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高效大功率移动瓦斯发电机组及全热深度回收利用在煤矿安全生产节能减排中联合应用发布时间：2022-04-28T06:06:09.438Z 来源：《科学与技术》2022年1期作者：白晓娟[导读] 中共中央政治局委员白晓娟黑龙江龙煤鸡西矿业有限责任公司黑龙江鸡西 158150一、项目建设必要性中共中央政治局委员、国务院副总理张德江在全国煤矿瓦斯防治工作会议上强调，加快煤矿瓦斯抽采利用，是贯彻落实科学发展观，推进煤矿安全发展、清洁发展、节约发展的必然要求，是一项大有可为的事业。
近年来，煤矿瓦斯治理利用取得了明显成效，但仍需进一步加大工作力度，努力实现煤矿瓦斯抽采产业化利用、规模化发展，促进煤矿安全生产形势稳定好转。
搞好煤矿瓦斯抽采利用是增加能源供给的有效措施；搞好煤矿瓦斯抽采利用是减少环境污染的重要举措；煤矿瓦斯抽采利用是一个新的经济增长点。
二、项目建设概况2.1 新发煤矿的瓦斯条件经过前期设计勘察和实际运行情况证实新发煤矿西部风井采煤层存有大量的瓦斯，如果抽排后直接排放至大气中将造成环境污染和能源浪费。
经认真调研、技术论证和实际项目考察，公司决定在西部风井安装抽排泵站（地面安设2台额定流量为400m3/min的抽放泵(2BEY-67)和2台额定流量为600m3/min(CBF730)的抽放泵，2开2备，高低压分开抽采，目前瓦斯抽采浓度19%，抽放流量367m3/min，抽放纯量69.7m3/min。
瓦斯浓度和瓦斯量条件都非常良好，亟待综合利用。
2.2 矿井新风的加热需求新发煤矿西部风井位于鸡西市滴道区偏西区域，西部风井内部建有送风巷道、排风巷道、排风机和瓦斯抽排站，送风巷道、排风巷道和排风机构成一个循环系统，输送室外环境新风至井下，保证井下空气含氧量，给矿工创造良好的工作环境，并及时排除被污染后的井下空气，送风巷道同时兼做下料巷道。
瓦斯抽排站的主要作用是将采煤层的瓦斯抽出排至大气中，保证采煤过程中的空气质量和煤矿工人操作的安全性。
浅析汾西矿业瓦斯利用现状和前景马建伟【摘要】介绍了汾西矿业集团公司瓦斯利用现状,分析了该公司瓦斯利用技术的经济社会效益,提出通过合理利用瓦斯,可以减少温室气体排放,而且可以有效利用瓦斯发电产生的余热,降低企业运营成本,是企业发展的有效途径.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2017(041)008【总页数】3页(P113-115)【关键词】瓦斯利用率;发电;余热【作者】马建伟【作者单位】山西汾西矿业集团新能源开发有限责任公司,山西介休 032000【正文语种】中文【中图分类】TD712+.67山西汾西矿业(集团)有限责任公司所属矿井总绝对瓦斯涌出量320.36 m3/min，其中风排量145.35 m3/min，抽采量175.01 m3/min，抽采率为54.63%.抽采率超过50%的矿井是贺西、双柳、中兴，瓦斯浓度10%～40%，绝对瓦斯涌出总量231.44 m3/min，可利用年瓦斯总量7 546.55万m3.为实现节能减排，提高经济效益，汾西矿业集团于2010—2013年贺西电站和双柳电站相继建成并投入运行。
2.1 瓦斯发电目前公司下设3座低浓度瓦斯发电站均为一期工程，分别为贺西6×650 kW发电站、双柳8×500 kW发电站和中兴8×500 kW发电站，其中贺西、双柳低浓瓦斯发电站已投入运营，主要是利用采出浓度在10%～40%的瓦斯发电，贺西、双柳瓦斯利用年发电量总计约为3 000万kW·h，合计年利用瓦斯量约1 300万m3，占可利用瓦斯总量的17.22%.1) 贺西电站。
贺西薛家岭瓦斯电站装机规模为6×650 kW，机组为济柴3000系列，采用EGS-02控制系统，发电6 000 V. 烟气余热锅炉规模为4×0.4 MW，单台发电机组可利用烟气余热量约为420 kW，可利用缸套水余热量为250 kW. 贺西电站瓦斯利用率见表1.2) 双柳电站。
瓦斯电厂知识点总结大全一、燃气电厂的工作原理燃气电厂利用燃气轮机来产生动力，再将这种动力转化为电力。
其工作原理主要包括以下几个步骤：1. 燃气燃烧：天然气或其他可燃气体通过管道输送到燃气电厂，然后与空气混合并点燃，产生高温高压的燃气。
2. 燃气轮机工作：燃气推动轮叶片旋转，产生动力。
3. 发电机转动：燃气轮机的动力通过传动装置传递给发电机，使之旋转产生电能。
4. 电能输出：发电机产生的交流电经过变压器变压后输出到电网供应给用户。
二、燃气电厂的分类根据燃气电站的不同结构和运行方式，可以将燃气电厂分为几种不同类型。
1. 燃气轮机发电厂：采用燃气轮机发电的设施，主要分为简单循环和联合循环两种。
2. 燃气内燃机发电厂：采用内燃机（如燃气发动机）产生动力，再转化为电能供应给用户。
3. 燃气联合循环电厂：通过燃气轮机产生动力，然后将余热利用到蒸汽轮机中，实现两种发电方式的联合循环。
三、燃气电厂的优势燃气电厂具有许多优势，使其成为当今发电行业的重要组成部分。
1. 高能效：燃气电厂的能效通常在40%以上，高于传统火力发电厂。
2. 低排放：燃气燃烧产生的排放物比煤炭和石油要少很多，对环境影响小。
3. 运行稳定：燃气电厂的运行稳定性高，能够保障电网的供电稳定。
4. 适应性强：燃气电厂能够快速启动和停机，适应电力需求的变化。
四、燃气电厂的发展趋势随着环保意识的提高和清洁能源的发展，燃气电厂也在不断进行技术革新和发展。
1. 高效燃气轮机：随着技术的进步，燃气轮机的效率将不断提升，使得燃气电厂的能效更高。
2. 多能联产：燃气电厂将逐渐向多能联产发展，利用余热产生蒸汽或热水，提高能源利用率。
3. 推动清洁能源发展：燃气电厂将带动天然气的使用增加，成为清洁能源发展的重要驱动力。
五、燃气电厂的环保措施燃气电厂在保障供电的同时，也在积极采取措施减少对环境的影响。
1. 燃气净化设备：采用各种净化设备去除燃气中的有害物质，减少排放。
目录一、概述 (2)1.1 高山煤矿项目简介 (2)2.1 瓦斯发电技术简介 (2)二、济柴瓦斯发电介绍 (3)1.1 济南柴油机股份有限公司简介 (3)2.2 石油济柴瓦斯发电机组简介 (12)2.2.1 技术概况 (12)2.2.2 主要技术原理及特点 (12)三、细水雾瓦斯安全输送系统简介 (22)3.1 先进的细水雾发生方法 (22)3.2 细水雾与瓦斯混合物分离技术 (22)3.3 技术适用性 (22)四、石油济柴瓦斯发电业绩情况 (23)五、“济柴”瓦斯发电机组应用案例分析 (28)一、概述1.1 高山煤矿项目简介高山煤矿属黔西大中型煤矿建设项目，该矿设计年产60万吨，动态投资4.34亿元，预计3年建成投产。
高山煤矿自建矿之初，始终坚持矿井建设与环境治理、节能减排、循环利用、和谐矿区等多方面同步发展，长期致力于绿色矿山建设，并取得良好效果。
目前，施工现场一片火热，各种机器正在紧张施工作业中，工程进展较为顺利，初步完成投资近6000万元，已基本平整出工业广场、变电站、办公楼、食堂和职工宿舍等建设场地。
预计用两年半时间完成各种基础设施建设，提前投入生产。
近日，在省国土资源厅组织的专家推荐论证会上，黔西县高山煤矿从全省众多矿山企业中脱颖而出，被推荐为第二批国家级绿色矿山试点单位，成为全省七家矿山企业的优秀代表之一。
本着高山煤矿节能环保的理念，本项目为低浓度瓦斯综合利用及节能环保项目，利用高山煤矿抽排瓦斯作为燃料进行发电，可减少环境污染，降低大气温室效应，又能创造经济效益。
根据高山煤矿当前的瓦斯抽放设计资料，高山煤矿目前抽放纯量20～28Nm3/min，瓦斯浓度为12%，后期随着开采量的增大，瓦斯抽排量稳步提高，抽放纯量将达到36Nm3/min。
根据高山煤矿泵站预期抽排瓦斯浓度、瓦斯抽排量等情况，本工程拟安装6台济柴牌1100GF9-WK2型低浓度瓦斯发电机组，总装机容量为6MW，一期先上3台，满足矿区用电需求，后期随着抽排量的增加，再上3台，机组直接输出10.5kV高压电，并入煤矿现有变电所10kV母线上。
济柴12V190机组介绍12V济柴12V190天然气机组为12缸活塞式发动机，其基本工作原理与DEUTZ 机组相同：天然气与空气的混合气进入汽缸燃烧室后，当活塞位于压缩冲程上止点前适当角度时，通过火花塞将压缩后的混合燃气点燃，燃烧的燃气膨胀作功，通过活塞连杆推动曲轴旋转。
因为12个缸在曲轴每转720°均完成一次作功冲程，这样只要燃气保证供给，就能保证发动机曲轴连续旋转从而带动发电机转子旋转发电。
济柴12V190系列天然气机采用龙门式，整体铸造机体，用高强度铸铁制成，左右两排汽缸体呈V 字型排列，夹角60°。
机组配气采用定时配气技术机构，天然气与空气在气缸盖进气道混合。
济柴12V190机组工艺指标济柴12V190机组工艺卡片济柴12V济柴12V190发电机组发电机电压：●控制范围：发电机电压：380±19V●控制目标：保证发电机电压控制在给定范围。
●相关参数：母线电压、发电机机无功功率、电网频率、励磁电压、励磁电流。
●控制方式：由发电机的励磁系统进行调整，正常情况下发电机根据电压的变化进行自动调整。
也可采用人为控制方式调整发电机电压。
●正常调整：通过操作发电机电压调整开关来增加或降低发电机电压。
发电机频率：●控制范围：发电机频率：50±0.5Hz●控制目标：保证发电机频率控制在给定范围。
●相关参数：母线频率、发动机转速、发电机有功功率。
●控制方式：发电机频率与发动机转速相对应，由系统自动控制。
如果采用有差方式，运行一段时间后发电机频率可能会超出设定范围，需手动调整到正常值。
●正常调整：通过调整发动机转速来调整发电机频率。
发电机有功功率：●控制范围：发电机有功功率不超过机组的实际出力（它随大气温度、运行方式等因素变化），发电机不超过额定功率529KW。
●控制目标：保证发电机和发动机都不出现过负荷情况，且符合运行要求。
●相关参数：电网总负荷、发动机转速、发电机频率、各缸温度。
天然气发电机组天然气发电机组一、产品简介天然气发电机组是适应世界环保要求和市场新环境而开发的新型发电机组。
天然气发电机组主要分为两种，一种是联合循环燃气轮机，一种是燃气内燃机。
燃气轮机功率比较大，主要用在大、中型电站，燃气内燃机功率比较小，主要用在小型的分布式电站。
它是取代燃油、燃煤机组的新型绿色环保动力。
充分利用各种天然气或有害气体作为燃料，变废为宝、运行安全方便，成本效益高，排放污染低，并适宜热、电联产等特点，市场前景十分广阔。
我国的天然气资源十分丰富，相对于我国丰富的天然气储量，天然气在我国一次能源消费中所占比例显得太小，未来具有大幅的潜力。
在油田、气田以及机场、酒店、医院等领域越来越多把天然气后备发电机作为必不可少的设备；在断电期间它们能提供可靠的电源供应。
只要天然气不断供应，发电机就会自动动作。
停电的几秒钟内，只要启动设备，就会有电源供应，关闭开关供电即停止—不需要用户作任何额外工作。
设备全绝缘，并符合排放标准。
可以预计，随着天然气供应的愈加充足、供应范围的不断扩大，近几年天然气发电将会得到一个飞速的发展。
二、天然气发电机组型谱机组型号机组额定功率发动机型号持续CW-20TFZ20KW CW4105-217kwCW-30TFZ30KW CW410526kwCW-40TFZ40KW CW4135-232kwCW-60TFZ50KW CW413540kw CW-65TFZ65KW CW6135-250kw CW-80TFZ80KW CW6135-168kw CW-90TFZ90KW CW6135-376kw CW-100TFZ100KW CW613585kw CW-120TFZ120KW CW12V135-2102kw CW-140TFZ140KW CW12V135-3120kw CW-150TFZ150KW CW12V135125kw CW-300TFZ300KW CW6190240kw CW-400TFZ400KW G12V190ZLDT-2320kwCW-500TFZ500KW G12V190ZLDT400kw。
瓦斯发电技术与节能减排瓦斯发电技术是一种利用废弃物料中的可燃气体来发电的技术。
目前主要应用于煤矿、城市垃圾填埋场和沼气发电等领域。
这些地方都存在大量的有机废弃物，经过一定的处理和利用，可以产生可燃气体，用以发电。
这种技术不仅可以实现废弃物的资源化利用，还可以减少温室气体的排放，实现节能减排的双重效果。
瓦斯发电技术的原理比较简单，主要分为气体收集和发电两个步骤。
需要对废弃物料进行收集和处理，使其释放出可燃气体，然后通过管道输送至发电站，与空气混合后参与燃烧，驱动发电机发电。
这种技术不仅可以实现垃圾变废为宝，还可以在发电过程中减少温室气体的排放，有利于改善环境质量。
瓦斯发电技术也面临一些挑战和难点。
废弃物料的收集和处理需要一定的成本和技术支持，这对于一些欠发达地区可能存在一定的困难。
废弃物料中释放的可燃气体成分和含量并不稳定，这对瓦斯发电设备的稳定运行提出了一定的要求。
瓦斯发电技术的发电效率相对较低，需要不断优化和改进技术，降低成本，提高竞争力。
针对以上问题，我们可以采取一些措施和技术手段来解决。
可以加大对瓦斯发电技术的研发投入，不断优化提升技术水平，提高发电效率，降低成本。
可以加强对废弃物料的收集和处理工作，提高可燃气体的释放量和质量，确保瓦斯发电设备的稳定运行。
可以加强政府和企业的合作，设立专项基金支持瓦斯发电技术的发展和应用，促进其市场化进程。
瓦斯发电技术具有很高的市场价值和发展潜力，对于实现节能减排和环境保护具有重要的意义。
在未来的发展中，我们需要加大对瓦斯发电技术的研发和推广力度，积极探索创新模式和技术手段，推动其在更多领域的应用和推广，实现经济效益和环境效益的双重收益。
相信通过我们的不懈努力，瓦斯发电技术一定能够成为清洁能源领域的一颗璀璨明珠，为人类的可持续发展做出更大的贡献。
济柴的产品包括◆190缸径系列柴油机及配套机组◆190缸径系列气体发动机及配套机组190缸径系列发动机及配套机组经过不断技术升级，其各项性能指标接近或达到世界先进水平，确立了在中国中大功率内燃机行业中的领先优势。
在石油钻探领域，190系列柴油机及配套机组可用于各类钻机，能够适应高原、沙漠、海洋等恶劣环境和复杂工况，装备了我国90%以上石油钻井队，在国际石油钻井动力市场也具有良好声誉。
在社会市场，其产品广泛应用到工程机械、自备电站、铁路机车、舰艇船舶等众多领域，同时为党和国家领导机关、军事基地、通讯领域等重要场合提供常备及应急发电设备。
190系列船用柴油机通过了法国和俄罗斯船级社的认证，国内船用柴油机市场保有量已达到近万台套，成为海军舰艇、客货船、远洋渔船、工程船的理想动力。
190缸径系列各类气体发动机(天然气、瓦斯气、沼气、炼化尾气、高炉煤气、液化石油气)成功进入石化、煤炭、环保、农牧业等众多领域，先后参与了国内外50多个清洁能源发电站项目，国产机组单机功率和装机容量均创出全国之最。
目前，济柴正大力实施“动力气化”战略，在石油钻探领域推动“以气代油”工程，开展新能源动力在内河航运市场的推广应用，在促进国家低碳经济发展的同时，也为有天然气效利用提供新的增长点。
钻探及发电设备：一、6000系列16V柴油机及配套机组（6016型柴油机是济柴最新研制开发的第一代16缸大功率高速柴油机。
该机型不但在平均有效压力、油耗排放、使用可靠性、安全性等方面都有了本质的提高，而且扩大了济柴产品功率覆盖面。
主要用途：油气钻探、船舶、机车、泥浆泵、水泵动力。
）二、6000系列12V柴油机及配套机组（济柴与奥地利AVL合作研制成功的高增压、大功率601柴油机，使国产大功率内燃机具备了与国际名牌产品抗衡的能力。
主要性能接近或达到世界先进水平。
主要用途：油气钻探、海洋钻井平台、船舶动力等。
）三、4000系列柴油机及配套机组（该产品是针对工况负荷变化大的机械设备、动力机组而设计的，在动力性、可靠性、经济性等方面与国外同类产品相比具有较强的优势，可满足替代进口产品的要求。
500KW-600KW 瓦斯气发电机组500KW-600KW 瓦斯气发电机组一、产品简介瓦斯气是指储集在煤层中的一种非常规天然气（其主要成份是甲烷），是在煤矿采煤过程中自动散发出来的一种有害气体，无色，无味，易爆。
当空气中瓦斯的浓度达到5%至16%之间是，遇明火就会发生爆炸。
在我国煤矿发生的事故当中，有较高的利用价值，故称为“第二煤炭资源”。
开发利用瓦斯气具有保护全球环境，改善煤矿安全和增加新能源等多重功效。
为合理利用瓦斯气，变害为用，我公司研制开发了“柴威牌”瓦斯发动机并配套成发电机组，这既解决了抽排气对大气环境的污染，又回收了瓦斯气这一绿色能源。
利用瓦斯气进行发电，这是变废喂饱的一条经济，有效途径。
况且中国拥有丰富的煤层气资源，瓦斯气资源量约35万亿立方米，与天然气资源量（约38万亿立方米）相当，具有很大的市场开发前景。
该机可用瓦斯气（矿井气）、煤层气作为燃料也可用沼气，天然气等燃气作为燃料使用，可配成发电机组或其他都鼓励输出，满足不同客户的要求。
二、瓦斯发电机组对瓦斯的要求：在距离机组燃气进气调节阀前1米内瓦斯温度不超过40°；压力3-10kpa ，压力变化速度≤1KPA/min;瓦斯中甲烷题解含量不低于9%，变化速率≤2%；对于甲烷体积含量≤30mg/nm 3。
用户应提供气体成分、压力，以便公司提供优化、适宜的产品，对于超出规定范围的气体需要协商解决，根据气体成份配置机组。
机组型号 机组额定功率kw持续功率kw 简要说明500GF1-2RW 500 400/50 开式冷却 高浓度瓦斯发电机组500GF1-2PW 500 400/50 闭式冷却 500GFJ1-P W W 500 400/50 移动电站 500GF1-3RW 500 400/50 开式冷却 低浓度瓦斯发电机组500GF1-3PW 500 400/50 分体闭体冷却 600GF1-1RW 600 400/50 开式冷却 低浓度瓦斯发电机组600GF1-P W W 600 400/50 采用卧式风扇水箱闭式冷却 600GFJ1-P W W600400/50移动电站600GF1-RW 600 400/50 开式冷却高浓度瓦斯发电机组600GF1-1P W W 600 400/50 采用卧式风扇水箱闭式冷却 600GFJ1-P W W600400/50移动电站。
