煤礦低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介

煤礦低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介?匯報內(nèi)容－LectureContent0勝動集團(tuán)自動化低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組－智能、可靠、高效勝動集團(tuán)簡介1瓦斯發(fā)電發(fā)展歷程23產(chǎn)品市場應(yīng)用情況4低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介匯報內(nèi)容－LectureContent0效益分析5勝動集團(tuán)簡介1燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)業(yè)先行者勝動集團(tuán)簡介1國內(nèi)最大的燃?xì)饩C合利用裝備專業(yè)生產(chǎn)制造基地中國分布式燃?xì)饩C合利用技術(shù)服務(wù)專家國家燃?xì)饩C合利用相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂者，行業(yè)政策推動和參與制訂者燃?xì)獍l(fā)電行業(yè)唯一“中國名牌”產(chǎn)品國內(nèi)最大的燃?xì)饩C合利用裝備專業(yè)生產(chǎn)制造基地勝動集團(tuán)簡介1CE認(rèn)證證書QHSE認(rèn)證證書中國分布式燃?xì)饩C合利用技術(shù)服務(wù)專家勝動集團(tuán)簡介1國家燃?xì)饩C合利用相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂者，行業(yè)政策推動和參與制訂者勝動集團(tuán)簡介1行業(yè)政策推動者《關(guān)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(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法（試行）》相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂者（煤礦安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）AQ1075-2009《煤礦低濃度瓦斯往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)組通用技術(shù)條件》AQ1078-2009《煤礦低濃度瓦斯與細(xì)水霧混合安全輸送裝置技術(shù)規(guī)范》AQ1074-2009《煤礦瓦斯輸送管道干式阻火器通用技術(shù)條件》AQ1077-2009《煤礦瓦斯往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)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(jìn)入煤礦瓦斯發(fā)電領(lǐng)域，但當(dāng)時主要還是應(yīng)用天然氣機(jī)技術(shù)。這種發(fā)電機(jī)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?xì)饣旌掀?，開發(fā)400kW、500kW、1200kW、2000kW煤礦瓦斯發(fā)電機(jī)組，這種發(fā)電機(jī)組適合于瓦斯?jié)舛却笥?0%的煤礦。

400kW瓦斯發(fā)電機(jī)組

500kW瓦斯發(fā)電機(jī)組第三階段瓦斯發(fā)電發(fā)展歷程22004年下半年到現(xiàn)在，相繼開發(fā)了低濃度瓦斯安全輸送技術(shù)、機(jī)組安全防爆技術(shù)、低濃度發(fā)電技術(shù)等相關(guān)專項技術(shù)，并成功應(yīng)用于煤礦低濃度瓦斯（4%－30%）發(fā)電領(lǐng)域。低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3瓦斯發(fā)電站示意圖低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)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(jìn)行發(fā)電需要解決的問題3.4低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)3.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)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(jìn)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(jī)組安全性：機(jī)組安全是低濃度瓦斯發(fā)電的重要保障；二是適應(yīng)性問題：機(jī)組對瓦斯的適應(yīng)性：保證機(jī)組適應(yīng)瓦斯?jié)舛炔粩嘧兓奶攸c；機(jī)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)簡介3水位自控式水封阻火器采用雷達(dá)水位監(jiān)測（雷達(dá)液位計是德國E＋H公司生產(chǎn)）和計算機(jī)自動控制，當(dāng)水位低于設(shè)定下線水位時自動補(bǔ)水，當(dāng)水位高于設(shè)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(shù)簡介3阻火技術(shù)：火焰以一定速度進(jìn)入阻火芯狹縫時，反應(yīng)中心的自由基和自由原子與冷壁相碰撞放出其能量，反應(yīng)區(qū)的熱量流向冷壁邊界?；鹧婷孢_(dá)到一定距離時，開始形成熄火層，自由基越來越少直到?jīng)]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(shù)簡介3濕式放散技術(shù)：為保證煤礦水環(huán)真空泵的安全運(yùn)行和整個輸送系統(tǒng)工作在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)，在輸送系統(tǒng)的主管道上設(shè)置一個瓦斯安全放散器。當(dāng)輸送系統(tǒng)管道壓力增高時，內(nèi)套水面下降，外套水面上升；當(dāng)內(nèi)套水面下降到露出內(nèi)套下沿時，瓦斯便通過水溢出排空,實現(xiàn)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(shù)簡介3細(xì)水霧滅火技術(shù)：細(xì)水霧滅火是當(dāng)今世界消防領(lǐng)域內(nèi)的最新技術(shù)，但此技術(shù)應(yīng)用在煤礦瓦斯輸送方面，有以下兩點本質(zhì)區(qū)別的：消防領(lǐng)域所滅火源是非運(yùn)動的，而瓦斯管道內(nèi)的火源是以聲速以上的速度傳播的。消防領(lǐng)域是先形成火焰后噴霧滅火，而瓦斯管道細(xì)水霧滅火的特點是細(xì)水霧與瓦斯已經(jīng)混合均勻，并以一定的速度流動，是長期的、連續(xù)的形成細(xì)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(shù)簡介3細(xì)水霧滅火機(jī)理：冷卻：細(xì)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(dāng)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(jìn)入細(xì)水霧后，細(xì)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(yīng)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(shù)簡介3脫水技術(shù)：通過脫水器將瓦斯中水分脫離。脫水器由旋風(fēng)脫水和重力脫水串聯(lián)實現(xiàn)，設(shè)置在利用低濃度瓦斯的設(shè)備跟前，對于應(yīng)用低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)的設(shè)備來說，每臺發(fā)電機(jī)組分別對應(yīng)一套脫水器。旋風(fēng)和重力脫水裝置上分別設(shè)置彈簧自復(fù)位式防爆門，出廠時已將彈簧開啟壓力設(shè)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(shù)簡介3細(xì)水霧輸送監(jiān)控系統(tǒng)3.4低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)參數(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組型號及主要參數(shù)列表機(jī)組型號500GF1-3RWD500GF1-3PwWD600GF1-1RWD600GF1-1PwWD額定功率，kW500600持續(xù)功率，kW500600燃?xì)鉄岷穆?，MJ/kW·h10.39.88機(jī)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(zhì)量，kg112001075011400109003.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3電控燃?xì)饣旌霞夹g(shù)瓦斯與空氣先混合后增壓技術(shù)低壓進(jìn)氣技術(shù)燃燒自動控制技術(shù)稀燃技術(shù)瓦斯管道專用阻火技術(shù)自動控制技術(shù)先進(jìn)的出廠試驗系統(tǒng)3.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3電控燃?xì)饣旌霞夹g(shù)通過計算機(jī)實現(xiàn)發(fā)動機(jī)空燃比閉環(huán)控制，以此適應(yīng)瓦斯?jié)舛入S時變化的特點。瓦斯?jié)舛茸兓l(fā)電機(jī)組穩(wěn)定輸出功率?；诘蜔嶂低咚?，設(shè)計大口徑瓦斯進(jìn)氣通道。瓦斯與空氣分別由蝶門進(jìn)行控制。快速碟門混合器3.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3瓦斯與空氣先混合后增壓技術(shù)該技術(shù)通過利用發(fā)動機(jī)尾氣將混合后的瓦斯與空氣同時增壓，適應(yīng)煤礦瓦斯壓力低的特點。該技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)直接應(yīng)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(shè)備，減少投資、降低安全隱患。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3低壓進(jìn)氣技術(shù)針對瓦斯壓力低的特點，我公司設(shè)計的瓦斯發(fā)電機(jī)組，只需要瓦斯壓力達(dá)到300mmH2O以上即可達(dá)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(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3燃燒自動控制技術(shù)通過此技術(shù)，可將機(jī)組缸溫控制在420℃以下，顯著降低熱負(fù)荷，明顯提高機(jī)組運(yùn)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(shù)的機(jī)組一般缸溫超過500℃，其關(guān)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(chǎn)生爆震，就可能造成機(jī)器的活塞熔化而產(chǎn)生重大機(jī)械事故。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3稀燃技術(shù)通過合理匹配配氣系統(tǒng)，利用自主知識產(chǎn)權(quán)的新概念燃燒室技術(shù)和燃燒自動控制技術(shù)，實現(xiàn)稀薄燃燒，降低熱負(fù)荷，提高了機(jī)組對燃?xì)獾倪m應(yīng)性和機(jī)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(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3瓦斯管道專用阻火技術(shù)在中冷器前與增壓器后設(shè)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(jī)進(jìn)氣總管與調(diào)速蝶門之間設(shè)置一道阻火器，防止發(fā)動機(jī)燃燒室火焰回傳。在增壓器前與調(diào)壓閥之間設(shè)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(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3自動控制技術(shù)基本功能：一鍵起?？刂?，操作簡單；測量保護(hù)：缸溫、排溫在內(nèi)的所有機(jī)組參數(shù)測量，發(fā)動機(jī)保護(hù)完備；工控適應(yīng)：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(wǎng)絡(luò)功能：便于構(gòu)建大型自動化電站，有效提高網(wǎng)絡(luò)管理水平；安全防護(hù)：實現(xiàn)了強(qiáng)弱電分離，整機(jī)防護(hù)符合CE認(rèn)證。3.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)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(shù)字點火系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介13.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)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(shù)字點火系統(tǒng)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介13.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)發(fā)動機(jī)參數(shù)采集控制器電量參數(shù)采集控制器混合器控制器甲烷濃度變送器觸摸屏數(shù)字式轉(zhuǎn)速（負(fù)荷）控制器混合器、燃?xì)鈭?zhí)行器等執(zhí)行部件系統(tǒng)構(gòu)成集中控制柜機(jī)組控制屏發(fā)電機(jī)組集中監(jiān)控系統(tǒng)3.5低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用的核心技術(shù)低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介3先進(jìn)的出廠試驗系統(tǒng)擁有專用燃?xì)廨斔凸芫€，可模擬瓦斯、沼氣等多種可燃?xì)怏w進(jìn)行機(jī)組試驗。產(chǎn)品市場應(yīng)用情況4產(chǎn)品市場應(yīng)用情況4產(chǎn)品市場應(yīng)用情況4產(chǎn)品市場應(yīng)用情況4建設(shè)單位數(shù)量建設(shè)單位數(shù)量建設(shè)單位數(shù)量建設(shè)單位數(shù)量國投南煤16雞西礦業(yè)集團(tuán)14通化礦業(yè)集團(tuán)3內(nèi)蒙古烏達(dá)礦務(wù)局3平頂山礦業(yè)16北票煤業(yè)2淮北礦業(yè)集團(tuán)18貴州松河礦5阜新礦務(wù)局40鶴崗礦務(wù)局12淮南礦業(yè)集團(tuán)18揚(yáng)州礦務(wù)局2國投新集2遼源礦務(wù)局7成都地奧2唐山開灤礦業(yè)集團(tuán)4潞安礦務(wù)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(wù)局8貴州玉舍2陜西彬長礦務(wù)局24六盤水群聯(lián)2神華寧煤集團(tuán)8河南鄭煤4重慶永榮礦業(yè)有限公司2神華烏達(dá)礦業(yè)3雞西礦務(wù)局16貴陽頓豐貿(mào)易3鐵法煤業(yè)10雞西礦業(yè)集團(tuán)8山西蔭營煤礦10焦作煤業(yè)集團(tuán)26雙鴨山礦業(yè)4鄭州廣賢工貿(mào)有限公司2義煤集團(tuán)千秋礦4河南順承集團(tuán)2沈煤集團(tuán)14貴州振興煤礦2鄭州鄭煤集團(tuán)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(tuán)耿村礦4鶴壁市新生能源16廣能集團(tuán)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(tuán)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(tuán)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(tuán)14山西沁新集團(tuán)7雞西北隆4效益分析5效益分析51、假設(shè)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(jī)組發(fā)電功率500kW計算，10臺機(jī)組發(fā)電功率為5000kW。年運(yùn)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(biāo)煤按照400元/噸計算。1kg標(biāo)煤熱值為29260kJ，每臺機(jī)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(biāo)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(jīng)營成本經(jīng)營成本合計：178萬元。其中包括：人員工資：電站運(yùn)行及維護(hù)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