作为热电联产的一种原动机,燃气内燃机是一种经过实践检验的、非常成熟的设备,成套模块化的机组使系统效率优化、设计安装简单、运行管理自动化程度高。 由于井下瓦斯抽放系统抽采的瓦斯浓度变化范围大,会随着工作面的推进,煤层的不同和出煤量的变化而变化,采用燃气内燃发电机组能够提高瓦斯的利用率和发电效率,能更为灵活的适应瓦斯浓度波动的情况。
针对煤矿瓦斯浓度不稳定、压力波动大的特点,瓦斯发电机组在燃料供给系统中,采用先进的电子控制系统。首先,发电机组混合器腔内的氧传感器提供精准控制信号,通过步进电机控制空气和瓦斯的流量,实现对空燃比的精准控制,即甲烷与氧气的体积比为1:2。在机组运行过程中,甲烷的含量控制在5%—16%爆炸极限之间,电子点火后,甲烷在气缸内充分爆炸做功,内燃机活塞上下往复运动,带动曲轴旋转,从而发电机转子切割磁力线发出电能。这种技术使内燃机无条件地适应了煤矿瓦斯的特点,解决了因瓦斯不稳定而影响发电机组功率波动大的问题。 采用瓦斯与空气先混合,后增压技术,调低燃比,配合新概念预燃室技术,利用局部点火能量相对优势,尔后放大点火能量,加快甲烷燃烧速度,降低发动机负荷,增加发动机功率,从而大大提高经济效益。这种利用预燃室、电子点火的贫燃技术加大了点火能量,保证了低热值燃气的正常点火,同时降低了排放,减少了环境污染。低浓度瓦斯发电条件 低浓度瓦斯发电必须解决两个问题:一是发电机组要适应瓦斯浓度和压力的变化要求;二是要有安全的瓦斯输送系统,保证安全发电。