煤層氣發(fā)電培訓(xùn)

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(chǔ)存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)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(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣，是近一二十年在國(guó)際上崛起 的潔凈、優(yōu)質(zhì)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(dāng)于1.13kg汽油、1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤，其熱值與天然氣相當(dāng)，可以與天 然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產(chǎn)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(guó)家能源局下發(fā)煤層氣產(chǎn)業(yè)政策，希望改變煤層氣沉寂的發(fā)展態(tài)勢(shì)，清理 煤層氣產(chǎn)業(yè)制度障礙，將煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為重要的新興能源產(chǎn)業(yè)。 山西儲(chǔ)藏量驚人。 煤層氣的開(kāi)采一般有兩種方式：一是地面鉆井開(kāi)采；二是井下瓦斯抽放系統(tǒng)抽 出。 地面鉆井開(kāi)采的煤層氣和抽放瓦斯都是可以利用的，通過(guò)地面開(kāi)采和抽放后可 以大大減少風(fēng)排瓦斯的數(shù)量，降低了煤礦對(duì)通風(fēng)的要求，改善了礦工的安全生 產(chǎn)條件。 地面鉆井開(kāi)采方式，國(guó)外已經(jīng)使用，我國(guó)有些煤層透氣性較差，地面開(kāi)采有一 定困難，但若積極開(kāi)發(fā)每年至少可采出50億立方米；由于過(guò)去除了供暖外沒(méi)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(fèi)用，浪費(fèi)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(lái)源可分為按抽放瓦斯來(lái)源可分為4 4個(gè)個(gè) 類型：類型： 開(kāi)采煤層瓦斯抽放類型開(kāi)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(kāi)采煤層瓦斯抽放方法類型 開(kāi)采煤層未卸壓瓦斯抽 放方法 開(kāi)采煤層采動(dòng)卸壓瓦斯 抽放方法 人為強(qiáng)化卸壓瓦斯抽放 方法 回采工作面 大面積預(yù)抽 瓦斯方法 煤 巷 掘 進(jìn) 預(yù) 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(kāi) 采 保 護(hù) 層 抽 放 開(kāi) 采 煤 層 卸 壓 瓦 斯 方法 水 力 壓 裂法 水力割縫法長(zhǎng)鉆孔控制 預(yù)裂爆破法 其它強(qiáng)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(kāi)采煤層瓦斯抽放方法開(kāi)采煤層瓦斯抽放方法 巖巷揭煤 層預(yù)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?shù)装鍑鷰r采動(dòng)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(bào)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(yù)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(lái)自地面抽放泵站的低濃度瓦斯氣，首先通過(guò)輸送系統(tǒng)始端的截止閥進(jìn)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(shì)在于通過(guò)雷達(dá)液位計(jì)能夠監(jiān)控水面高度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)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(shè) 計(jì)耐壓在2.0MPa以上，在額定流量下壓力降不超過(guò)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(guò)發(fā)電利用量，輸送系統(tǒng)中的泄壓溢流閥將自動(dòng)打開(kāi)，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(jìn)入細(xì)水霧管道后，細(xì)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(xì)水霧凝結(jié)回流。細(xì)水霧與低濃度瓦斯氣混合物在 輸送系

7、統(tǒng)的末端經(jīng)脫水器脫水后，將其中的游離水脫除，低濃度瓦斯氣進(jìn)入燃 氣內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，但脫水器內(nèi)絕對(duì)不能有機(jī)械運(yùn)行部件和電器部件。 n 阻火原理：當(dāng)火焰通過(guò)水氣混合層時(shí)，火焰與 水接觸，能量被水蒸發(fā)吸收，化學(xué)反應(yīng)的自由 基減少并消除，同時(shí)，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(dá)水位監(jiān)測(cè)（雷 達(dá)液位計(jì)是德國(guó)EH公司生產(chǎn)）和計(jì)算機(jī)自動(dòng) 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(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 底盤底盤 12V190 12V190系列燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組由系列燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組由12V19012V190系列發(fā)動(dòng)機(jī)、系

8、列發(fā)動(dòng)機(jī)、1FC61FC6發(fā)電機(jī)兩發(fā)電機(jī)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(xì)水霧電子管理系統(tǒng)、低濃度瓦斯細(xì)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(jī)組圖低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組圖 控制屏控制屏 發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)氣缸的工作循環(huán)，都是由吸氣、壓縮、作功、排發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)氣缸的工作循環(huán)，都是由吸氣、壓縮、作功、排 氣四個(gè)沖程組成的。發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)氣缸完成一個(gè)完整的工作循環(huán)，氣四個(gè)沖程組成的。發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)氣缸完成一個(gè)完整的工作循環(huán)， 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周。活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸旋轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu) 供給系統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 點(diǎn)火系統(tǒng) 起動(dòng)系統(tǒng) 12V19012V190系列燃?xì)鈾C(jī)由一個(gè)機(jī)體、兩大機(jī)構(gòu)和六大系統(tǒng)組成。系列燃?xì)鈾C(jī)由一個(gè)機(jī)體、兩大機(jī)構(gòu)和六大系統(tǒng)組成。 電子調(diào)速系統(tǒng) 一個(gè)機(jī)體一個(gè)機(jī)體 兩大機(jī)構(gòu)兩大機(jī)構(gòu) 六大系統(tǒng)六大系統(tǒng) 機(jī)體采用龍門式、整體結(jié)構(gòu)型式。上半部為左右兩排氣缸體，機(jī)體采用龍門式、整體結(jié)構(gòu)型式。上半部為左右兩排氣缸體， 下半部為曲軸箱，采用高強(qiáng)度鑄鐵整體鑄造成。兩排氣缸呈下半部為曲軸箱，采用高強(qiáng)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(cè)均設(shè)有觀察口，在左側(cè)分別安裝有呼吸器體、離心曲軸箱兩側(cè)均設(shè)有觀察口，在左側(cè)分別安裝有呼吸器體、離心 濾清器、防爆門和啟動(dòng)馬達(dá)支架，右側(cè)分別安裝有機(jī)油濾清器支架濾清器、防爆門和啟動(dòng)馬達(dá)支架，右側(cè)分別安裝有機(jī)油濾清器支架 和機(jī)油冷卻器支架。兩側(cè)觀察口均用觀察蓋密封。該觀察蓋與頂部和機(jī)油冷卻器支架。兩側(cè)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(dòng)馬達(dá)支架處裝有金屬調(diào)整墊觀察蓋均用墊片或密封膠密封。電啟動(dòng)馬達(dá)支架處裝有金屬調(diào)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(jī)體氣缸孔與氣缸套之間的夾層用以儲(chǔ)存冷機(jī)體氣缸孔與氣缸套之間的夾層用以儲(chǔ)存冷 卻水；每個(gè)氣缸的上端面有四個(gè)串水孔，與氣缸卻水；每個(gè)氣缸的上端面有四個(gè)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(jī)體側(cè)壁的夾層相通，冷卻水可環(huán)繞機(jī)體實(shí)孔與機(jī)體側(cè)壁的夾層相通，冷卻水可環(huán)繞機(jī)體實(shí) 現(xiàn)冷卻功能?，F(xiàn)冷卻功能。 煤層氣是一種寶貴的潔凈優(yōu)質(zhì)的自然資源，對(duì)其進(jìn)行利用既能減少能源浪費(fèi)和 環(huán)境污染，也能優(yōu)化我國(guó)能源利用結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代工藝技術(shù)的突破為煤層氣的開(kāi)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(guó)瓦斯發(fā)電機(jī)組已有1104臺(tái)，總裝機(jī) 容量達(dá)71萬(wàn)KW，比2005年底分別增加了513臺(tái)、41萬(wàn)KW，增長(zhǎng)87%和137%。 中國(guó)煤層氣地質(zhì)資源總量預(yù)計(jì)達(dá)36萬(wàn)多億m，相當(dāng)于國(guó)內(nèi)目前常規(guī)天然氣的 地質(zhì)資源量。 煤層氣發(fā)展前景日益明朗，產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)利用不斷推進(jìn)，從煤層氣的勘探、開(kāi)采、 運(yùn)輸、利用建立一系列的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。 前瞻煤層氣行業(yè)分析報(bào)告指出，中國(guó)煤層氣資源大規(guī)模市場(chǎng)化開(kāi)發(fā)的序幕正在 緩緩拉開(kāi)。作為聯(lián)接資源與市場(chǎng)的管道，煤層氣外輸管道建設(shè)即將進(jìn)入快速通 道。“十二五”規(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(shè) 13條輸氣管道，總長(zhǎng)

13、度2054千米，設(shè)計(jì)年輸氣能力120億立方米。 按1立方瓦斯氣熱值4*107 J計(jì)算：每小時(shí)瓦斯氣提供的熱值是： 111.3m3/min*40MJ/m3*60min/h=267120MJ/h 若以單臺(tái)瓦斯發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行功率按保守 425kW 計(jì)算。 年發(fā)電量：425kW7200h82448萬(wàn)（kW.h） 根據(jù)山西省物價(jià)局公布的大工業(yè)電費(fèi)價(jià)格平峰谷的價(jià)格分別為0.5292元， 0.7695元， 0.3058元，則平均電價(jià)按0.535元計(jì)。 單臺(tái)年發(fā)電產(chǎn)值：2448萬(wàn)0.5351309.68 萬(wàn)元 運(yùn)行成本：可控制在 144 萬(wàn)元內(nèi)，平均每千瓦時(shí)運(yùn)行成本在 0.05 元左右。 按每萬(wàn)kwh電折合標(biāo)準(zhǔn)煤1.229噸計(jì)