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瓦斯發(fā)電技術(shù)的優(yōu)化措施

時(shí)間:2022-09-17 05:54:15

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瓦斯發(fā)電技術(shù)的優(yōu)化措施

隨著國(guó)家對(duì)煤炭資源的開發(fā)力度又逐漸回升,瓦斯的綜合利用得到了發(fā)展,目前在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)有很多家企業(yè)成功使用低濃度發(fā)電技術(shù),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展并不平衡,瓦斯的運(yùn)用出現(xiàn)的一些問(wèn)題,值得引起關(guān)注。瓦斯是一種能夠帶來(lái)溫室效應(yīng)的氣體,很多倡導(dǎo)綠色發(fā)展的企業(yè)或者組織都要求全世界減少對(duì)瓦斯的排放量,目前由于抽取煤礦的空氣質(zhì)量不好,為了保證抽取效果,就要完善煤礦的生產(chǎn)條件,保證安全生產(chǎn)環(huán)境,保證空氣的潔凈。在目前,瓦斯發(fā)電已經(jīng)有很廣泛的運(yùn)用,在瓦斯發(fā)電中,如何減少溫室效應(yīng)的排放,如何把發(fā)電后的余熱利用得更好,是人們應(yīng)該解決的問(wèn)題。

1瓦斯發(fā)電

煤礦瓦斯分兩種,高濃度瓦斯,瓦斯?jié)舛却笥?0%。故而低濃度就是低于30%的瓦斯,根據(jù)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定,當(dāng)抽取的瓦斯?jié)舛却笥?0%的時(shí)候,不能直接燃燒,只能用作內(nèi)燃機(jī)發(fā)電或者其他的用途。而低濃度瓦斯,一方面適合我們國(guó)家煤礦普遍、量小的特點(diǎn),而且在瓦斯的輸送過(guò)程中,也必須有相關(guān)的規(guī)定,制定安全技術(shù)措施,這個(gè)給我們國(guó)家的低濃度瓦斯發(fā)電帶來(lái)了生機(jī)。目前我們國(guó)家60%以上的煤礦都是低濃度瓦斯,這為我們國(guó)家的瓦斯發(fā)電帶來(lái)了能源保障。瓦斯發(fā)電的基本要求是按照國(guó)家相關(guān)要求安裝的瓦斯利用系統(tǒng),在能夠正常運(yùn)行的情況下使用,瓦斯的濃度必須符合利用要求,達(dá)到這兩個(gè)條件就可以建設(shè)瓦斯電站,用以實(shí)現(xiàn)我們國(guó)家煤礦的良性循環(huán)。

1.1內(nèi)燃機(jī)瓦斯

在煤礦底下結(jié)合地面輸送瓦斯的開采方式,煤層中瓦斯的濃度可達(dá)50%以上,由于此時(shí)的開采是煤礦在開采時(shí)的一種附屬氣體,穩(wěn)定性能低在這個(gè)過(guò)程中,如果在把瓦斯抽取到地面的途中,如果瓦斯的氣體濃度低,接近瓦斯的爆炸范圍值時(shí),則容易爆炸,因此在開采的時(shí)候,必須確定好瓦斯的濃度。根據(jù)調(diào)查顯示,可直接給居民使用的瓦斯?jié)舛却笥?0%,但是小于40%的瓦斯可燃,由于這個(gè)特性,利用率很低,但是卻有良好的發(fā)電效果,在目前我們國(guó)家,小于40%的瓦斯基本上都用來(lái)發(fā)電,一般選用內(nèi)燃機(jī)機(jī)組,順應(yīng)節(jié)能減排的趨勢(shì)。[2]

1.2燃?xì)廨啓C(jī)瓦斯

在煤礦開采的時(shí)候,直接從地面鉆孔中抽出來(lái)的瓦斯?jié)舛雀?,則可以直接運(yùn)輸或者做遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸,除此之外還運(yùn)用于民用燃料和化工原料,這種瓦斯危險(xiǎn)系數(shù)低,發(fā)電技術(shù)容易控制,穩(wěn)定性高,但是由于開采的特殊性,結(jié)合我們國(guó)家的煤礦特點(diǎn)來(lái)看,民用無(wú)法長(zhǎng)期供應(yīng),由于瓦斯?jié)舛容^高,可用于燃?xì)鈾C(jī)輪機(jī)發(fā)電。

1.3乏風(fēng)瓦斯

在煤礦的開采過(guò)程中,一方面是為了保證開采工作人員的安全,能夠呼吸新鮮的空氣,另一方面是為了讓開采順利進(jìn)行,會(huì)向開采煤礦的井下傳送清潔空氣,此時(shí)從礦井的通風(fēng)口處出來(lái)的排放氣體中有微量瓦斯的存在,如果排放到空氣中就是污染氣體,造成空氣污染,因此出現(xiàn)的乏風(fēng)瓦斯發(fā)電,將瓦斯?jié)舛刃∮?.2%的氣體收集進(jìn)氧化器中,在收集以后進(jìn)行燃燒,燃燒的過(guò)程中銷毀瓦斯,燃燒產(chǎn)生余熱,可以利用余熱來(lái)產(chǎn)生熱水,然后帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,實(shí)現(xiàn)乏風(fēng)發(fā)電。

2現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的瓦斯發(fā)電主要利用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,通過(guò)利用瓦斯來(lái)提升壓力,利用高溫,在增加壓強(qiáng)的作用下降低爆炸的風(fēng)險(xiǎn),一般濃度過(guò)于低的瓦斯容易爆炸,所以在燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電中,需要高濃度的瓦斯。使用這種發(fā)電,因?yàn)槿細(xì)廨啓C(jī)耗費(fèi)大量的能耗,隨著內(nèi)燃機(jī)瓦斯發(fā)電的出現(xiàn),低于30%的瓦斯也得到廣泛的運(yùn)用,在運(yùn)用中,由于不斷的推廣和使用,內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)在目前的市場(chǎng)上得到了廣泛的運(yùn)用,在當(dāng)前的形勢(shì)下,雖然對(duì)其不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善,導(dǎo)致自動(dòng)化水平越來(lái)越高,瓦斯發(fā)電的手法日益成熟,為了保證在使用瓦斯發(fā)電的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用,同時(shí)也要在保護(hù)環(huán)境的情況下進(jìn)行改進(jìn),因此一定要培育好專業(yè)的人才,同時(shí)也要將資源進(jìn)行整合,在不斷創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)上,把瓦斯資源更加高效的加以利用,解決瓦斯的污染等問(wèn)題。[3]

3改進(jìn)措施

3.1氣體分析

目前使用的瓦斯氣體很大程度上都是直接從礦井下抽取的氣體,這一類瓦斯氣品質(zhì)的優(yōu)良直接影響著瓦斯發(fā)電的安全,與瓦斯發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行狀況有很大的關(guān)系。因此在直接利用瓦斯的時(shí)候,應(yīng)該對(duì)瓦斯進(jìn)行一定的處理,主要是為了滿足瓦斯發(fā)電機(jī)組對(duì)氣體的要求,在利用之前,要進(jìn)行處理,主要有以下幾種方法。(1)減少水分含量,可以利用冷凝排水系統(tǒng),對(duì)瓦斯進(jìn)行脫水處理,降低其水分含量。(2)除去氣體中的雜質(zhì),瓦斯是直接從煤礦中抽取的,因此含有很多的煤渣等大量有害氣體。

3.2可控因素

在瓦斯即將進(jìn)入發(fā)電機(jī)組之前對(duì)濃度和氣量進(jìn)行有效的控制。瓦斯氣發(fā)熱量和發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行有直接的關(guān)系。在抽取中,瓦斯的濃度會(huì)發(fā)生變化,在正常發(fā)電運(yùn)行中,當(dāng)瓦斯的濃度降低或者氣流量減少時(shí),會(huì)降低發(fā)電機(jī)組的頻率,同時(shí)也影響發(fā)出電能的頻率質(zhì)量,這種情況可引發(fā)內(nèi)燃機(jī)失調(diào),造成停機(jī),會(huì)造成更嚴(yán)重的情況。

3.3運(yùn)行措施

由于瓦斯發(fā)電需要發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行,在這個(gè)過(guò)程中,要控制好發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。針對(duì)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的容量而言,容量小,所以需要同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)發(fā)電機(jī),由于瓦斯氣量不穩(wěn)定,會(huì)根據(jù)瓦斯?jié)舛鹊淖兓兓?,在瓦斯氣量充足的時(shí)候,就需要發(fā)電機(jī)組負(fù)荷運(yùn)行,如果氣量不充足,就會(huì)造成低負(fù)荷甚至逆功率運(yùn)行,因此在這種情況下,一定要按照實(shí)際狀況來(lái)制定對(duì)策,在運(yùn)行的時(shí)候根據(jù)發(fā)電機(jī)組的情況和瓦斯氣量變化,或者同步減小運(yùn)行頻率,采取及時(shí)調(diào)整負(fù)荷,確保超速,逆功率等各項(xiàng)保護(hù)完好有效的措施,以此實(shí)現(xiàn)瓦斯氣體安全高效利用。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,由于瓦斯發(fā)電已經(jīng)被普遍運(yùn)用在生產(chǎn)中,瓦斯發(fā)電技術(shù)已經(jīng)被不斷改進(jìn)運(yùn)用,這個(gè)過(guò)程中不斷降低了發(fā)電成本,提高了發(fā)電的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn):

[1]王琳.低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)的改進(jìn)[J].煤礦機(jī)電,2008(1):106-107.

[2]高炯.煤礦瓦斯發(fā)電技術(shù)[J].中國(guó)煤層氣,2006,3(1):44-46.

[3]蘆學(xué)忠.低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2013(2):121.

作者:馬培耀 單位:靖遠(yuǎn)煤業(yè)集團(tuán)白銀潔能熱電有限責(zé)任公司