瓦斯发电厂生产工艺流程培训讲义..

兰花大宁瓦斯发电厂

一、工艺流程

常规电厂

1、电能产生的过程

生物能（植物化石）—热能—蒸汽内能—机械能—电能

2、燃料：煤粉/煤矸石；工作介质：水蒸汽

主要设备：球磨机/破碎机、锅炉、汽轮机、发电机、并网设备、保护设备、控制设备。

3、锅炉：锅炉是由锅和炉两部分组成。

4、锅：指汽包、水冷壁（管子）、联箱/集箱等设备组成；

5、炉：就是炉膛（燃烧的地方）

6、画图简介

7、4、汽轮机:画图简介

瓦斯发电厂

1、电能产生过程：生物能—热能—机械能—电能

2、燃料:瓦斯气/煤层气（CH4）、工作介质：高温空气

主要设备：气柜、预处理设备、燃气内燃机、发电机

辅助设备：余热锅炉、汽轮机、发电机

3、气柜：分干式气柜和湿式气柜，它们区别就是密封介质不同。

干式气柜的密封介质：麻绳和油；湿式气柜的密封介质：水。

4、预处理设备：除尘设备（过滤器）、除湿设备（冷干机）、增压设备（罗茨风机）

5、内燃机

利用图简介

6、余热锅炉：利用燃机燃烧后的尾气，产生过热蒸汽，推动汽轮机旋转，

汽轮机再带动发电机转子旋转，定子切割磁力线产生电能。

画预热锅炉简图

7、全厂工艺流程：

二、预处理

设备工作原理及工艺流程

预处理设备组成及作用

设备组成

补液泵、冷却水箱、循环水泵、制冷机组、初级过滤器（50微米）、换热器、罗茨风机、精密过滤器（1微米）、阻火器、瓦斯储气罐。

1、补液泵：为换热机组的冷却循环水进行补水。

2、冷却水箱：冷却循环水进行补水的临时存储容器。

3、循环泵：保持换热机组用冷却循环水不间断的进行循环吸热。

4、冷却机组：冷却换热机组的循环水。

5、过滤器：过滤瓦斯气中的粉尘等杂质。

6、换热机组：冷却瓦斯气。

7、阻火器：防止回火。

8、储气罐：启稳压作用。

压缩机对制冷剂进行加压，制冷剂的温度和压力同时升高，然后经过冷却水或者风扇对高温高压的制冷剂进行冷却，使其液化。液化后的高压制冷剂经过节流阀后，在蒸发器内迅速汽化，汽化过程要吸收大量热量，而将循环水冷却。然后制冷剂再回到压缩机，重复上一循环。

罗茨风机工作原理

罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转速成正比，三叶型叶轮每转动一次由两个叶轮进行3次吸、排气，与两叶型相比，气体脉动较小，负荷变化较小，机械强度高，噪音低，振动也小。

在两根平行的轴上设有两个叶轮，叶轮与椭圆型机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙，

由于叶轮互为反方向匀速旋转，使箱体与叶轮包围着的一定量的气体由吸入侧输送的排出一侧。

按工作原理风机分：容积式风机和离心式风机。

容积式风机：通过改变流体的体积来输送流体。

离心式风机：是利用惯性离心力来输送流体。

预处理相关介绍

1、在厂区南侧瓦斯抽放站内已建有2座储气柜，一座湿式，一座干式，用来储存煤层气；它们的容量都是1.5万立方米，一个气柜的瓦斯气够全厂燃机工作一个小时。

2、目前从储气柜出来的煤层气参数如下：

CH4 50.56% O2 8.87%

N2 40.37% CO2 0.2%

相对湿度≥100% 含尘量< 30mg/ Nm3

温度常温压力 1.62-3.23kPa 低热值18027.37kJ/Nm3

随着矿井煤层的不断开采，煤层气CH4浓度会有所下降。

发电机组所需的煤层气总量为18640Nm3/h(CH4＝40%)，考虑到损耗及负荷波动等因素，预处理系统的额定处理能力为18640×1.25=23300Nm3/h（CH4＝40%）。结合燃机资料及矿井开采过程中煤层气的实际抽放情况，预处理系统的最大处理能力为24856×1.25=31070 Nm3/h（CH4＝30%）,

最小处理能力为14912×1.25=18640Nm3/h（CH4＝50%）。

储气柜出口隔断阀之后煤层气压力约为1.62-3.23kPa，在预处理系统进口处压力约为0.62～2.23kPa。

根据燃机厂家提供的资料，经过预处理后的煤层气应能满足以下条件：

压力：14～32kPa（压力最大波动率10%）温度：5～45℃

湿度：<80%

杂质: <10μm

三、燃气内燃机

设备及相关系统介绍

内燃机工作原理

1、画图，利用滑块摇臂原理解释。

2、内燃机的四冲程：

☆进气冲程：由于曲轴的旋转，活塞从上止点(top dead center)向下止点(bottom dead center)运动，这时排气门关闭，进气门打开。

☆压缩冲程：曲轴继续旋转，活塞从下止点向上止点运动，这时进气门和排气门都关闭，气缸内成为封闭容积，可燃混合气受到压缩，压力和温度不断升高，当活塞到达上止点时压缩行程结束。

做功冲程：作功冲程包括燃烧过程和膨胀过程，在这一冲程中，进气门和排气门仍然保持关闭。当活塞位于压缩行程接近上止点(即点火提前角)位置时，火花塞产生电火花点燃可燃混合气，可燃混合气燃烧后放出大量的热使气缸内气体温度和压力急剧升高，高温高压气体膨胀，推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转并输出机械功，除了用于维持发动机本身继续运转外，其余用于对外作功。

排气冲程：当作功接近终了时，排气门开启，进气门仍然关闭，靠废气的压力先进行自由排气，活塞到达下止点再向上止点运动时，继续把废气强制排出到大气中去，活塞越过上止点后，排气门关闭，排气行程结束。

观看四冲程动态图F:\工作\道依茨发动机工作原理.第二版.exe

润滑系统

发动机工作时，各运动零件均以一定的力作用在另一个零件上，并且发生高速的相对运动，有了相对运动，零件表面必然要产生摩擦，加速磨损。为了减轻磨损，减小摩擦阻力，延长使用寿命，发动机上都必须有润滑系(lubrication system)。1、润滑系统的作用