煤礦低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介

煤礦低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介?匯報內容－LectureContent0勝動集團自動化低濃度瓦斯發(fā)電機組－智能、可靠、高效勝動集團簡介1瓦斯發(fā)電發(fā)展歷程23產品市場應用情況4低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介匯報內容－LectureContent0效益分析5勝動集團簡介1燃氣發(fā)電產業(yè)先行者勝動集團簡介1國內最大的燃氣綜合利用裝備專業(yè)生產制造基地中國分布式燃氣綜合利用技術服務專家國家燃氣綜合利用相關行業(yè)標準的制訂者，行業(yè)政策推動和參與制訂者燃氣發(fā)電行業(yè)唯一“中國名牌”產品國內最大的燃氣綜合利用裝備專業(yè)生產制造基地勝動集團簡介1CE認證證書QHSE認證證書中國分布式燃氣綜合利用技術服務專家勝動集團簡介1國家燃氣綜合利用相關行業(yè)標準的制訂者，行業(yè)政策推動和參與制訂者勝動集團簡介1行業(yè)政策推動者《關于利用煤層氣（煤礦瓦斯）發(fā)電工作的實施意見》《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》《節(jié)能發(fā)電調度辦法（試行）》相關行業(yè)標準的制訂者（煤礦安全生產行業(yè)標準）AQ1075-2009《煤礦低濃度瓦斯往復式內燃機驅動的交流發(fā)電機組通用技術條件》AQ1078-2009《煤礦低濃度瓦斯與細水霧混合安全輸送裝置技術規(guī)范》AQ1074-2009《煤礦瓦斯輸送管道干式阻火器通用技術條件》AQ1077-2009《煤礦瓦斯往復式內燃機發(fā)電站安全要求》瓦斯發(fā)電發(fā)展歷程2第一階段瓦斯發(fā)電發(fā)展歷程21995年，在山西晉城首次進入煤礦瓦斯發(fā)電領域，但當時主要還是應用天然氣機技術。這種發(fā)電機組僅適合于煤層氣開發(fā)的初期，瓦斯?jié)舛雀?、變化小。第二階段瓦斯發(fā)電發(fā)展歷程22000年－2004年，發(fā)明電控燃氣混合器，開發(fā)400kW、500kW、1200kW、2000kW煤礦瓦斯發(fā)電機組，這種發(fā)電機組適合于瓦斯?jié)舛却笥?0%的煤礦。

400kW瓦斯發(fā)電機組

500kW瓦斯發(fā)電機組第三階段瓦斯發(fā)電發(fā)展歷程22004年下半年到現在，相繼開發(fā)了低濃度瓦斯安全輸送技術、機組安全防爆技術、低濃度發(fā)電技術等相關專項技術，并成功應用于煤礦低濃度瓦斯（4%－30%）發(fā)電領域。低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3瓦斯發(fā)電站示意圖低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介33.2低濃度瓦斯發(fā)電安全輸送工藝3.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)3.1利用低濃度瓦斯進行發(fā)電需要解決的問題3.4低濃度瓦斯發(fā)電機組主要技術參數3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術3.1

利用低濃度瓦斯發(fā)電需要解決的問題如何安全、高效的利用瓦斯進行發(fā)電必須解決兩方面的問題：一是安全問題：輸送安全性：輸送安全是低濃度瓦斯發(fā)電的首要前提；機組安全性：機組安全是低濃度瓦斯發(fā)電的重要保障；二是適應性問題：機組對瓦斯的適應性：保證機組適應瓦斯?jié)舛炔粩嘧兓奶攸c；機組發(fā)電的穩(wěn)定、高效性：利用瓦斯穩(wěn)定、高效的發(fā)電是效益的保證。低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介33.2低濃度瓦斯發(fā)電安全輸送工藝低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介33.2低濃度瓦斯發(fā)電安全輸送工藝低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介33.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3水位自控式水封阻火器采用雷達水位監(jiān)測（雷達液位計是德國E＋H公司生產）和計算機自動控制，當水位低于設定下線水位時自動補水，當水位高于設定上線水位時自動放水，從而維持水位的恒定，保證阻火器可靠工作。3.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3阻火技術：火焰以一定速度進入阻火芯狹縫時，反應中心的自由基和自由原子與冷壁相碰撞放出其能量，反應區(qū)的熱量流向冷壁邊界?；鹧婷孢_到一定距離時，開始形成熄火層，自由基越來越少直到沒有，火焰熄滅。3.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3濕式放散技術：為保證煤礦水環(huán)真空泵的安全運行和整個輸送系統(tǒng)工作在設定的壓力范圍內，在輸送系統(tǒng)的主管道上設置一個瓦斯安全放散器。當輸送系統(tǒng)管道壓力增高時，內套水面下降，外套水面上升；當內套水面下降到露出內套下沿時，瓦斯便通過水溢出排空,實現安全放散。3.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3細水霧滅火技術：細水霧滅火是當今世界消防領域內的最新技術，但此技術應用在煤礦瓦斯輸送方面，有以下兩點本質區(qū)別的：消防領域所滅火源是非運動的，而瓦斯管道內的火源是以聲速以上的速度傳播的。消防領域是先形成火焰后噴霧滅火，而瓦斯管道細水霧滅火的特點是細水霧與瓦斯已經混合均勻，并以一定的速度流動，是長期的、連續(xù)的形成細水霧。3.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3細水霧滅火機理：冷卻：細水霧在汽化的過程中，從燃燒物表面吸收大量的熱量，從而使燃燒周圍溫度迅速降低，當溫度降至燃燒臨界值以下時，熱分解中斷，燃燒隨即終止。稀釋：火焰進入細水霧后，細水霧迅速蒸發(fā)形成蒸氣，由液相變?yōu)闅庀?，氣體急劇膨脹(約1760倍)，最大限度地使燃燒反應分子在空間上距離拉大，抑制火焰。3.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3脫水技術：通過脫水器將瓦斯中水分脫離。脫水器由旋風脫水和重力脫水串聯實現，設置在利用低濃度瓦斯的設備跟前，對于應用低濃度瓦斯發(fā)電機的設備來說，每臺發(fā)電機組分別對應一套脫水器。旋風和重力脫水裝置上分別設置彈簧自復位式防爆門，出廠時已將彈簧開啟壓力設置在100kPa。3.3低濃度瓦斯安全輸送系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3細水霧輸送監(jiān)控系統(tǒng)3.4低濃度瓦斯發(fā)電機組主要技術參數低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3低濃度瓦斯發(fā)電機組型號及主要參數列表機組型號500GF1-3RWD500GF1-3PwWD600GF1-1RWD600GF1-1PwWD額定功率，kW500600持續(xù)功率，kW500600燃氣熱耗率，MJ/kW·h10.39.88機油消耗率，g/kW·h≤1.00.85冷卻方式開式閉式開式閉式外形尺寸(L×B×H)，mm6030×2217×28396030×2217×2839凈質量，kg112001075011400109003.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3電控燃氣混合技術瓦斯與空氣先混合后增壓技術低壓進氣技術燃燒自動控制技術稀燃技術瓦斯管道專用阻火技術自動控制技術先進的出廠試驗系統(tǒng)3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3電控燃氣混合技術通過計算機實現發(fā)動機空燃比閉環(huán)控制，以此適應瓦斯?jié)舛入S時變化的特點。瓦斯?jié)舛茸兓l(fā)電機組穩(wěn)定輸出功率?；诘蜔嶂低咚?，設計大口徑瓦斯進氣通道。瓦斯與空氣分別由蝶門進行控制?？焖俚T混合器3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3瓦斯與空氣先混合后增壓技術該技術通過利用發(fā)動機尾氣將混合后的瓦斯與空氣同時增壓，適應煤礦瓦斯壓力低的特點。該技術的應用，可實現直接應用煤礦抽排瓦斯發(fā)電的目的，而不需要額外的瓦斯增壓設備，減少投資、降低安全隱患。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3低壓進氣技術針對瓦斯壓力低的特點，我公司設計的瓦斯發(fā)電機組，只需要瓦斯壓力達到300mmH2O以上即可達到使用條件，不需要增加加壓裝置，減少投資。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3燃燒自動控制技術通過此技術，可將機組缸溫控制在420℃以下，顯著降低熱負荷，明顯提高機組運行可靠性，特別是具有避免爆震發(fā)生的作用，未采用此技術的機組一般缸溫超過500℃，其關鍵部件的壽命大大降低，尤其是缸蓋、活塞等部件。如果沒有此項控制，容易發(fā)生爆震，一旦產生爆震，就可能造成機器的活塞熔化而產生重大機械事故。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3稀燃技術通過合理匹配配氣系統(tǒng)，利用自主知識產權的新概念燃燒室技術和燃燒自動控制技術，實現稀薄燃燒，降低熱負荷，提高了機組對燃氣的適應性和機組的熱效率，其動力性和可靠性大大提高。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3瓦斯管道專用阻火技術在中冷器前與增壓器后設置一道阻火器，防止增壓器可能的火焰破壞中冷器。在發(fā)動機進氣總管與調速蝶門之間設置一道阻火器，防止發(fā)動機燃燒室火焰回傳。在增壓器前與調壓閥之間設置一道阻火器，防止增壓器可能的火焰回傳瓦斯輸送管道。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3自動控制技術基本功能：一鍵起?？刂?，操作簡單；測量保護：缸溫、排溫在內的所有機組參數測量，發(fā)動機保護完備；工控適應：全工況段的控制，包括怠速控制、低載控制等；功率管理：具備防反送電功能，發(fā)電功率靈活控制；網絡功能：便于構建大型自動化電站，有效提高網絡管理水平；安全防護：實現了強弱電分離，整機防護符合CE認證。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3捷克COMAP公司的IG/S智能控制系統(tǒng)美國WOODWARD公司的EGS系統(tǒng)德國MOTORTECH公司數字點火系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介13.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術捷克COMAP公司的IG/S智能控制系統(tǒng)美國WOODWARD公司的EGS系統(tǒng)德國MOTORTECH公司數字點火系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介13.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術發(fā)動機參數采集控制器電量參數采集控制器混合器控制器甲烷濃度變送器觸摸屏數字式轉速（負荷）控制器混合器、燃氣執(zhí)行器等執(zhí)行部件系統(tǒng)構成集中控制柜機組控制屏發(fā)電機組集中監(jiān)控系統(tǒng)3.5低濃度瓦斯發(fā)電機組采用的核心技術低濃度瓦斯發(fā)電技術簡介3先進的出廠試驗系統(tǒng)擁有專用燃氣輸送管線，可模擬瓦斯、沼氣等多種可燃氣體進行機組試驗。產品市場應用情況4產品市場應用情況4產品市場應用情況4產品市場應用情況4建設單位數量建設單位數量建設單位數量建設單位數量國投南煤16雞西礦業(yè)集團14通化礦業(yè)集團3內蒙古烏達礦務局3平頂山礦業(yè)16北票煤業(yè)2淮北礦業(yè)集團18貴州松河礦5阜新礦務局40鶴崗礦務局12淮南礦業(yè)集團18揚州礦務局2國投新集2遼源礦務局7成都地奧2唐山開灤礦業(yè)集團4潞安礦務局9貴州比德煤礦4昔陽豐匯煤業(yè)10盤縣紅果煤礦10陜西銅川礦務局8貴州玉舍2陜西彬長礦務局24六盤水群聯2神華寧煤集團8河南鄭煤4重慶永榮礦業(yè)有限公司2神華烏達礦業(yè)3雞西礦務局16貴陽頓豐貿易3鐵法煤業(yè)10雞西礦業(yè)集團8山西蔭營煤礦10焦作煤業(yè)集團26雙鴨山礦業(yè)4鄭州廣賢工貿有限公司2義煤集團千秋礦4河南順承集團2沈煤集團14貴州振興煤礦2鄭州鄭煤集團4貴州紅果煤礦10山西潞安環(huán)保能源公司2安徽臥龍湖煤礦6義煤集團耿村礦4鶴壁市新生能源16廣能集團2河南安陽紅嶺煤礦6安陽鑫龍煤業(yè)2窯街煤電2淮北礦業(yè)集團祁南礦4貴州黔西能源公司2大土河焦化14山西西山煤電6淮北礦業(yè)集團朱仙莊礦4吉林環(huán)保能源利用公司5四川華鎣廣能2峰峰礦業(yè)集團14山西沁新集團7雞西北隆4效益分析5效益分析51、假設10臺500GF1-3PWWD總投資為3154萬元。2、電站收入電站收入合計：1765.5萬元，其中包括：a、售電收入：電價按0.47元/kW?h計算。電量計算：按每臺機組發(fā)電功率500kW計算，10臺機組發(fā)電功率為5000kW。年運行時間按7200h計算,年發(fā)電量為：5000×7200=3600萬kWh，站用電按5％計算,實際售電量3600kWh×（1-5％）＝3420萬kWh。年售電收入為：3420萬kWh×0.47元/kW?h=1607.4萬元。效益分析5b、余熱收入：標煤按照400元/噸計算。1kg標煤熱值為29260kJ，每臺機組可回收余熱96.4萬kJ/h，煤的熱效率按60%計算，每小時節(jié)約標煤量為：964000÷（29260×60%）=0.0549噸/每小時，則年余熱收入為：400×0.0549×7200×10＝158.1萬元3、經營成本經營成本合計：178萬元。其中包括：人員工資：電站運行及維護人員按16人考慮，人員工資平均按3萬/年。共計：3萬元/人年×1