低浓度瓦斯发电技术研究现状分析

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。

煤矿低浓度瓦斯发电技术及经济性研究摘要：中国煤矿每年排放到空气中的瓦斯占全世界总量的将近1/2[1]。

瓦斯是重要的温室气体，也是一种燃料。

如果能合理地将瓦斯变废为宝，不仅能够减少温室效应将多余的电量上网，还能够在一定程度上缓解中国能源紧缺的现状。

瓦斯发出的电可以用于抽取瓦斯，而抽取的瓦斯又能够发电，这就形成了一种良性循环，使这项技术能够快速发展起来。

关键词：低浓度瓦斯；燃气发电；煤矿；安全引言煤矿瓦斯的处理方式一般分为3类：高浓度瓦斯采抽进入燃气管线；中浓度瓦斯经过提纯压缩后应用；低浓度瓦斯一般存在于煤矿乏风中，瓦斯浓度一般在30%CH4以下，可用于燃烧供热和发电用途。

就煤矿低浓度瓦斯发电供热技术及其经济性进行研究，提出应用低浓度瓦斯进行热电联产的必要性，并对其经济性进行测算。

1用于发电的矿井瓦斯浓度预处理①由于煤矿井下含水量多，空气湿度相对较大，所以抽采出的瓦斯气体里含有大量的水蒸气。

这些水蒸气不但不能用于发电，还会对发电设备造成一定程度的损坏。

所以必须对抽出的瓦斯气体进行脱水处理。

目前比较常用的脱水方法是冷凝法，就是将抽出的气体温度降低、使水蒸气液化自动与其他气体脱离。

②由矿井直接抽采出的瓦斯里一般都会含有一些不能燃烧的有害气体，这些气体是不能够用来燃烧发电的。

所以需要采用一定的方法将它们分离出去。

对于粉尘，一般是采用过滤方法清除的，而其他的有害气体是利用它们的物理性质来分离。

③由于抽采的瓦斯浓度不一样，它们的压力也不一样，而在发电机组里需要瓦斯的压力是一定的，所以在送入之前必须要对瓦斯进行稳压处理以达到所需的压强。

在初始阶段即瓦斯在矿井下刚刚被抽出来的时候，由于矿井下环境条件比较复杂，直接抽采出的瓦斯混合气体的压力和浓度变化幅度比较大，波动比较强烈，这时将抽采出的瓦斯气体经过均压装置，能够起到稳压的作用，以达到要求的压强范围，使发电机能够持续高效安全地运行。

④低浓瓦斯气从矿井抽采出来要经过管路输送到发电站的发电机组，而低浓瓦斯易爆炸，这就要求输送配套安全装置，确保低浓度瓦斯在输送中的安全，常用的有细水雾低浓瓦斯输送系统、两相流瓦斯输送系统。

低浓度瓦斯发电技术的研究及改进摘要：近年来瓦斯的综合利用得到快速发展，新型、高效、安全性高的低浓度瓦斯发电技术也已逐步推广使用，并取得了比较好的经济效益和社会效益。

本文针对低浓度瓦斯发电技术提出了一些改进措施，能有效提高发电效率，实现节能减排。

关键词：低浓度瓦斯；瓦斯发电技术改进引言：瓦斯的主要成分是CH4，其温室效应是CO2的24倍，排放瓦斯对自然环境造成了极大的污染。

而煤矿瓦斯如果用来发电，其经济效益、社会效益及环保效益都是十分巨大的。

瓦斯发电技术利用了成熟的内燃机技术，燃烧瓦斯将其热能转换变为电能，低浓度瓦斯发电机组对瓦斯浓度的要求仅在8%以上，资源利用率显著增加。

由于开采的方式的差异，煤矿瓦斯中CH4的含量也显著不同，以下对三种开采方式所获得的瓦斯介绍其特性及利用情况。

（一）通过地面钻井开采，煤矿瓦斯的CH4含量一般大于90%，其成分特性同天然气相类似。

此类气体可利用天然气发电设备进行发电或作为民用燃料，利用技术相对简单且成熟。

（二）通过井下瓦斯抽排系统开采，煤矿瓦斯的CH4浓度一般在3%―80%之间，由于有爆炸的危险，只有CH4浓度在30%以上的瓦斯得到了利用，而CH4浓度在6%―30%之间瓦斯的利用率较低。

（三）通过煤矿通风设备排出瓦斯，其CH4含量大多低于1%，称之为风排瓦斯。

这部分瓦斯由于含CH4浓度偏低，利用技术难度和成本都较大，故基本都排空处理。

要解决瓦斯利用问题，必须解决设备的对瓦斯浓度变化做自适应处理的技术问题。

因为煤矿巷道里抽排得到的瓦斯浓度值不断变化，非常不稳定。

通常在开始抽排时相对稳定，但经过一段时间后就会下降至规定的安全标准以下。

为了实现瓦斯发电的节能减排，就要充分的利用低浓度的瓦斯。

而现今低浓度瓦斯发电普遍存在着一些问题，如发电机组“飞车”、“紧急停机”、“低效运行”、机组“无瓦斯泄漏自动排水”等，不解决这些问题，低浓度瓦斯的充分利用从何说起。

由此对低浓度瓦斯发电技术进行分析研究，总结了一些改进策略。

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及经济性分析摘要：在煤矿的生产过程中，瓦斯则是其中最为常见的伴生气体，将会直接影响到煤矿的生产安全。

而瓦斯作为一种能源，将其应用到发电之中，不仅能够充分发挥瓦斯的作用，还能够提高煤矿生产的安全性。

通过应用瓦斯发电技术，还可以有效的降低温室气体的排放，提高煤矿企业的经济效益，十分契合我国的可持续发展战略。

因此，本文首先将分析低浓度瓦斯发电技术方案，然后详细阐述低浓度瓦斯发电技术的经济性，希望可以为广大的煤矿企业提供有用的参考。

关键词：低浓度瓦斯；煤矿企业；发电技术；经济性分析煤层气通常被称之为煤矿瓦斯，其主要的成分为甲烷，而一旦瓦斯的浓度超过5%时，一旦遭遇明火，就必然会产生爆炸，这是一种对煤矿生产威胁最大的因素。

如果没有对瓦斯进行有效的利用，仅将其直接进行排放，就会加剧温室效应。

而将瓦斯用于发电之中，不仅可以有效降低煤矿的瓦斯浓度，还可以降低温室气体的排放，供给更多的清洁能源，从而为煤矿企业带来更大的经济效益，更好的保护我国的自然环境。

一、低浓度瓦斯发电技术方案（一）发电机组方案要将低浓度瓦斯应用到发电之中，就要对瓦斯气体进行处理，主要有增压、除湿、除灰等工序，然后将其进行稳压处理之后，输送到传输管道之中直至燃机发动机，然后，燃气发动机控制系统就会对空气阀以及燃气阀的开关进行调控，有效的对空气以及瓦斯进行调节，从而使其空燃比符合发动机缸内燃烧的需求，这部分的内容将会关系到发电质量。

发电机组主要由电磁阀、点火系统、控制系统以及发电机所组成。

首先，燃气阀组主要有空气阀、防爆阀、气动阀以及燃气电磁阀，对进入燃气管道的瓦斯量进行精准控制。

其中的空气阀主要就是对空气的进气量进行控制，防爆阀的主要是确保瓦斯气输送安全，具有自动开启泄爆功能，并阻断明火火焰，能够有效避免出现严重的后果；气动阀主要在异常状况下阻断瓦斯进气，燃气电磁阀主要对瓦斯气气量进行精准控制。

其次，点火系统主要对用来点燃混合气体，使瓦斯的化学能得到释放，从而产生动力进行发电。

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。

专题综述浓度低于1%的矿井瓦斯氧化技术现状及前景王鑫阳,杜　金(辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000)摘　要:矿井乏风直接排放到大气中,不仅造成了资源的浪费,而且加剧了温室效应。

为达到节能减排的目的,如何利用低浓度瓦斯是迫切需要研究的课题。

文章重点介绍了国内外对于浓度低于1%的矿井瓦斯的氧化技术现状,并对胜动集团煤矿乏风甲烷氧化技术的现状及前景做了简要分析。

根据现有的低浓度煤矿瓦斯氧化技术,为今后在我国实现煤矿瓦斯“零”排放的目标提供了一个技术思路。

关键词:乏风;氧化技术;节能减排中图分类号:TD712 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2008)09-0001-03Present Situation and Prospect of Oxidation Technology about MineMethane with Concentration Less Than 1%WANG Xin -yang ,DU Jin(Liaoning Technical University ,Safety Science and Engineering College ,Fuxin 123000,China )A bstract :Direct discharge of coal mine methane into the air not only causes waste of resource ,but increasesthe greenhouse effect .In order to save ener gy and reduce exhaust ,how to use low concentration of methane is a subject needed ur gently to be studied .This article emphatically intr oduced present situation of oxidation technology about mine methane with concentration less than 1%both at home and abroad ,and briefly analyzed pr esent situation and prospect of oxidation technology about coal mine methane of Shengdong Group .According to recent oxidation technology about mine methane with low concentration ,it provides a technical idea of zero discharge for our countr y to realize .Key words :coal mine methane ;oxidation technology ;ener gy saving and exhaust reducing0　前言我国每年通过乏风排入大气的C H 4约100～150亿m 3,相当于1140～1700万t 标准煤,而且基本没有利用。

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。

低浓度瓦斯发电亟待突破技术瓶颈日前，四川省筠连矿区总体规划于近日获国家发改委批复，通过了国家审批。

筠连矿区是四川主要的煤炭基地，据估算筠连矿区有煤瓦斯储量约429.8亿立方米，可抽瓦斯量约172亿立方米，据悉，这些瓦斯将主要通过民用和发电途径综合利用，其中居民用燃气占10%，瓦斯发电约90%。

随着瓦斯发电越来越受人们的重视，我国瓦斯发电项目将大有可为。

但是，目前瓦斯发电量仍较少，瓦斯发电技术特别是低浓度瓦斯发电技术仍待发展成熟，需要政府给予更多关注和扶持。

技术尚未成熟“瓦斯发电主要优势是能变废为宝，很好地实现了废物利用，目前企业积极响应张德江同志关于煤矿瓦斯防治工作的讲话，重视瓦斯发电利用，努力争取实现瓦斯‘零排放’，目前企业已经基本实现了瓦斯的充分利用。

同时，瓦斯发电还可以申请CDM项目，目前企业已申请成功CDM项目，收益为180万欧元/年。

”焦作煤业集团供电处副处长兼瓦斯发电公司总经理李建勇说。

资料显示，已经建成投产的焦煤九里山瓦斯发电南站，共有6台600KW全自动化机组，装机规模3600KW，是我国北方地区建成最早，全自动化机组装机规模最大的瓦斯发电站。

但是，据李建勇介绍，焦煤集团瓦斯发电装机尚小，发电量在几千万千瓦时，“这主要是限于目前低浓度瓦斯发电技术还有待成熟。

”企业对于目前浓度低于8%的瓦斯还是只能稀释，然后投入后续利用，包括煤矿通风瓦斯也没有作为发电利用。

瓦斯发电具有一定的不确定性，同时，低浓度瓦斯原本就属于低热值的资源，也不能强求其产生巨大的产出收益。

据悉，目前我国已有胜动集团在陕西彬长大佛寺、河北张家口宣东两个煤矿建成通风瓦斯发电项目，虽然技术已经可以实现“零排放”，但仍是示范性工程，现在仍未市场化。

12。

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。

瓦斯发电现状及其前景分析作者：段文文邹杰来源：《科学与财富》2017年第18期摘要：将排空的瓦斯进行发电利用有助于加强煤矿瓦斯综合治理，减少环境污染，增加经济、社会及环境效益。

目前，对于高浓度瓦斯的利用已经形成产业链，但是大量低浓度以及超低浓度的瓦斯仍然没有被很好利用。

结合技术、政策、经济等因素对瓦斯发电发展前景进行分析，并提出合理性建议关键词：瓦斯发电；发展前景分析前言在煤炭的开采过程中，瓦斯常常以伴生气的形式存在于煤层中。

当瓦斯浓度处在其爆炸极限范围内时遇明火有爆炸的危险，严重威胁着煤矿的安全生产。

瓦斯中甲烷气体的温室效应是CO2的21倍，瓦斯排放到大气中，会破坏地球大气的臭氧层。

抽排瓦斯的大量排空，一方面，浪费大量洁净能源，污染大气环境；另一方面，随着国家与政府对环保的强制要求，瓦斯的自主排空将面临着更严格的监管。

我国瓦斯资源储量丰富。

煤矿在采煤的同时产生大量瓦斯，除去已被利用的部分，每年仍有约30亿立方米的瓦斯被排空浪费；煤矿在开采前需裂解煤层，将煤层中的瓦斯气体通过地面钻井抽采出去，这部分瓦斯每年约有50亿立方米。

综上，每年约有80 亿立方米的瓦斯可被利用，约折合标煤1000万吨。

能源是经济发展的动力，随着瓦斯这种新的洁净能源渐渐被人们认识并接受，它将会成为石油、天然气资源的有益补充，若能将这部分排空瓦斯进行利用，将会给我国的新能源战略带来深远的意1瓦斯特性与主要利用途径1.1瓦斯特性瓦斯属于非常规天然气体，在煤矿煤层中储集着大量瓦斯，具有无色、无味、易燃、易爆等特性，容易在采煤过程中散发出来。

CH4是瓦斯的主要成分，当空气中CH4浓度达到5%～15%时，一旦遇到明火时，极易发生爆炸事故。

同时，瓦斯作为一种清洁能源，有着较高的利用价值。

中国有着丰富的煤层气资源，每年采煤过程中所排放的瓦斯量高达1.3×1010 m3以上，相当于1.63×107 t的标准煤。

在相当长的时期内，由于受到技术条件的制约，瓦斯一直没有得到充分利用。

有关低浓度煤矿瓦斯的利用对策研究工作总结由于煤层条件和抽采技术水平的限制，我国抽采出的煤矿瓦斯中低浓度煤矿瓦斯占较大比例，要提高煤矿瓦斯利用率、增加清洁能供应，必须进一步加大低浓度煤矿瓦斯的推广和扶持力度。

本文对低浓度煤矿瓦斯安全输送技术、低浓度煤矿瓦斯发电技术、浓缩提纯技术和催化氧化汽轮机发电技术等利用技术进行了分析^p 。

低浓度煤矿瓦斯；输送；加工分离；转化利用目前，随着我国煤矿业的快速发展，对低浓度瓦斯气体的利用也开始重视起来。

虽然收集、利用技术已非常成熟，已形成各种浓度煤矿瓦斯的利用技术体系，但如何高效利用煤矿瓦斯是亟待解决的问题。

不过也有相关技术可以支持煤矿瓦斯的高效利用，尤其是抽采浓度小于30%的瓦斯利用技术，浓度低于1%的通风回收技术，浓度在爆炸范围内的安全输送技术等。

这些技术都有助于高效利用瓦斯。

一、安全输送技术瓦斯爆炸范围在理论上是5%-16%，但实际情况会受到很多外在因素的影响，导致爆炸范围不仅在该范围内，要大很多，例如，工程上不允许浓度小于30%的瓦斯气体直接输送，要配备安全防爆技术设备，解决该问题的技术手段不是很多，目前应用较成熟的两项技术是瓦斯细水雾输送技术和气水二相流输送技术。

1.瓦斯细水雾输送技术细水雾的组成成分是平均直径低于400nm且雾滴体积大于50%的雾滴，由于其组成成分的直径较小，使细水雾雾滴的表面积及密度都很大，当温度上升时，会迅速汽化，吸收大量热量，体积迅速膨胀到1700倍以上，导致该空间里的空气密度大大降低，从而起到了隔绝热辐射、降温冷却及隔氧窒息的作用，这样有利于减少管道输送过程中引起的静电，避免由自然或者人为因素引起的安全隐患，增强安全性。

该技术是低浓度瓦斯通过水雾发生器等装置，在管道中与细水雾混合均匀后再进行输送。

其优点包括：该技术能有效迅速避免管道内发生火灾且有效阻止火焰的外部扩散。

瓦斯细水雾输送技术已有了大范围的应用。

2.气水二相流输送技术气水二相流输送技术主要应用是输送正压管网，目前只应用在贵州部分煤矿及安徽淮南矿区。

基于低浓度瓦斯发电技术研究现状与应用摘要：煤矿瓦斯是一种重要的清洁能源资源，开发利用对于节约能源资源、保护环境具有积极意义。

基于低浓度瓦斯发电技术是利用低浓度瓦斯资源进行发电的一种技术，具有高效、环保、安全等特点，是当前煤矿瓦斯发电技术的研究热点之一。

本文将对基于低浓度瓦斯发电技术的研究现状和应用进行综述，旨在为相关领域的研究提供参考和启示。

关键词：煤矿瓦斯；低浓度瓦斯；发电技术；环保；安全煤矿瓦斯资源是一种重要的清洁能源资源，其开发利用对于节约能源资源、保护环境具有积极意义。

然而，由于瓦斯浓度低、成分复杂等原因，低浓度瓦斯的利用一直是煤矿瓦斯发电技术研究面临的难题。

随着煤矿瓦斯发电技术的不断发展和创新，基于低浓度瓦斯发电技术成为了当前煤矿瓦斯发电技术的研究热点之一。

本文将对基于低浓度瓦斯发电技术的研究现状和应用进行综述，以期为相关领域的研究提供参考和启示。

1基于低浓度瓦斯发电技术的概述1.1 低浓度瓦斯发电技术的分类低浓度瓦斯发电技术是指利用煤矿瓦斯中浓度较低的瓦斯资源进行发电的一种技术。

根据其能量转化方式和系统特点，低浓度瓦斯发电技术可以分为以下几类：第一类是热机发电技术，主要包括内燃机发电和燃气轮机发电。

其中，内燃机发电技术适用于瓦斯浓度在5%以下的瓦斯井，具有结构简单、启动快速等特点，但效率较低；燃气轮机发电技术适用于瓦斯浓度在5%以上的瓦斯井，具有效率高、维护方便等特点。

第二类是化学发电技术，主要包括燃料电池和生物燃料电池。

其中，燃料电池发电技术适用于瓦斯浓度低于5%的瓦斯井，具有高效率、零排放等特点；生物燃料电池发电技术适用于瓦斯浓度低于1%的瓦斯井，具有能源转化效率高、环保等特点。

1.2 各种技术的原理和特点内燃机发电技术是将瓦斯燃烧后，利用燃烧释放的热能驱动内燃机发电，其具有结构简单、启动快速等特点，但效率较低，适用于瓦斯浓度在5%以下的瓦斯井。

燃气轮机发电技术是将瓦斯通过燃气轮机进行燃烧，利用燃烧释放的高温高压气体驱动轮机发电，其具有效率高、维护方便等特点，适用于瓦斯浓度在5%以上的瓦斯井。

2023年瓦斯发电行业市场分析现状瓦斯发电行业是指利用煤矿瓦斯资源进行发电的行业，其主要特点是资源丰富、经济效益显著、环境友好。

然而，目前瓦斯发电行业在市场规模、技术水平、政策支持等方面还存在一些问题和挑战。

首先，瓦斯发电行业市场规模相对较小。

目前我国瓦斯发电装机容量约为10GW，占全国电力装机容量的比例较低。

与发达国家相比，瓦斯发电在我国还处于起步阶段。

其次，瓦斯发电技术水平相对滞后。

虽然我国瓦斯发电技术已有一定进步，但与国外先进水平相比还存在差距。

我国瓦斯发电技术主要集中在煤矿机井瓦斯抽采和发电两个环节，而在瓦斯净化和燃烧控制方面仍需进一步提高。

再次，瓦斯发电行业政策支持不足。

尽管国家对瓦斯发电行业有一定扶持政策，如煤矿瓦斯发电上网电价优惠政策和煤矿瓦斯电厂污染物排放标准限制等，但还需要更多的政策支持和激励措施，以推动瓦斯发电行业的健康发展。

另外，瓦斯发电行业面临的环境问题也不容忽视。

瓦斯是一种温室气体，对环境有一定的影响。

在瓦斯发电过程中，需要进行瓦斯净化和燃烧处理，以减少对环境的污染。

此外，瓦斯发电行业还需要采取一系列措施降低瓦斯泄漏和爆炸等安全风险。

然而，尽管存在以上问题和挑战，瓦斯发电行业仍具备可观的市场潜力。

首先，我国煤矿瓦斯资源非常丰富，伴随着煤矿安全生产的改善和瓦斯抽采技术的提高，瓦斯发电的资源供给将更为可靠。

其次，瓦斯发电具有安全、环保、高效的优势，符合可持续发展的要求，有望得到更多的政府和社会支持。

再次，随着能源结构调整和环境保护意识的提高，瓦斯发电行业有望逐渐取代传统燃煤发电，成为清洁能源的主要来源。

为了促进瓦斯发电行业的发展，需要采取一系列措施。

首先，加大对瓦斯发电科技研发的投入，提高瓦斯发电技术水平，加快推广应用先进的瓦斯发电技术。

其次，加强瓦斯发电行业的规范管理，提高发电企业的安全生产和环境保护意识。

再次，完善瓦斯发电行业的政策体系，提供更多的政策支持和激励措施。

此外，还需要加强与矿山、电力、环保等相关部门的协作，共同推动瓦斯发电行业的发展。

关于低浓度瓦斯发电技术应用价值的分析与研究发布时间：2021-03-19T09:47:53.477Z 来源：《中国电业》2020年32期作者：杨迪[导读] 低浓度瓦斯发电站是当下最成熟的瓦斯利用方式，节能减排保护环境有很大的利用和推广价值。

杨迪九州能源（贵州）有限公司贵州贵阳 550002摘要：低浓度瓦斯发电站是当下最成熟的瓦斯利用方式，节能减排保护环境有很大的利用和推广价值。

瓦斯发电站不但能有效解决煤层气利用问题，还兼具良好的经济效益，是国家和地方重点支持的绿色的低碳电站。

关键词：低浓度瓦斯发电；煤层气；温室效应；新能源发电；瓦斯利用。

一、瓦斯和温室效应煤层气，俗称“煤矿瓦斯”，与煤伴生，在我国各主要煤田均有。

煤层气（煤矿瓦斯）的主要成分是甲烷，与天然气相同，是一种可燃烧的清洁能源。

煤层气中甲烷浓度4%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。

甲烷与二氧化碳同属于温室气体，而甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍，对环境破坏性极强。

二、目前瓦斯的利用和低浓度瓦斯发电2.1 瓦斯的利用（1）浓度30%以上液化天然气；（2）16%以上低浓度提纯至民用级；（3）4%-16%均可用于瓦斯发电；（4）4%以下，使用氧化余热装置回收热能。

2.2 低浓度瓦斯发电考虑供气稳定性问题，绝大部分的煤矿稳定的供气范围都在30%以下，所以通常选用低浓度瓦斯发电机组对煤矿瓦斯进行利用。

相较于燃气轮机，燃气-内燃机在利用瓦斯方面有更好的经济性和稳定性。

国内瓦斯发电站普遍使用燃气-内燃机作为发电机组原动机，国内企业胜动集团、淄柴淄新，国外企业道尼茨、卡特彼勒都有各自优秀的机组可供选型。

原则上瓦斯发电站的电量必须优先满足煤矿使用，富余部分上网。

对于采用双回路供电的煤矿瓦斯发电站，共要使用到4块双向计能表，用于电网、电站和煤矿之间的电费结算。

三、煤矿建设低浓度瓦斯发电站的收益3.1 电费及节容费收入通常煤矿享有电网大工业用户电价约为0.5497元（以2017年12月贵州省10KV电价计），如以容量计费并上被考核部分每度电保守约为0.65元左右。

基于煤矿低浓度瓦斯发电现状的改进对策摘要：利用煤矿坑道中排出的瓦斯气体进行发电即符合能源的综合利用又符合清洁能源的开发事宜。

因此，瓦斯发电在煤矿区域被大量应用。

在应用的过程中随着时间的推移，坑道中的瓦斯含量会逐年下降，当降到30%以下时则无法满足瓦斯发电的需求进而造成了能源的浪费。

本文总结前人研究的结果，结合本人的工作经验从瓦斯的贮存浓缩以及发电机组的改进两个方面讨论低浓度瓦斯的发电利用。

关键词：低浓度瓦斯；发电效率；机组改进；瓦斯发电的智能化一、引言瓦斯发电在我国被广泛的使用，大型煤矿区域对瓦斯的开采以及排放均十分的重视。

又研究表明瓦斯发电所提供的电能不仅能够供应矿区的全部能源消耗还可以为附近电网提供清洁的、低价的能源。

但是，在实际的操作过程中瓦斯发电机组对瓦斯的浓度要求高于30%，随着时间的推移煤矿瓦斯的浓度往往会低于这个标准。

当低于这个标准后则表现为发电效率的低下，甚至缺失。

并造成二次污染，严重的威胁了煤矿的用电安全以及周边环境的安全。

前人往往采用人为添加的方式对瓦斯进行浓度的增幅，这样既增加了使用成本还造成了运输成本的提高，不利于绿色能源的开发。

本文以瓦斯当地贮存浓缩以及对发电机组改进的方式来提高对低浓度瓦斯的利用效率，进而达到提高发电效率。

希望为今后的研究提供理论基础。

二、低浓度瓦斯下发电效率提高研究的必然性（1）高浓度瓦斯资源的匮乏煤矿地区的起始瓦斯浓度能够较好的满足发电机组的需求，其原始浓度达到50%以上。

随着煤炭资源的开采以及瓦斯资源的利用，其浓度逐年下降。

以笔者工作的煤矿瓦斯应用情况为例，存在大量的5%到25%浓度的瓦斯气体资源。

超过30%浓度的瓦斯气体资源的开产量不到总量的10%。

并且还存在下降的趋势，根据估算，这样的下降速度，本地区的煤矿瓦斯发电机组如果在不进行改造的情况下，会在5年内因为缺乏必要的浓度瓦斯而被迫停机。

这样的资源无法再发电机组中直接利用。

因此，对于发电效率，以及环境影响的不利因素有所增强。