瓦斯發電技術的優化措施

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隨著國家對煤炭資源的開發力度又逐漸回升，瓦斯的綜合利用得到了發展，目前在全國范圍內已經有很多家企業成功使用低濃度發電技術，取得了良好的經濟效益。但是由于我們國家的經濟發展并不平衡，瓦斯的運用出現的一些問題，值得引起關注。瓦斯是一種能夠帶來溫室效應的氣體，很多倡導綠色發展的企業或者組織都要求全世界減少對瓦斯的排放量，目前由于抽取煤礦的空氣質量不好，為了保證抽取效果，就要完善煤礦的生產條件，保證安全生產環境，保證空氣的潔凈。在目前，瓦斯發電已經有很廣泛的運用，在瓦斯發電中，如何減少溫室效應的排放，如何把發電后的余熱利用得更好，是人們應該解決的問題。

1瓦斯發電

煤礦瓦斯分兩種，高濃度瓦斯，瓦斯濃度大于30%。故而低濃度就是低于30%的瓦斯，根據國家的相關規定，當抽取的瓦斯濃度大于30%的時候，不能直接燃燒，只能用作內燃機發電或者其他的用途。而低濃度瓦斯，一方面適合我們國家煤礦普遍、量小的特點，而且在瓦斯的輸送過程中，也必須有相關的規定，制定安全技術措施，這個給我們國家的低濃度瓦斯發電帶來了生機。目前我們國家60%以上的煤礦都是低濃度瓦斯，這為我們國家的瓦斯發電帶來了能源保障。瓦斯發電的基本要求是按照國家相關要求安裝的瓦斯利用系統，在能夠正常運行的情況下使用，瓦斯的濃度必須符合利用要求，達到這兩個條件就可以建設瓦斯電站，用以實現我們國家煤礦的良性循環。

1.1內燃機瓦斯

在煤礦底下結合地面輸送瓦斯的開采方式，煤層中瓦斯的濃度可達50%以上，由于此時的開采是煤礦在開采時的一種附屬氣體，穩定性能低在這個過程中，如果在把瓦斯抽取到地面的途中，如果瓦斯的氣體濃度低，接近瓦斯的爆炸范圍值時，則容易爆炸，因此在開采的時候，必須確定好瓦斯的濃度。根據調查顯示，可直接給居民使用的瓦斯濃度大于40%，但是小于40%的瓦斯可燃，由于這個特性，利用率很低，但是卻有良好的發電效果，在目前我們國家，小于40%的瓦斯基本上都用來發電，一般選用內燃機機組，順應節能減排的趨勢。［2］

1.2燃氣輪機瓦斯

在煤礦開采的時候，直接從地面鉆孔中抽出來的瓦斯濃度高，則可以直接運輸或者做遠距離的運輸，除此之外還運用于民用燃料和化工原料，這種瓦斯危險系數低，發電技術容易控制，穩定性高，但是由于開采的特殊性，結合我們國家的煤礦特點來看，民用無法長期供應，由于瓦斯濃度較高，可用于燃氣機輪機發電。

1.3乏風瓦斯

在煤礦的開采過程中，一方面是為了保證開采工作人員的安全，能夠呼吸新鮮的空氣，另一方面是為了讓開采順利進行，會向開采煤礦的井下傳送清潔空氣，此時從礦井的通風口處出來的排放氣體中有微量瓦斯的存在，如果排放到空氣中就是污染氣體，造成空氣污染，因此出現的乏風瓦斯發電，將瓦斯濃度小于0.2%的氣體收集進氧化器中，在收集以后進行燃燒，燃燒的過程中銷毀瓦斯，燃燒產生余熱，可以利用余熱來產生熱水，然后帶動汽輪機發電，實現乏風發電。

2現狀

傳統的瓦斯發電主要利用燃氣輪機發電，通過利用瓦斯來提升壓力，利用高溫，在增加壓強的作用下降低爆炸的風險，一般濃度過于低的瓦斯容易爆炸，所以在燃氣輪機發電中，需要高濃度的瓦斯。使用這種發電，因為燃氣輪機耗費大量的能耗，隨著內燃機瓦斯發電的出現，低于30%的瓦斯也得到廣泛的運用，在運用中，由于不斷的推廣和使用，內燃機已經在目前的市場上得到了廣泛的運用，在當前的形勢下，雖然對其不斷進行改進和完善，導致自動化水平越來越高，瓦斯發電的手法日益成熟，為了保證在使用瓦斯發電的時候實現資源的有效利用，同時也要在保護環境的情況下進行改進，因此一定要培育好專業的人才，同時也要將資源進行整合，在不斷創新發展的基礎上，把瓦斯資源更加高效的加以利用，解決瓦斯的污染等問題。［3］

3改進措施

3.1氣體分析

目前使用的瓦斯氣體很大程度上都是直接從礦井下抽取的氣體，這一類瓦斯氣品質的優良直接影響著瓦斯發電的安全，與瓦斯發電機組的安全運行狀況有很大的關系。因此在直接利用瓦斯的時候，應該對瓦斯進行一定的處理，主要是為了滿足瓦斯發電機組對氣體的要求，在利用之前，要進行處理，主要有以下幾種方法。(1)減少水分含量，可以利用冷凝排水系統，對瓦斯進行脫水處理，降低其水分含量。(2)除去氣體中的雜質，瓦斯是直接從煤礦中抽取的，因此含有很多的煤渣等大量有害氣體。

3.2可控因素

在瓦斯即將進入發電機組之前對濃度和氣量進行有效的控制。瓦斯氣發熱量和發電機組的安全運行有直接的關系。在抽取中，瓦斯的濃度會發生變化，在正常發電運行中，當瓦斯的濃度降低或者氣流量減少時，會降低發電機組的頻率，同時也影響發出電能的頻率質量，這種情況可引發內燃機失調，造成停機，會造成更嚴重的情況。

3.3運行措施

由于瓦斯發電需要發電機組的運行，在這個過程中，要控制好發電機組的運行。針對內燃機發電機組的容量而言，容量小，所以需要同時運行多臺發電機，由于瓦斯氣量不穩定，會根據瓦斯濃度的變化而變化，在瓦斯氣量充足的時候，就需要發電機組負荷運行，如果氣量不充足，就會造成低負荷甚至逆功率運行，因此在這種情況下，一定要按照實際狀況來制定對策，在運行的時候根據發電機組的情況和瓦斯氣量變化，或者同步減小運行頻率，采取及時調整負荷，確保超速，逆功率等各項保護完好有效的措施，以此實現瓦斯氣體安全高效利用。

4結語

綜上所述，由于瓦斯發電已經被普遍運用在生產中，瓦斯發電技術已經被不斷改進運用，這個過程中不斷降低了發電成本，提高了發電的穩定性。

參考文獻:

［1］王琳.低濃度瓦斯發電技術的改進［J］.煤礦機電，2008(1):106-107.

［2］高炯.煤礦瓦斯發電技術［J］.中國煤層氣，2006，3(1):44-46.

［3］蘆學忠.低濃度瓦斯發電技術及應用分析［J］.內蒙古煤炭經濟，2013(2):121.

作者:馬培耀 單位:靖遠煤業集團白銀潔能熱電有限責任公司