低浓度瓦斯发电机组执行的标准
关于低浓度煤层气发电机组技术及其运用分析
智能制造数码世界 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。
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。
低浓度瓦斯发电的政策与法律支持
低浓度瓦斯发电的政策与法律支持随着能源需求的不断增长，可再生能源的利用变得尤为重要。
在这方面，低浓度瓦斯（LDG）作为一种新兴的能源资源，逐渐受到了关注。
通过有效利用低浓度瓦斯发电，不仅可以减少温室气体排放，还可以促进能源可持续发展。
为了支持低浓度瓦斯发电的发展，政策和法律框架起到了至关重要的作用。
政策支持方面，许多国家和地区已经开始制定相关政策来推动低浓度瓦斯发电的发展。
首先，政府为低浓度瓦斯发电项目提供补贴和奖励，以鼓励投资者和企业参与。
这些补贴和奖励可以包括资金支持、税收减免、优惠贷款利率等，以降低项目投资成本，增加项目的可行性。
此外，政府还可以通过制定购买电力的优先政策，确保低浓度瓦斯发电项目的电力销售市场。
其次，政府可以制定绿色电力配额制度，要求能源供应商购买一定比例的低浓度瓦斯发电，并将其纳入可再生能源配额。
这样一来，可以刺激能源供应商主动购买和使用低浓度瓦斯发电，促进其可持续发展。
类似的政策还可以包括绿色证书制度和碳排放交易等，通过市场机制鼓励低浓度瓦斯发电的发展。
此外，政府应该加强对低浓度瓦斯发电项目的规划和管理，确保项目的可持续发展。
在项目规划方面，政府需要合理划定低浓度瓦斯资源的开发区域，避免过分开采和污染。
同时，政府应该鼓励公众参与低浓度瓦斯发电项目的决策与监管，确保项目的环境影响评估和社会影响评估得到有效执行。
此外，政府还可以加强对低浓度瓦斯发电项目的监管力度，保障其合法运营和安全性。
在法律支持方面，政府可以制定相关法律法规来规范低浓度瓦斯发电项目的建设与运营。
首先，政府可以制定低浓度瓦斯发电的准入标准和审批程序，确保项目的合法性和可行性。
在项目建设过程中，政府可以要求项目方进行环保工程设计和安全评估，并制定相应的监管标准和要求，保障项目的环境友好和运营安全。
其次，政府可以制定低浓度瓦斯发电的运营管理规范，包括排放限值、环境监测、应急预案等。
这些规范将有助于确保低浓度瓦斯发电项目的持续运营和环境友好。
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。
煤矿瓦斯安全标准1
ICS:29.160.40 D 09 备案号：国家安全生产监督管理总局 发布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Genaral technical specifications for low concentration coal-mine gas alternating current generating sets driven by reciprocating internal combustion engine（报批稿）AQ中华人民共和国安全生产行业标准目次前言.................................................................................. I I1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 型号 (2)5 技术要求 (3)6 试验方法 (6)7 检验规则 (8)8 标志、包装、运输和贮存 (8)I前言本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理总局提出。
本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。
本标准起草单位：胜利油田胜利动力机械集团有限公司。
本标准主要起草人：陈宜亮、王志春、马晓钟、柏芹水、李锟。
本标准为首次发布。
IIAQxxxx-200x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1 范围本标准规定了以煤矿低浓度瓦斯往复式内燃机为动力配套而成的发电机组的型号命名、技术要求及试验方法、检验规则、标志、包装、贮存及运输。
本标准适用于200kW～2000kW煤矿低浓度瓦斯往复式内燃机驱动的交流工频发电机组。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用本标准。
然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
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。
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。
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
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。
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。
阳煤寺家庄公司新建低浓度瓦斯发电方案(修改)
阳煤寺家庄公司新建低浓度瓦斯发电方案一、项目概述利用瓦斯发电既符合国家节能环保政策，又是集资源合理配置、矿井安全生产为一体的效益工程，属于矿井瓦斯综合利用项目，具有良好的节能效果，环境、经济和社会效益可观。
寺家庄公司每年排空的低浓度纯瓦斯量约2000万m3，瓦斯浓度在2-5%之间。
基于国家节能减排要求，为了合理利用这部分低浓度瓦斯，并且考虑利用瓦斯电厂尾气余热解决矿井冬季井口加温问题，部分或全部替代现有的燃煤热风炉，从而实现节能减排、资源综合利用的目的。
为此，拟在寺家庄矿中央风井工业广场西部现有土地建设10MW余热利用瓦斯发电机组。
二、低浓度瓦斯发电方案可行性分析1、瓦斯气源分析寺家庄矿抽采瓦斯来源主要来自井下（地面抽采瓦斯计划下一步开始实施）；井下抽采瓦斯分本煤层和邻近层两部分，现本煤层抽采瓦斯全部排空，邻近层抽采瓦斯是瑞阳CNG项目的主供气源，同时保障矿井供暖及生活民用。
2014年寺家庄公司本煤层抽采瓦斯纯量为1467万m3，浓度为2～4%，最高为4.6%；2015年本煤层抽采瓦斯纯量1832万m3，浓度为3～5%。
随着煤矿瓦斯治理力度的加大、抽采工艺改进以及采掘工作面有序衔接，本煤层瓦斯抽采量将逐年增加，瓦斯浓度也将逐步提高，预计2016年本煤层抽采瓦斯量在2500万m3以上。
在正常生产条件下，寺家庄公司邻近层瓦斯（35%以上）抽采量每年都在6000万m3以上。
随着矿井开采强度和瓦斯抽采工程的加大，瓦斯抽采量将逐年增加，预计2016年瓦斯抽采量在5000万m3以上（生产8个月计算）。
鉴于寺家庄本煤层抽采瓦斯浓度低的现状，建议采取：一是规范本煤层抽采工艺、完善抽采管网提高瓦斯浓度达8%以上，二是考虑掺混1000～1500万m3邻近层高浓度瓦斯，形成瓦斯浓度为9%左右的稳定气源。
2、瓦斯供气方式及输送寺家庄矿瓦斯抽放站目前有6台水环式真空泵抽采本煤层瓦斯，抽采能力为3200m3/min；有2台水环式真空泵抽采邻近层瓦斯，抽采能力为1240m3/min。
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。
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。
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。
.2 低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。
.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，其动力性和可靠性大大提高。
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！。
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。
低浓度瓦斯抽采输送及利用技术管理制度
低浓度瓦斯抽采输送及利用技术管理制度低浓度瓦斯抽采输送及利用技术管理制度第二百一十一条为确保低浓度瓦斯抽采、输送及发电安全，根据《煤矿安全规程》、《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范》(AQ1076-2022)及《煤矿瓦斯往复式发电站安全要求》(AQ1077-2022)等规章和标准要求，特制定本规定。
第二百一十二条凡抽采、输送低浓度瓦斯(甲烷体积浓度大于等于3%且小于30%的煤矿瓦斯)及利用低浓度瓦斯发电的矿井，必须遵守本规定。
第二百一十三条矿井必须建立低浓度瓦斯抽采、输送及发电安全管理岗位责任制。
矿长对低浓度瓦斯抽采、输送及发电安全工作全面负责;负责建立、健全机构和责任制,保障人、财、物的投入。
矿总工程师对矿井低浓度瓦斯抽采、输送及发电安全等技术管理全面负责;建立低浓度瓦斯发电站的矿井，瓦斯发电站安全管理由机电矿长负责;未设机电矿长的，由分管机电的矿长负责;驻矿安监处长负监督检查责任。
其它岗位对其分管范围的低浓度瓦斯抽采、输送及发电安全管理负责。
第二百一十四条矿井必须建立专门的瓦斯电站组织管理机构，设专(兼)职安全管理人员，工作人员必须经过相关业务培训，并取得上岗合格证。
低浓瓦斯抽采泵房及瓦斯发电站，应建立门卫进入允可登记制度、岗位工安全循检制度、电站值班管理制度、电站交接班管理制度、电站安全操作制度、电站设备润滑管理制度、电站消防管理制度、电站文明生产管理制度、电站安全操作制度、电站消防管理制度、电站设备润滑管理规定、电站站长岗位职责、电站运行工岗位职责、瓦斯电站安全操作规程、电站设备维护保养规范等制度,并制定相应的监督考核办法。
第二百一十五条矿井应建立低浓度瓦斯抽采、输送及发电安全技术措施审批制度、安全隐患排查制度等。
矿每月组织消防部门、机电部门、通防部门、安监部门联合对地面瓦斯泵站、瓦斯电站检查一次，发现问题及时安排处理。
集团公司每季度检查一次，纳入安全质量标准化考核。
第二百一十六条抽采管路管材应符合抗静电、耐腐蚀、阻燃、抗冲击等要求。
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。
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低浓度瓦斯发电机组执行的标准
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ISO 3046 往复式内燃机性能
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