低浓度瓦斯发电技术研究与应用

某电厂位于我国南部省份,这个电厂的烟气由#1、#2机组锅炉排出,经过省煤器,最后进入SCR反应器,通过空预器和一、二次风进行换热后,流向干式静电除尘器、引风机和吸收塔,最后经过烟囱排向大气。

该电厂对除尘工程进行改造,改造的方案是:利用管式GGH烟气冷却器对锅炉空预器出口的烟气进行降温,接着使烟气流向低温静电除尘器,在除尘结束之后,在引风机的帮助下,使其进入吸收塔,对于吸收塔排出的烟气,使其进入两电场湿式静电除尘器,在除尘净化结束之后,使其进入到管式GGH烟气加热器中,将烟气的温度加热到80益,在利用烟囱排放烟气。

并且将水平烟道除雾器安装在湿式电除尘器的出口,以对进入管式GGH烟气加热器的烟气雾滴含量进行降低,减小烟气对管式GGH加热器的腐蚀作用。

将挡板门及密封风系统设置在湿式电除尘器进口。

使用湿式静电除尘器,达到了烟尘超低排放的目的。

4.2金属板式湿式静电出除尘技术的运用该电厂使用了金属板式湿式静电出除尘技术,因为吸收塔出口烟气拥有高湿度和腐蚀的特点,在充分考虑湿式静电除尘器的结构要求和材质防腐功能的前提下,使该技术方案符合电厂脱硫吸收塔出口的具体烟气特点。

所以使用了喷淋装置对阴阳极板进行喷淋,具有较好的喷雾效果,为系统运行的稳定性提供保障,有效的对湿烟气中粉尘等污染物进行去除,使用特殊的工艺设计阴阳极线,为阳极面板成膜的均匀性提供保障,为阴极线的刚性和放电强度等提供保障。

为了维持气流的均匀性,将进口均布板设置在进口烟道处。

经过实践发现,增设湿式静电除尘器,可以对烟囱粉尘排放浓度进行控制,同时能够长期有效的对烟气中的PM2.5等污染物细小颗粒以及重金属进行去除,最终实现了烟尘超低排放的目的。

5结语总而言之,为了满足国规定的烟气超低排放标准,促进环保改造目标的实现,发电厂要合理的使用湿式静电除尘器,根据发电厂的实际情况,有效合理的选用湿式静电除尘器,从而使发电厂实现烟气超低排放的目标,进而对自然环境形成保护,以此满足人们的环境质量要求,同时也符合可持续发展观的要求,为社会经济持续健康的发展做出贡献。

参考文献[1]司徒有功.超低排放湿式电除尘器方案的比较[J].电力工程技术, 2015,34(5):75~77.[2]朱召平,郑晓盼.湿式电除尘器在煤电超低排放中的应用[J].中国环保产业,2015(11):52~56.[3]司小飞,李元昊,聂鹏.火电厂超低排放及湿式电除尘器的改造探讨[J].环境工程,2016(s1):618~622.[4]李德波,曾庭华,廖永进,等.600MW机组“超低排放”下新增湿式静电除尘器性能试验的关键问题[J].广东电力,2017,30(1):1~6.收稿日期：2017-8-25作者简介：汤炜(1982-),男,工程师,本科,主要从事热控检修工作。

低浓度瓦斯发电技术研究与应用蒋波（云南广能新能源有限公司，云南省昆明市650011）【摘要】煤层瓦斯作为重要的能源资源，可供人们使用。

低浓度瓦斯具有不可民用、热爆炸、热值低等特点，为了加快低浓度瓦斯的有效开发，应从源头上降低其安全事故发生频率，增加能源供应。

本文将对低浓度瓦斯发电技术展开研究，对其实际应用对策加以阐述。

【关键词】低浓度瓦斯；发电技术；应用对策【中图分类号】TD712【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2017）35-0089-02煤矿瓦斯原本是一种高效清洁能源,因其具有易爆性,在实际使用中难免会对煤矿安全造成隐患,因此如何高效应用低浓度瓦斯成为目前最关键的问题。

本文将分别从:影响煤层瓦斯压力的因素、低浓度瓦斯发电技术研究、低浓度瓦斯发电技术应用分析、促进低浓度瓦斯发电技术有效性提升的有效手段,三个方面来阐述。

1影响煤层瓦斯压力的因素1.1地应力地质构造运动可形成构造应力场,而构造应力极为复杂,无均匀分布,相比于自重应力,地壳浅部的构造应力更大,且随着构造运动,以方向和强度不同的改造以及叠加呈现出来。

当地应力越大时,其就可更为集中的在煤岩体中作用,从而有更大的瓦斯压力,在应力集中区多发瓦斯与煤突出现象就是有力证明。

相关研究者在对地应力控制作用进行研究时,了解到构造应力演化可主导和控制煤层瓦斯运移和赋存。

受到高构造应力的作用之后,含煤地层的煤层瓦斯压力梯度显著超出静水压力的梯度,产生的瓦斯压力较高。

1.2煤层埋深针对埋深同煤层瓦斯压力间的关系,相关学者展开了一系列的理论研究以及现场勘测的工作,获得了结论,即埋深变化同煤层的原始瓦斯压力存在的幂函数和指数函数以及线性关系[3]。

此外,相关学者分析勘测的相关基数,获知煤层埋藏深度和瓦斯压力以及瓦斯含量以近似线性关系呈现出来。

1.3地质构造对瓦斯赋存产生影响的一大重要条件即地质构造,对封存瓦斯极为有利的即封闭型的地质构造,而对排放瓦斯极为有利的即开放型的地质构造。

一般而言,开放型的地质构造常会在裂隙发育,有较多的瓦斯排放通道,瓦斯聚集区的形成较难,且一般有着较低的瓦斯压力。

而封闭型的地质构造常会在应力集中带发育,高瓦斯区域的形成较易,且有着较高的瓦斯压力。

1.4瓦斯含量相关学者通过实验室和现场的理论分析,获知了瓦斯压力同煤层原始的瓦斯含量存在的关系,即随着瓦斯压力不断增加,瓦斯含量也会不断增加。

而针对煤矿瓦斯压力,相关学者进行了敏感性的分析,根据敏感因素和敏感程度来排序,可这样排序:第一为吸附常数a,第二为瓦斯含量,第三第四分别为吸附常数b和煤的灰分、最后三种敏感因素分别为煤的水分和煤的视密度以及孔隙体积。

在其中,孔隙体积和吸附常数89图1b 以及吸附常数a 为负的敏感度系数,而煤的视密度和煤的水分以及煤的灰分为正的敏感度系数。

分析可知,影响瓦斯压力的因素较多,难以说明起到决定性作用的是哪一种因素。

而从总体的角度来讲,在任何时候,构造和地应力以及埋深都是影响瓦斯压力的重要因素。

2低浓度瓦斯发电技术研究低浓度瓦斯主要通过水环式抽采泵来抽采地下煤层,再经由输送管将其输入发电机组缸体,在实际应用中一般采用500GF1-3RW 瓦斯发电机组,经点爆来实现活塞运动,将化学能转变为机械能,最后形成电能,确保低浓度瓦斯的高效应用。

通过这一发电原理,发电系统由水雾输送系统、冷却水循环系统、高低压电气系统、气体输送系统以及发电机组监控系统构成。

经必须研究,低浓度瓦斯发电技术在实际运用中一般需要几种核心技术,例如:全电子控制技术、阻火技术、数字式点燃技术、电控燃气混合器技术、瓦斯与空气混合增压技术等,为确保机组系统的有效运行,相关人员应将阻火器设置在系统当中,此外在输送瓦斯时应确保输送管道不易燃、不漏气,并将细水雾输送装置配置到位。

其中电控燃气混合器技术,是通过增压器以及中冷器对混合气比例合理调节,促进发电机功率的提升,降低热负荷的产生。

瓦斯发电原理图如图1。

云南省某煤矿某矿井是目前云南省境内较大的井工矿,其在瓦斯矿井开采和瓦斯治理方面的管理经验,在全省有着良好的示范作用,矿井采用的是抽出式通风,主要通风机安装在回风井口,在抽出式主要通风机的作用下,整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。

相比较下,采用压入式通风时在矿井总风路线上设置若干通风构筑物,使通风管理困难,且漏风较大。

而和压抽混合式相比,抽出式使用的通风机设备多,管理简便。

3促进低浓度瓦斯发电技术有效性提升的有效手段随着时代的发展,低浓度瓦斯发电技术呈现出新的发展趋势,在我国煤矿中得到广泛运用。

燃气内燃机式发电具有一定应用优势,具有良好的抗爆燃性能、排放有害气体少,有利于经济效益的有效提升。

为促进低浓度瓦斯发电技术有效性的提升,还应采取行之有效的手段,如:提高瓦斯发电效率、提高瓦斯利用度、提高发电及瓦斯运送安全性,详情如下。

3.1提高瓦斯发电效率为促进低浓度瓦斯发电效率的提升,相关人员应将循环式设备设置在发电机组中,充分利用机组热能,循环式设备能降低机组损耗率,与小喷流技术、二体增压阀配合使用可进一步提高增压效果。

据笔者调查,瓦斯浓度的不同对发电效率产生直接影响,通过优化手段来对整体发电效率合理改善。

3.2提高瓦斯利用度现阶段,低浓度煤层气发电技术发展逐渐成熟,为促进瓦斯的有效利用,在实际应用时还应充分考虑到瓦斯浓度以及数量。

利用不同功率机组来适应各自不同的情况。

为降低瓦斯损耗,可从瓦斯抽采、瓦斯输送过程出发,提高瓦斯使用数量。

与此同时还可将智能控制技术应用其中,促进瓦斯气体利用率。

通风瓦斯一般包括催化氧化、热氧化以及辅助燃料三种形式,在实际应用中可通过浓度浓缩来利用。

3.3提高发电及瓦斯运送安全性自2010年起,我国安监局便出台了输送管材安全技术条件,一方面有利于煤矿安全生产工作的有效规范,此外还能帮助学者开展安全技术研究工作。

在实际工作中,通过强化管道输送安全性,对防火阻爆装置加以配置,从而降低安全事故发生率。

在实际工作中,相关人员在安全设施材料选择上可充分应用钢管,此外输送管道最好选择非金属管,为了确保输送管道材料的有效应用,还应对其进行防漏气、防腐蚀、防静电处理。

在装置发电机房照明设施时,应尽量采用防爆灯具,设应急照明。

此外相关人员还应在变压器上对瓦斯进行保护。

管道系统中所选用的电气设备、仪表均应满足矿用防爆要求,低浓度瓦斯发电安全输送工艺图如图2。

3.4树立安全管理意识为防止低浓度瓦斯发电中安全事故的发生,企业要加强对相关人员的安全意识培训,定期做安全意识教育的讲座,规范在煤矿作业时的工作操作,组织工人演练在矿井中如遇到突发事件如何更快速的进行自救等活动;加强相关人员的工作规范和防范意识;检测工作分小组进行,每个小组的组长要负责起小组的工作管理,在施工时加强对人员的管理、质量的检测,通过严格的实施管理政策确保施工的质量。

4结束语综上,笔者对低浓度瓦斯技术进行了阐述,为促进低浓度瓦斯技术的高效使用,相关人员还应采取行之有效的对策,对煤层瓦斯产生影响的有较多因素,一般有以下的几大因素,煤体吸附常数和煤体力学性质、煤层工业性质和温度、煤体结构和地应力、瓦斯含量和煤层埋深等等都包括在其中,在低浓度瓦斯发电技术的应用中,还应将这些因素考虑其中,降低瓦斯发电技术应用的安全隐患。

参考文献[1]刘海洋.黄陵矿业集团低浓度瓦斯发电技术研究[D].西安科技大学,2014.[2]郭来同.浅谈低浓度瓦斯发电技术的应用及改进[J].机电信息,2014(06):87~88.[3]柴庆凯,李磊,刘胜.低浓度瓦斯管道输送安全保障系统的应用研究[J].煤矿现代化,2013(05):56~58.[4]庞敏敏.低浓度瓦斯发电安全输气系统的智能控制研究[D].安徽理工大学,2012.收稿日期：2017-11-10作者简介：蒋波(1981-),男,汉族,四川安岳人,工程师,本科,主要从事煤矿瓦斯发电站建设及项目管理、电能替代(电锅炉替代用煤锅炉、电烤烟)等工作。