煤矿瓦斯发电,既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件,又有利于增加洁净能源供应、减少温室气体排放,达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标。 低浓度瓦斯发电需要解决2个问题,一是各个煤矿的本身不一样,而且随时都在变化,传统的发电机组很难“以不变应万变”;二是低浓度瓦斯的安全输送问题。 低浓度瓦斯发电机组采用电控燃气混合器技术,可以自动控制空燃比,以适应瓦斯的浓度变化,同时,低浓度瓦斯安全输送技术,采用细水雾技术,解决了低浓度瓦斯的地面安全输送问题。
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baozha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。
主要技术特点:
1、该项目通过利用水位自控水封阻火器、金属波纹带瓦斯管道专用阻火器、细水雾与煤矿抽放瓦斯混合输送等阻火技术,为抽放瓦斯的安全输送和利用创造了条件。
2、借助细水雾消防灭火机理,将细水雾与煤矿抽放瓦斯混合输送,消除管道输送过程中可能引起的静电和管道由于自然或人为因素引起的火源。当输送管道两端产生火焰时,能在管道内迅速熄灭火焰而有效阻止火焰向前或向后传播。
3、水雾在输送管道内末端经脱水器与瓦斯分离,由水泵打压循环使用,减少了系统的消耗水量。
4、瓦斯发电机组采用电控混合、金属波纹带瓦斯管道阻火等技术,防回火措施有效,适应煤矿抽放瓦斯压力、浓度变化大的特点;采用自动控制系统进行监控,使机组运行较平稳,自动化程度较高。