【低濃度煤層氣利用現(xiàn)狀分析】2300字

低濃度煤層氣利用現(xiàn)狀分析綜述1.1低濃度煤層氣發(fā)電在當前,低濃度煤層氣的綜合利用在國內(nèi)外都大多數(shù)被廣泛應用于其輔助燃燒或者是以煤炭為主要的燃料進行直接發(fā)電燃燒,低濃度的煤層氣發(fā)電技術(shù)不管從其技術(shù)的成熟程度、需求方面、適用方面，還是從經(jīng)濟型方面考慮，都會是未來的主流利用方式。但是,由于低濃度煤層氣的安全運輸問題并沒有得到徹底的解決,發(fā)電系統(tǒng)的安全保障也不夠全面,國內(nèi)外低濃度煤層氣綜合利用技術(shù)都還是不夠發(fā)達。所以煤層氣的安全輸送問題對于低濃度煤層氣的發(fā)電技術(shù)來說是一個亟待解決的問題。目前,只有一部分甲烷含量高于30%的煤層氣,才被允許進行輸送,但是甲烷濃度只有6%~25%的這部分煤層氣才是占比最大的，要想利用這些煤層氣，就必須解決如何安全輸送這個問題。以下是解決的兩種方法。細水霧輸送系統(tǒng)細水霧輸送系統(tǒng)是指一種煤礦行業(yè)中濃度較低的煤層氣輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)以水霧為關(guān)鍵，來避免明火的產(chǎn)生，并可起到抑制火焰蔓延的作用。通過幾年的實踐我們可以看出,這種輸送方式的安全性。圖1-2低濃度煤層氣細水霧輸送系統(tǒng)流程圖氣水二相流輸送系統(tǒng)這種傳輸送系統(tǒng)在進行輸送大量低濃度的煤層氣時,需要通過環(huán)形水流連續(xù)地在一個環(huán)繞式輸送的輸氣管道上向下流動,形成一個大的環(huán)形或者一個圓錐型的環(huán)狀水流,而輸送低濃度的煤層氣則需要是在這樣一個環(huán)形水流中需要繼續(xù)地向下流動,完全被一個環(huán)形的環(huán)狀水流所連接包圍,并且,沿著環(huán)繞輸送的管道方向每層間隔30~50米,會用一個圓錐型的環(huán)形水流所連接進行分層隔斷,形成端面的環(huán)形水封。低濃度的環(huán)形煤層氣流就會在這樣一個具有環(huán)形和環(huán)狀端面的煤層水封中心并產(chǎn)生一種間歇性的橫向圓錐形煤層氣流。這種低濃度的新型煤層氣轉(zhuǎn)化輸送利用系統(tǒng)的工藝流程見下圖1-3。圖1-3工藝流程圖低濃度煤層氣發(fā)電系統(tǒng)低濃度煤層氣發(fā)電有著廣闊的利用前景?，F(xiàn)在一臺煤層氣發(fā)電機在不需要利用余熱進行熱電冷聯(lián)產(chǎn)的條件下,其發(fā)電的效率在35%左右,要是能夠利用余熱對其進行熱電冷聯(lián)產(chǎn),利用率最好可以達到超過80%,如果把一臺低濃度的煤層氣作為原料用來發(fā)電,可以將其煤層氣濃度的綜合利用率擴大20%,低濃度的煤層氣作為原料用來發(fā)電只需要一臺甲烷濃度能夠達到5%以上,低濃度較高的煤層氣在發(fā)電領(lǐng)域得到了重要的應用,不止能夠擴大經(jīng)濟方面的效益,還能夠使煤炭開采的安全性大大提高。低濃度煤層氣發(fā)電利用的流程圖如下圖1-4所示。圖1-4低濃度煤層氣發(fā)電工藝流程圖1.2乏風瓦斯的利用乏風瓦斯(vam),指的是在煤礦中利用空氣和通風方式來處理排放的這部分瓦斯,這部分瓦斯中，甲烷的濃度非常低，只有不到0.75%。乏風瓦斯每年在我國排放的有機甲烷總含量一般要超過1×1010m3,目前,乏風瓦斯的綜合利用主要方法就是將其和煤礦中的抽取瓦斯進行混合后利用。乏風瓦斯的氧化和再生利用,最為具代表性的技術(shù)就是山東勝動集團自主開發(fā)和研究的乏風瓦斯甲烷氧化裝置,這種氧化裝置的研制和應用對乏風瓦斯的氧化再生利用具有很高的指導價值。其利用方式流程圖如下文1-5所示。圖1-5乏風瓦斯氧化利用流程圖目前國內(nèi)已經(jīng)成功通過了多項工業(yè)性化學實驗的這種乏風瓦斯的氧化利用技術(shù)是一種利用化學放熱反應產(chǎn)生熱能的一種裝置。這種裝置氧化床的外殼和主體中間這個位置有一個蜂巢式空氣儲熱器和陶瓷、電子加熱器和一個內(nèi)置式空氣熱交換器。蜂巢單層儲熱玻璃陶瓷左、右端的兩端被分別布置安裝為儲熱進、出和排水管,蜂巢雙層儲熱玻璃陶瓷上部被分別布置安裝為儲熱進、出和排水管。這種電動設(shè)備的排氣控制測量系統(tǒng)主要由排氣控制測量單位、溫度傳感器、甲烷排放濃度測量傳感器和電動排氣閥門系統(tǒng)組成。將全部的電壓信號引腳組成導線和一個控制電路單元將電壓傳感器和電動機的閥門相互連接。在將缺乏風能的瓦斯設(shè)備進入甲烷氧化床后,會先對舊的甲烷部分進行一次新的電能氧化加熱并使開關(guān)同時啟動,使其在一定溫度大于達到一次甲烷的電能氧化加熱反應時間和一定溫度后立即自動停止電能加熱,之后我們會對新的甲烷部分進行二次電能氧化加熱反應,產(chǎn)生的一次熱能和大量氧的二氧化碳形成氣體,產(chǎn)生的大量熱能被甲烷充分利用。這就不僅導致了存在乏風中的瓦斯變廢為寶,還大大減少了對城市大氣環(huán)境的直接污染。這種技術(shù)的突破性方面有:乏風瓦斯?jié)舛鹊姆秶?，氧化控制，熱量的利用?？梢詷O大的促進乏風瓦斯的利用,是國家進行節(jié)能減排工作的一個成果。參考文獻郭東.低濃度煤層氣資源利用現(xiàn)狀及效益分析[J].中國煤層氣，2008，5(3):42-46.康建東，李磊，任勝.動態(tài)瓦斯混氣裝置設(shè)計與分析[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2014,41(6):57-59.逄錦倫.基于煤礦瓦斯工業(yè)化利用的混(配)氣裝置應用現(xiàn)狀及前景展望[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2020，47(4):112-115．張玉明.低濃度瓦斯摻混技術(shù)在乏風氧化中的應用[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2015,(4):40-43.李欽奉，王貴成，樊曙天，裴宏杰.用于氣體保護焊的混氣設(shè)備[J].焊接,2005,(10):65-67.張大偉.引進混氣設(shè)備運行停車故障的分析與排除[J].沈陽大學學報,2005,17(6):60-62.劉建平，楊愛苓.小區(qū)混氣設(shè)備選擇探討[J].化工設(shè)計通訊,2002,28(4):29-30.常華.可燃氣體探測器閥值檢測裝置的高低溫箱中混氣器的設(shè)計[J].沈陽航空工業(yè)學院學報,1992,(1):38-43.陳德興，尹祥，趙先勤，黃紅.高精度低壓差混氣裝置的原理及其應用[J].煤氣與熱力，2004，24(2):74-77.唐紹鋼，陳紹新，李超.

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