 空变 压吸附提浓 、水环 真空泵加 压、 （ 脱硫） 、预冷脱 水、深度
降低 机 组 使 用 寿命 。
斯 的低压 吸附及真空解 吸的整个操作 过程均在低压 下进行 ， 无需进行加压 ，安 全性 较 高 ；② 自动 化程 度 高 ；③ 投 资 、
运行成本相对较高 。
根据现场统计 数据 可知 ，低 浓度 瓦斯不 采取 预处 理 的 情况下 ，机组发 电效率 下降约 ５ ％ 、综合 油耗增 加约 ０ ． ５
进入机组瓦斯含水量 约 ３ ０～ ５ ０ ｍ 。 ，大 量 的 液 态 水 和 汽 态
小型煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化供热技术研究
小型煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化供热技术研究摘要：为了推进城市化进程发展以及能源的节约，煤矿企业作为能源消耗和生产单位，需要逐步提升低碳生产以及能源节约的重视，本文结合我国相关政策，论述了小型煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化供热技术的研究工作，力求不断推进煤矿生产效益的提升。
关键词：煤矿；超低浓度瓦斯；畜热氧化；供热引言近年来，我国大气污染形势严峻，区域性大气环境问题日益突出，损害人民群众身体健康，影响社会和谐稳定。
随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源资源消耗持续增加，大气污染防治压力继续加大。
为切实改善空气质量，国务院印发了《大气污染防治行动计划》（国发[2013]37号）。
该计划中明确提到，加快推进集中供热、“煤改气”“煤改电”工程建设，到2017年，除必要保留的以外，地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨（10t/h）及以下的燃煤锅炉，禁止新建每小时20蒸吨（20t/h）以下的燃煤锅炉；其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨（10t/h）以下的燃煤锅炉。
全国用于采暖期煤矿井筒加热的燃煤热风炉数量庞大，而我国煤矿大量的抽采瓦斯因浓度极低、不便利用直接排放[3]。
2018年排放的抽采瓦斯量达到77亿m3，其热值相当于943万t标煤的发热量，产生的温室效应相当于1.05亿t二氧化碳，造成较大的能源浪费和环保压力。
在此背景下，结合煤与瓦斯共采共用技术，利用低浓度瓦斯蓄热氧化技术替代燃煤热风炉进行井筒加热，并为办公楼供暖，不仅能够有效解决当前燃煤热风炉的大气污染物超标问题，减少大气污染物排放，避免废水和固废物的排放，具有良好的节能环保效益；同时充分利用了排空的低浓度瓦斯，节省了燃煤消耗，还可获得抽采瓦斯利用补贴，为矿方带来经济效益。
1、低浓度瓦斯蓄热氧化技术我国每年有大量的井下抽采瓦斯直接排空，仅2016年直接排空的抽采瓦斯就有近80亿立方米，特别是低浓度瓦斯由于利用途径有限，成为排空大户。
因此利用排空的低浓度瓦斯为原料，通过技术转化为井筒加热，并满足站场建筑物的供暖需求，既解决了燃煤锅炉排放不达标的问题，又减轻了由于瓦斯排放造成的温室效应。
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。
国内外矿井低浓度瓦斯利用技术的探讨
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。
在现有的通风条件下掘进面瓦斯经常超限,所以掘进工作面的瓦斯治理非常必要。
在整个矿井瓦斯治理工作中,回采工作面和采空区瓦斯治理占重要地位。
1.3抽放瓦斯的必要性根据国家煤矿安全监察局部颁布的《煤矿安全规程》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》,有下列情况之一者,矿井必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统。
屯兰矿风排低浓度瓦斯氧化利用技术研究
屯兰矿风排低浓度瓦斯氧化利用技术研究郭晋辉【摘要】In order to utilize coal mine ventilation air methane reasonably and sufficiently,realizes coal mine safety production,reduces greenhouse gas discharge and environment pollution,utilizes clean energy,ventilationair methane oxidation device of which processing power is 10 ×104 Nm3/h is constructed and exploited in return air shaft of Shijiahe of Tunlan coal mine,corresponding security delivery system and steam boiler of which rated capability is 7 MW/h are equipped,recycle heat is produced into 3.82 MPa/450℃superheated steam,pure gas quantity is reduced 931.2 ×104Nm3 annually,converts into pure gas quantity is 14.02 ×104 t,steam is produced 8 ×104 t annually,it obtains remarkable economic and social benefits.%为合理充分利用煤矿风排瓦斯，实现煤矿安全生产、减少温室气体排放、降低环境污染、利用清洁能源，屯兰矿在石家河回风井建设开发了处理能力10万Nm3的风排瓦斯氧化装置，配备相应安全输送系统和额定出力7 MW蒸汽锅炉，回收热量用于产生3．82 MPa/450℃过热蒸汽，年减排纯瓦斯量931．2万Nm3，折合14．02万t，年产蒸汽8万t，经济、社会效益显著。
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低浓度瓦斯综合利用技术研究
发表时间：2016-12-12T14:13:07.460Z 来源：《基层建设》2016年25期9月上作者：牛楠
[导读] 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。
淮南矿业集团瓦斯利用分公司安徽省淮南市 232001
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。
在瓦斯抽采站至瓦斯发电站的气源接口处，为保障瓦斯发电站停机或机组检修时有效切断气源，设置快速关闭阀门，作为紧急关断用。
万峰煤矿瓦斯放散、水封阻火器布置在室内，输送管路及雾化水管路设置可靠的保温防冻措施。
低浓度燃气内燃发电机组所需瓦斯浓度范围较宽，在 10% ～25% 能安全运行，而浓度 5% ～15%的瓦斯在管道运输中极易爆炸。
因此为了保证安全生产，从瓦斯抽采站来的瓦斯采用细水雾输送系统，通过水雾发生器在瓦斯管道内连续成雾，从而降低送往发电机组间瓦斯管道的危险性 [ 5] 。
细水雾输送系统工艺流程为：瓦斯—抽采泵站—自动水封阻火器—湿式放散阀—瓦斯管道专用阻火器—水雾输送系统—溢流水封阻火器—气水分离器—瓦斯发电机组发电。
2、安全保护措施
细水雾瓦斯输送系统采用了细水雾变送装置，即将水加压通过喷嘴变成水雾，再将水雾和瓦斯气一起通过管路送到发电机组前进行脱水送入发电机组，对于输送系统前、后端接口部分安装了瓦斯专用阻火器，严格的安全设施，使火焰不会蔓延。
一般情况下，燃烧前都有温度积累上升的过程，水雾可有效控制瓦斯气体温度，使其远低于燃点（瓦斯的燃点是 700℃）。
燃烧发生时，水雾迅速气化，稀释瓦斯浓度，使其达不到爆炸范围，同时水气包围燃烧源，阻止其继续燃烧和蔓延 [ 5] 。
在输送系统中设有设备主要包括自动水封阻火器、溢流水封阻火器、湿式放散阀、细水雾发生器、气水分离器、篮式过滤器、瓦斯管道专用阻火器、雾化水泵等以确保系统安全稳定的运行。
低浓度瓦斯输送系统不设置储气罐和加压设备，依靠瓦斯抽采泵的余压输送，由抽采站抽采的瓦斯用管道输送至电站，在输送管路上设置湿式水位自控阻火器系列和金属波纹带瓦斯管道专用阻火器系列，在瓦斯输送总管上阻火器系列后设置水雾发生器，由水泵将雾化水池中的水加压送入，产生细水雾，与抽采站来的瓦斯混合后送至各发电机组。
发电机组前配备一套脱水器，脱出来的水返回雾化水池再循环使用，瓦斯脱水后进入瓦斯发电机组。
全部过程由计算机监控运行，确保输送系统压力正常。
三、气源的保证
本煤矿建有地面永久抽放泵站，采用分源抽采方法。
安设有抽采泵 6 台，独立的抽采系统 3套，其中一套高负压抽采系统，抽采泵型号为2BEC67，标况流量 370 m3 / m i n；两套低负压抽采系统，一套为 2BEC67，另一套为 P2620 抽采泵，标况流量 630 m3 / m i n，每套系统一运一备，目前运行一套高负压抽采系统与一套 P2620 低负压抽采系统。
瓦斯发电工程启动后，对部分管路进行连接改造，完成 3 套系统同时正常运转。
其中高负压系统1 套，用于抽采本煤层钻孔、边掘边抽钻孔与邻近层顶板钻孔；低负压抽采系统两套，用于工作面采空区埋管抽采。
为保证气源的充足与浓度的稳定，高负压抽采系统上一是保持本煤层钻孔施工进度的均匀连续性，同时在工作面回风巷增加顶板钻孔，抽采采空区裂隙带瓦斯，以增加瓦斯来源，二是对已施工钻孔每周进行全面排查一次，对浓度低于 10% 的钻孔进行关控，以保证高负压抽采浓度；在低负压抽采系统上进行埋管抽采改造，由原来单趟 φ 450m m 埋管改为一趟 φ 315 m m 与一趟 φ 200 m m ，两趟管路前后相差 10 m ，呈迈步式抽采，改造后优点体现在一是减少因隅角拆管停抽的影响（两趟管每次拆一趟即可），实现了不停抽拆管，二是两趟管路一深一浅，抽采浓度不一样，利用每趟管上阀门可随时调控低负压抽采浓度与抽采流量，而原来单趟管随着埋深加大，抽采浓度增大，拆管后浓度又突然降低；另外对管路进行及时放水、除渣等维护工作，保持抽采系统的畅通。
结束语
本煤矿低浓度瓦斯利用实践表明，低浓度瓦斯输送上采用细水雾输送系统，同时严格安全配套设备，可对瓦斯浓度低于 30% 的瓦斯进
行发电利用，同时发电余热为水源热泵提供了热媒，避免了利用矿井涌水的缺陷，减少了燃煤锅炉的使用，而且促进了抽采系统与抽采方法的优化。
参考文献
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