煤層氣發(fā)電培訓

1、 垃圾發(fā)電 光熱采暖 光伏發(fā)電 煙氣余熱發(fā)電 煤層氣發(fā)電 煤層氣是指儲存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質顆粒 表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是 煤的伴生礦產資源，屬非常規(guī)天然氣，是近一二十年在國際上崛起 的潔凈、優(yōu)質能源和化工原料。 俗稱“瓦斯”，熱值是通用煤的2-5倍，1立方米純煤層氣的熱值相 當于1.13kg汽油、1.21kg標準煤，其熱值與天然氣相當，可以與天 然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產生任何廢氣，是上好 的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。 煤礦瓦斯分高濃度瓦斯和低濃度瓦斯，高濃度瓦斯是指瓦斯?jié)舛却?于30%的瓦斯，低濃度瓦斯是指瓦斯?jié)舛鹊?/p>

2、于30%的瓦斯。瓦斯?jié)舛?在8%以下的就不能貯存和輸送，更談不上利用了。 國家能源局下發(fā)煤層氣產業(yè)政策，希望改變煤層氣沉寂的發(fā)展態(tài)勢，清理 煤層氣產業(yè)制度障礙，將煤層氣產業(yè)發(fā)展成為重要的新興能源產業(yè)。 山西儲藏量驚人。 煤層氣的開采一般有兩種方式：一是地面鉆井開采；二是井下瓦斯抽放系統(tǒng)抽 出。 地面鉆井開采的煤層氣和抽放瓦斯都是可以利用的，通過地面開采和抽放后可 以大大減少風排瓦斯的數量，降低了煤礦對通風的要求，改善了礦工的安全生 產條件。 地面鉆井開采方式，國外已經使用，我國有些煤層透氣性較差，地面開采有一 定困難，但若積極開發(fā)每年至少可采出50億立方米；由于過去除了供暖外沒有 找到合理的利

3、用手段，未能充分利用，所以，抽放瓦斯絕大部分仍然排入大氣， 花去了費用，浪費了資源，污染了環(huán)境。 1 1、煤礦抽放瓦斯類型煤礦抽放瓦斯類型按抽放瓦斯來源可分為按抽放瓦斯來源可分為4 4個個 類型：類型： 開采煤層瓦斯抽放類型開采煤層瓦斯抽放類型 鄰近層瓦斯抽放類型鄰近層瓦斯抽放類型 圍巖瓦斯抽放類型圍巖瓦斯抽放類型 采空區(qū)瓦斯抽放類型采空區(qū)瓦斯抽放類型 開采煤層瓦斯抽放方法類型 開采煤層未卸壓瓦斯抽 放方法 開采煤層采動卸壓瓦斯 抽放方法 人為強化卸壓瓦斯抽放 方法 回采工作面 大面積預抽 瓦斯方法 煤 巷 掘 進 預 抽 瓦 斯 方法 邊掘邊抽卸 壓瓦斯抽放 方法 邊采邊抽 卸壓瓦斯 抽放方

4、法 開 采 保 護 層 抽 放 開 采 煤 層 卸 壓 瓦 斯 方法 水 力 壓 裂法 水力割縫法長鉆孔控制 預裂爆破法 其它強化 卸壓法 本層采掘巷道 周邊卸壓瓦斯 抽放方法 層外先采卸 壓瓦斯抽放 方法 開采煤層瓦斯抽放方法開采煤層瓦斯抽放方法 巖巷揭煤 層預抽瓦 斯方法 下鄰近層卸壓瓦斯抽放方 法 鄰近層瓦斯抽放方法類型 上鄰近層卸壓瓦斯抽 放方法 鉆孔抽放瓦斯方式巷道抽放瓦斯方式鉆孔巷道混合抽放瓦斯方式 鄰近層瓦斯抽放方法鄰近層瓦斯抽放方法 圍巖瓦斯抽放方法類型 頂底板圍巖采動卸壓瓦斯 抽放方法 圍巖裂隙（溶洞）噴出瓦斯抽放 方法 作為鄰近層瓦斯被抽 放 涌入采空區(qū)瓦斯被抽放 鉆孔方式

5、抽放封閉巷道插管抽放方式 圍巖瓦斯抽放方法圍巖瓦斯抽放方法 鉆孔抽放方式巷道抽放方式插（埋）管抽放方式鉆孔抽放方式密閉插管抽放方式 采空區(qū)瓦斯抽放方法類型 回采工作面采空區(qū)瓦斯 抽放方法 老采空區(qū)瓦斯抽放方法報廢礦井瓦斯抽 放方法 采空區(qū)冒落拱（ 帶）卸壓瓦斯邊 采邊抽方法 采空區(qū)積聚瓦斯 抽放方法 工作面上隅角瓦 斯抽放方法 地面鉆孔抽放密閉抽放 采空區(qū)抽放瓦斯方法采空區(qū)抽放瓦斯方法 控制系統(tǒng) 氣體預處理系統(tǒng) 瓦斯專用管道阻火 器 水霧發(fā)生器 泡罩式溢流水封阻火器 水位自控式水封阻 火器 來自地面抽放泵站的低濃度瓦斯氣，首先通過輸送系統(tǒng)始端的截止閥進入在輸 送系統(tǒng)始端安裝的濕式阻火泄爆裝置（

6、即水封阻火器），該裝置與普通水封阻 火器相比，其優(yōu)勢在于通過雷達液位計能夠監(jiān)控水面高度，實現自動補水和排 水，從而保持水位不變。 輸送始端的濕式阻火泄爆裝置后安裝了煤礦瓦斯輸送管道阻火器。該阻火器設 計耐壓在2.0MPa以上，在額定流量下壓力降不超過1KPa,該阻火器的安全阻火 速度為1600m/s，從根本上保證了系統(tǒng)的安全可靠。 如果瓦斯氣輸送量超過發(fā)電利用量，輸送系統(tǒng)中的泄壓溢流閥將自動打開，將 多余瓦斯氣排空，泄壓溢流閥安裝在輸送系統(tǒng)的始端。 低濃度瓦斯氣進入細水霧管道后，細水霧與低濃度瓦斯氣混合輸送，輸送管道 要保證有一定的斜度，便于細水霧凝結回流。細水霧與低濃度瓦斯氣混合物在 輸送系

7、統(tǒng)的末端經脫水器脫水后，將其中的游離水脫除，低濃度瓦斯氣進入燃 氣內燃發(fā)動機發(fā)電機組發(fā)電，但脫水器內絕對不能有機械運行部件和電器部件。 n 阻火原理：當火焰通過水氣混合層時，火焰與 水接觸，能量被水蒸發(fā)吸收，化學反應的自由 基減少并消除，同時，水的瞬間氣化也降低了 瓦斯中的甲烷濃度，使火焰熄滅。 n 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EH公司生產）和計算機自動 控制，從而維持水位的恒定，保證阻火器可靠 工作。 濕式水位自控式水封阻火器 發(fā)動機發(fā)動機 發(fā)電機發(fā)電機 底盤底盤 12V190 12V190系列燃氣發(fā)電機組由系列燃氣發(fā)電機組由12V19012V190系列發(fā)動機、系

8、列發(fā)動機、1FC61FC6發(fā)電機兩發(fā)電機兩 部分組成，并配備控制屏、部分組成，并配備控制屏、TEMTEM電子管理系統(tǒng)、低濃度瓦斯細水霧電子管理系統(tǒng)、低濃度瓦斯細水霧 輸送系統(tǒng)，等。輸送系統(tǒng)，等。 500GF1-3RW 500GF1-3RW 低濃度瓦斯發(fā)電機組圖低濃度瓦斯發(fā)電機組圖 控制屏控制屏 發(fā)動機每一個氣缸的工作循環(huán)，都是由吸氣、壓縮、作功、排發(fā)動機每一個氣缸的工作循環(huán)，都是由吸氣、壓縮、作功、排 氣四個沖程組成的。發(fā)動機每一個氣缸完成一個完整的工作循環(huán)，氣四個沖程組成的。發(fā)動機每一個氣缸完成一個完整的工作循環(huán)， 活塞往復運動兩次，曲軸旋轉兩周?；钊鶑瓦\動兩次，曲軸旋轉兩周。 吸氣沖程吸

9、氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程 曲柄連桿機構 配氣機構 供給系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 點火系統(tǒng) 起動系統(tǒng) 12V19012V190系列燃氣機由一個機體、兩大機構和六大系統(tǒng)組成。系列燃氣機由一個機體、兩大機構和六大系統(tǒng)組成。 電子調速系統(tǒng) 一個機體一個機體 兩大機構兩大機構 六大系統(tǒng)六大系統(tǒng) 機體采用龍門式、整體結構型式。上半部為左右兩排氣缸體，機體采用龍門式、整體結構型式。上半部為左右兩排氣缸體， 下半部為曲軸箱，采用高強度鑄鐵整體鑄造成。兩排氣缸呈下半部為曲軸箱，采用高強度鑄鐵整體鑄造成。兩排氣缸呈V V型排型排 列，夾角列，夾角6060。 曲軸座孔曲軸座孔 凸輪軸座

10、孔凸輪軸座孔 搖臂軸座孔搖臂軸座孔 主油道主油道 曲軸箱兩側均設有觀察口，在左側分別安裝有呼吸器體、離心曲軸箱兩側均設有觀察口，在左側分別安裝有呼吸器體、離心 濾清器、防爆門和啟動馬達支架，右側分別安裝有機油濾清器支架濾清器、防爆門和啟動馬達支架，右側分別安裝有機油濾清器支架 和機油冷卻器支架。兩側觀察口均用觀察蓋密封。該觀察蓋與頂部和機油冷卻器支架。兩側觀察口均用觀察蓋密封。該觀察蓋與頂部 觀察蓋均用墊片或密封膠密封。電啟動馬達支架處裝有金屬調整墊觀察蓋均用墊片或密封膠密封。電啟動馬達支架處裝有金屬調整墊 片。片。 挺桿孔挺桿孔 缸蓋串水孔缸蓋串水孔 相鄰兩缸套相鄰兩缸套 底部串水孔底部串水

11、孔 缸蓋螺栓孔缸蓋螺栓孔火花塞孔火花塞孔 缸缸 溫溫 傳傳 感感 器器 孔孔 機體氣缸孔與氣缸套之間的夾層用以儲存冷機體氣缸孔與氣缸套之間的夾層用以儲存冷 卻水；每個氣缸的上端面有四個串水孔，與氣缸卻水；每個氣缸的上端面有四個串水孔，與氣缸 蓋上的冷卻水腔相通；相鄰兩氣缸孔底部有串水蓋上的冷卻水腔相通；相鄰兩氣缸孔底部有串水 孔與機體側壁的夾層相通，冷卻水可環(huán)繞機體實孔與機體側壁的夾層相通，冷卻水可環(huán)繞機體實 現冷卻功能?，F冷卻功能。 煤層氣是一種寶貴的潔凈優(yōu)質的自然資源，對其進行利用既能減少能源浪費和 環(huán)境污染，也能優(yōu)化我國能源利用結構?，F代工藝技術的突破為煤層氣的開發(fā) 利用提供了更廣闊的發(fā)

12、展前景。 以瓦斯發(fā)電為例，截至2008年4月底，全國瓦斯發(fā)電機組已有1104臺，總裝機 容量達71萬KW，比2005年底分別增加了513臺、41萬KW，增長87%和137%。 中國煤層氣地質資源總量預計達36萬多億m，相當于國內目前常規(guī)天然氣的 地質資源量。 煤層氣發(fā)展前景日益明朗，產業(yè)化開發(fā)利用不斷推進，從煤層氣的勘探、開采、 運輸、利用建立一系列的產業(yè)發(fā)展規(guī)劃。 前瞻煤層氣行業(yè)分析報告指出，中國煤層氣資源大規(guī)模市場化開發(fā)的序幕正在 緩緩拉開。作為聯接資源與市場的管道，煤層氣外輸管道建設即將進入快速通 道?！笆濉币?guī)劃中，提出在沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣及豫北地區(qū)建設 13條輸氣管道，總長

13、度2054千米，設計年輸氣能力120億立方米。 按1立方瓦斯氣熱值4*107 J計算：每小時瓦斯氣提供的熱值是： 111.3m3/min*40MJ/m3*60min/h=267120MJ/h 若以單臺瓦斯發(fā)電機組長期運行功率按保守 425kW 計算。 年發(fā)電量：425kW7200h82448萬（kW.h） 根據山西省物價局公布的大工業(yè)電費價格平峰谷的價格分別為0.5292元， 0.7695元， 0.3058元，則平均電價按0.535元計。 單臺年發(fā)電產值：2448萬0.5351309.68 萬元 運行成本：可控制在 144 萬元內，平均每千瓦時運行成本在 0.05 元左右。 按每萬kwh電折合標準煤1.229噸計