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煤层气发电排气处理

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煤层气在煤矿称为煤矿瓦斯。根据新的资源评价结果,我国陆上煤层气资源量36.8万亿立方米,与陆上常规天然气资源量(38万亿立方米)相当,仅次于俄罗斯和加拿大。煤层气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气不加以利用,直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍。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。
技术介绍
技术优势

煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。俗称“瓦斯”,热值是通用煤的2-5倍,1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可以与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净,   几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气,煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效:洁净能源,商业化能产生巨大的经济效益,为国家战略资源。

      煤矿瓦斯分高浓度瓦斯和低浓度瓦斯,高浓度瓦斯是指瓦斯浓度大于30%的瓦斯,低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于30%的瓦斯。
      低浓度瓦斯发电需要解决2个问题,一是各个煤矿的本身情况不一样,而瓦斯状态随时都在变化,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[1]  ,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。
      中国工程院周院士认为:“低浓度瓦斯发电机组,适合我国煤矿点多量小的特点,堪称破解我国煤矿瓦斯难题的金钥匙”。
      2004年以来,胜利油田胜利动力机械集团开始对“煤矿瓦斯细水雾输送及发电技术”进行开发研究并与第二年试验成功,使低浓度瓦斯发电技术得到了快速发展。目前装机总容量达到43.5万KW,每年可发电26.1亿KW·H,利用瓦斯8.7亿立方米。新版《煤矿安全规程》对浓度在30%以下的瓦斯用于内燃机发电作出了明确的规定,《规程》第148条第五项规定:
      抽采的瓦斯浓度低于30%时,不得作为燃气直接燃烧;用于内燃机发电或作其他用途时,瓦斯的利用、输送必须按有关标准的规定,并制定安全技术措施。这给低浓度瓦斯发电提供了制度保障。而我国煤矿60%以上的瓦斯是低浓度瓦斯,这是我国低浓度瓦斯发电的气源保障。随着低浓度瓦斯发电技术的不断完善,低浓度煤层气发电产业将会有良性的规模化发展,将会产生越来越大的经济效益和社会效益。