浅谈瓦斯发电机组余热回收利用技术

2019.02科学技术创新-191-浅谈瓦斯发电机组余热回收利用技术

王银华

（中煤昔阳能源有限责任公司瓦斯发电厂，山西昔阳045300）

摘要：主要收集并分析了黄岩汇煤矿职工澡堂洗浴热水年用水量、水源热泵年耗电量、稳定情况等指标，在此基础上，研究了余热锅炉汽水分离器产生的蒸汽输往矿井过程中的能量变化情况，然后选择采用和瓦斯发电机组相适应的余热锅炉，这样一来，水源热泵系统和余热回收利用系统就能够相互备用，充分发挥两者作用，而且很好的解决了职工澡堂洗浴热水问题。此外，通过一系列优化设计，保证了余热回收系统能够科学有效的运行，降低了水源热泵系统整体耗电量。

关键词：瓦斯发电组;余热回收利用技术;技术方案；效益分析

中图分类号:TD712+.67文献标识码：A文章编号:2096-4390（2019）02-0191-02

黄岩汇煤矿在2016年初投入使用职工澡堂和更衣室供暖系统,主要是通过水源热泵系统给矿上提供职工洗浴热水以及澡堂冷暖空调。采用水暖热泵系统优势在于运行稳定、成本低,但是弊端也很明显，比如在枯水季矿井水量不多,这样热量就达不到，温度相对很低，另外，矿井上的水不是很干净，杂质比较多，很容造成堵塞,需要经常清洗，维护成本相对偏高，周期也长。现在已经有三台水源热泵机组和冷暖空调损坏，严重影响了澡堂热水使用，因此，当务之急就是从新配备新的澡堂热水供应系统，以便和水源热泵系统互补备用。

1现状概述

黄岩汇煤矿和中煤昔阳能源有限责任公司的瓦斯发电厂距离较近，电厂发电机组燃气内燃机产生的高温冷却水热量比较大，同时烟道余热的热量也大,这些热量对于黄岩汇煤矿职工澡堂空调取暖以及洗浴热水来说已经绰绰有余，且节约费用。通过分析瓦斯发电机组的具体情况,然后新建瓦斯发电机组余热回收系统,以此为黄岩汇煤矿提供取暖，主要是澡堂热水和冬季空调采暖。把之前损坏的水源热泵系统修好，其主要负责夏季制冷,而瓦斯发电机组余热回收系统提供采暖。经过改造后，既节约了费用，又节能环保，关键是余热回收系统和水源热泵系统实现了补充备用，两者互不影响,而且能够智能控制。考虑到瓦斯发电机组内燃机拥有足够多的余热.同时通过实践可知，仅两台内燃机烟道余热回收约为300t/d,这已足够满足黄岩汇煤矿的供热需求，高温冷却水约为80t/d。但需要注意的是矿区水质差问题，这对系统正常运行会造成严重影响，因此需要在冷水进水端加入软水系统，流量约为20t o

2技术方案

2.1瓦斯发电余热回收系统

瓦斯发电余热冋收系统设备主要采用的是燃气内燃机，型号为500GFZL通过分析可知，燃气内燃机烟气排放物有微量硫化合物、碳颗粒、NOx、HC。如果这些物质在气态时，一般不会腐蚀设备，但如果排烟温度相对较低的话，水蒸气遇冷就会形成液态水，其会和上述硫化物以及氮氧化物结合形成酸，由此就会对设备形成腐蚀。此外，碳颗粒在潮湿时候非常容易结垢，烟气余热转换器需要一直保持排烟温度在150T上下，避免因为蒸汽受冷形成酸而腐蚀设备。浴室采暖适合用暖气片，兼顾管路热损，温度设置80七为宜。

2.2燃气发电机余热回收数据

该燃气发电机组额定功率为500KW,热效率值为35%,总热功率1430kW,排烟热功率占总热功率的32%,可回收率达到64%。实际发电机组在正常运行时，发电量在450KW,比理论值略低，约占理论值的九成，能够回收的热值为412KW,以64%的可回收率来计算，两台瓦斯发电机组可产80T热水约150t/d,除去热水管网等热损10%,仍可产80覽热水约136t/d,换成501的热水约为240t,可满足供应澡堂洗浴热水的要求。

2.3烟道余热回收

和高温冷却水余热回收比起来，烟道余热回收更为简单、方便、易行、节省费用。余热回收利用不但能够和之前的水源热泵同时运行,而且也可以单独运行，所以，这里只采用瓦斯发电机组烟道余热利用系统。若发电机组运行，烟道余热回收机组就会打开进水电磁阀，目的是把冷水进行充分热交换，确保出水温度满足要求，如果不达标，机组会报警。机组的控制器可设置出水量和温度，如果发电机组因故停止工作,此时热回收机组会把进水电磁阀关闭，机组将会全部停止工作。若发电机组需要检修，或者是在不运行时，水源热泵系统就会取而代之为澡堂供热。等到夏季，水源热泵系统会自动为末端制冷，这是制冷和热水备用系统。考虑到实际情况，比如距离、热损等,使用的烟道余热回收机组型号为GLC-13。从现在来看,冷水情况下也是可以达到热回收机组流量和压力要求，为保险起见，需要设置增压水泵，以防在水压达不到要求时自动启动。通过相关数据研究得出，选用四台水泵，型号为TD80-22/2。

2.4之前系统设备更换

室外水源热泵主机需要四台，型号改为LSR-1OOIIGW，每台制热量100KW,功率20KW。把之前受损的中央空调机组修复，冬季采暖通过新的余热回收系统，用R410A环保型冷媒代替MWH030DB模块式水源冷水（热泵）中央空调机组,R410A环保型冷媒每台制热额制冷量分别为115KW和106KW,功率在20-29KW左右，冬天制冷通过瓦斯余热回收系统，夏天制冷通过室外水源泵主机。

2.5余热回收系统优点

采用余热回收系统,不但变废为宝，实现节能，而且运行稳定，关键没有产生运行费用，还解决了散热负担问题，一举多得。实践显示，余热冋收系统产热足够满足澡堂需求,采用热交换原理，设备运行也相对比较可靠。余热回收系统对水温控制比较精准，误差极小,烟道排烟科学,对烟气的成分和状态不会改变，降低了腐蚀风险，同时，该系统具有较强的耐腐蚀性,易清洗、易维护，所用材质优良,使用期限可达二十年之久。

2.6余热回收系统运行方式要求

第一，空调制冷。澡堂第一层和第二层空调制冷（转下页）

-192-科学技术创新2019.02

基于机械设备维修中无损检测技术的应用分析

张尚书

（中信戴卡股份有限公司，河北秦皇岛066000）

摘要：在现代社会，科学技术不断发展，机械化水平不断提高，很多企业都以机械设备代替人工工作，大大地增加了工作效率：但是,机械设备有着不稳定性，在长时间的运行下，经常会出现机械故障问题,机械故障问题是现代机械设备运行中棘手的问题，会给企业带来很大的经济损失。针对这种情况，传统的人工检测方法已经满足不了现实情况的需求，所以，使用新的有效的解决方法是应该考虑的问题。无损检测技术应运而生，无损检测技术能够减少机械故障问题，提高机械设备的安全性和稳定性，减少企业的经济损失。对我国机械设备维修现状以及无损检测技术进行分析,对无损检测技术在机械设备维修中的应用进行阐述。

关键词:机械设备;检测技术;维修;分析

中图分类号:TG115.28,TH17文献标识码：A文章编号：2096-4390（2019）02-0192-02

为了充分发挥机械设备在工业生产中的作用，做好机械设备运行的稳定性意义重大,所以在实际生产中重视机械设备的维修与检测工作。目前随着科学技术的快速发展，我国机械设备的维修与检测技术的发展取得了较大的进步,但是还是存在机械设备运行年限较短的情况，所以提升机械设备维修的质量意义重大，重视无损检测技术在机械维修中的应用是符合社会发展需要的。

1我国机械设备维修现状

一般来说，机械在长时间的运行下，都会出现一些故障问

通过的是分散式水源热泵末端，其主要是由分散式水源热泵末端、空调侧循环泵、板换、深井泵、室外地下水冷热源等组成。室内热泵机组会吧房间里的空气蒸发冷却,然后把热量传给循环水系统，它里面的热量会经过温度低的地埋管冷却，接着传给室内热泵机组。

第二，空调取暖。澡堂第一层和第二层空调取暖通过的是分散式水源热泵末端，其主要是由分散式水源热泵末端、空调侧循环泵、板换、采暖循环泵、烟气热回收系统等组成。室内机组需要从循环水吸取热量，然后再冷凝并加热室内空气。当管道水温低于18七，会启动循环水泵，当管道水温高于25咒,水泵会停止运行。二层浴室以暖气片的方式取暖，系统主要由暖气片和烟气热回收系统组成，烟气余热回收系统把热水供至暖气片，接着由暖气片散热，最后回到120t蓄热水箱,采暖后回水温度一般情况下维持在50七-60七。那些被损害的室内空调运行方式主要有两种，即冬天制热通过瓦斯余热回收系统,而夏天制冷通过室外主机。

第三，热水运行方式。若蓄热水箱水位低于补水水位，热回收机组就会打开补水电磁阀，反之，如果大于补水水位，则热回收机组就会关闭补水电磁阀。热回收增压水泵和热回收一组是相互对应连锁控制，热水出水设置为80P，保温水箱水温大于50T时，自来水补水电磁阀就会自动打开，如果其低于45P,或者是水位符合上限标准，则自来水水电磁阀自动关闭。

第四，余热回收系统使用的是智能化的西门子PLC和触摸屏,能够实时采集、处理相关运行参数，可以远程监控。瓦斯发电厂室内和澡堂值班室内各安装一套控制系统。

3系统运行效益研究

3.1系统构成

黄岩汇煤矿有两台瓦斯发电机组,改造之后再增加一台，通题,小的故障不会造成很大的经济损失,但是,如果故障得不到解决,将会演变成大的故障，甚至是事故，给企业带来巨大的损失。所以,企业要及时检测到机械故障并及时进行维修工作，这样才能减少机械故障问题带来的经济损失叫但是我国现在对机械设备的维修存在很多缺陷，这些缺陷严重制约着企业发展和经济发展。

1」维修人员的专业素养较低

随着机械设备的不断运用,机械化水平不断提高，机械维修工作也越发困难，所以对机械设备的维修人员的（转下页）

常情况下有两台发电机组全天不间断运行。为保证冷水进水水压不变，再配备两台水泵，以便冷水水压低于要求的设定值时启动。烟道余热回收系统除了该水泵产生费用,其它地方没有产生费用。烟道余热回收部分由阀门及智能控制系统、循环管路、冷水增压泵、余热回收机组构成。

3.2之前系统运行费用分析

通过分析黄岩汇煤矿以往的用电量，水源热泵系统全年耗电量约为542000KW,产生的费用约36.7万，维修需要大约为23万，共计运行成本约为59.7万，在制冷季节，中央空调耗电费约为6.3万。

3.3系统改造后运行费用分析

余热回收系统建成后不但解决了职工澡堂洗浴用热水和冬季取暖问题，而且该系统不产生能耗，新增水处理部分年成本约7万,澡堂洗浴热水、冬季取暖、夏季制冷运行费用合计约6.3万，共计运行成本约为13.3万,节约费用十分明显。

参考文献

[1]聂建华.瓦斯发电机组余热回收二次深度利用的研究与应用[J].山东煤炭科技,2017,8:169-170.

[2]杜学工.低浓度瓦斯发电机组余热回收研究与应用[J].山东煤炭科技,2016,3:193-195.

⑶吴学强.瓦斯发电机组余热回收系统设计研究[J].中国资源综合利用,2017,3512:113-116.

[4]吉祥.瓦斯发电机组余热回收二次深度利用应用研究[J].煤矿机电,2018,1:9-11.

作者简介:王银华（1987,1-）,女，满族，大专，毕业于辽宁工程技术大学电气自动化专业，助理工程师。