瓦斯發(fā)電說明資料教材

目錄TOC\o"1-1"\h\z\u一、概述 11.1高山煤礦項(xiàng)目簡介 12.1瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介 2二、濟(jì)柴瓦斯發(fā)電介紹 31.1濟(jì)南柴油機(jī)股份有限公司簡介 32.2石油濟(jì)柴瓦斯發(fā)電機(jī)組簡介 122.2.1技術(shù)概況 122.2.2主要技術(shù)原理及特點(diǎn) 12三、細(xì)水霧瓦斯安全輸送系統(tǒng)簡介 223.1先進(jìn)的細(xì)水霧發(fā)生方法 223.2細(xì)水霧與瓦斯混合物分離技術(shù) 223.3技術(shù)適用性 22四、石油濟(jì)柴瓦斯發(fā)電業(yè)績情況 23五、“濟(jì)柴”瓦斯發(fā)電機(jī)組應(yīng)用案例分析 28一、概述1.1高山煤礦項(xiàng)目簡介高山煤礦屬黔西大中型煤礦建設(shè)項(xiàng)目，該礦設(shè)計(jì)年產(chǎn)60萬噸，動態(tài)投資4.34億元，預(yù)計(jì)3年建成投產(chǎn)。高山煤礦自建礦之初，始終堅(jiān)持礦井建設(shè)與環(huán)境治理、節(jié)能減排、循環(huán)利用、和諧礦區(qū)等多方面同步發(fā)展，長期致力于綠色礦山建設(shè)，并取得良好效果。

目前，施工現(xiàn)場一片火熱，各種機(jī)器正在緊張施工作業(yè)中，工程進(jìn)展較為順利，初步完成投資近6000萬元，已基本平整出工業(yè)廣場、變電站、辦公樓、食堂和職工宿舍等建設(shè)場地。預(yù)計(jì)用兩年半時間完成各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提前投入生產(chǎn)。近日，在省國土資源廳組織的專家推薦論證會上，黔西縣高山煤礦從全省眾多礦山企業(yè)中脫穎而出，被推薦為第二批國家級綠色礦山試點(diǎn)單位，成為全省七家礦山企業(yè)的優(yōu)秀代表之一。本著高山煤礦節(jié)能環(huán)保的理念，本項(xiàng)目為低濃度瓦斯綜合利用及節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目，利用高山煤礦抽排瓦斯作為燃料進(jìn)行發(fā)電，可減少環(huán)境污染，降低大氣溫室效應(yīng)，又能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)高山煤礦當(dāng)前的瓦斯抽放設(shè)計(jì)資料，高山煤礦目前抽放純量20～28Nm3/min，瓦斯?jié)舛葹?2%，后期隨著開采量的增大，瓦斯抽排量穩(wěn)步提高，抽放純量將達(dá)到36Nm3/min。根據(jù)高山煤礦泵站預(yù)期抽排瓦斯?jié)舛?、瓦斯抽排量等情況，本工程擬安裝6臺濟(jì)柴牌1100GF9-WK2型低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為6MW，一期先上3臺，滿足礦區(qū)用電需求，后期隨著抽排量的增加，再上3臺，機(jī)組直接輸出10.5kV高壓電，并入煤礦現(xiàn)有變電所10kV母線上。2.1瓦斯發(fā)電技術(shù)簡介煤層氣在煤礦稱為煤礦瓦斯。根據(jù)新的資源評價結(jié)果，我國陸上煤層氣資源量36.8萬億立方米，與陸上常規(guī)天然氣資源量（38萬億立方米）相當(dāng)，僅次于俄羅斯和加拿大。煤層氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中的濃度達(dá)到5%－16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。煤層氣不加以利用，直接排放到大氣中，其溫室效應(yīng)約為二氧化碳的21倍。煤礦瓦斯發(fā)電，既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產(chǎn)條件，又有利于增加潔凈能源供應(yīng)、減少溫室氣體排放，達(dá)到保護(hù)生命、保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境的多重目標(biāo)。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)舛却笥?0%的瓦斯，低濃度瓦斯是指瓦斯?jié)舛鹊陀?0%的瓦斯。我國60%以上的瓦斯是含甲烷30%以下的低濃度瓦斯，按煤礦安全規(guī)程要求，瓦斯?jié)舛仍?0%以下的就不能貯存和輸送，更談不上利用了。低濃度瓦斯發(fā)電需要解決2個問題，一是各個煤礦的本身不一樣，而且隨時都在變化，傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組很難“以不變應(yīng)萬變”；二是低濃度瓦斯的安全輸送問題。濟(jì)柴低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組采用電控燃?xì)饣旌掀骷夹g(shù)，可以自動控制空燃比，以適應(yīng)瓦斯的濃度變化，同時，低濃度瓦斯安全輸送技術(shù)，采用細(xì)水霧及多重阻火技術(shù)，解決了低濃度瓦斯的地面安全輸送問題。中國工程院周院士認(rèn)為：“低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組，適合我國煤礦點(diǎn)多量小的特點(diǎn)，堪稱破解我國煤礦瓦斯難題的金鑰匙”。新版《煤礦安全規(guī)程》對濃度在30％以下的瓦斯用于內(nèi)燃機(jī)發(fā)電作出了明確的規(guī)定，《規(guī)程》第148條第五項(xiàng)規(guī)定：抽采的瓦斯?jié)舛鹊陀?0%時，不得作為燃?xì)庵苯尤紵挥糜趦?nèi)燃機(jī)發(fā)電或作其他用途時，瓦斯的利用、輸送必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并制定安全技術(shù)措施。這給低濃度瓦斯發(fā)電提供了制度保障。而我國煤礦60％以上的瓦斯是低濃度瓦斯，這是我國低濃度瓦斯發(fā)電的氣源保障。隨著低濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)的不斷完善，低濃度煤層氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會有良性的規(guī)?；l(fā)展，將會產(chǎn)生越來越大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。二、濟(jì)柴瓦斯發(fā)電介紹1.1濟(jì)南柴油機(jī)股份有限公司簡介濟(jì)南柴油機(jī)股份有限公司（JinanDieselEngineCo.,Ltd）位于中國山東省濟(jì)南市，是中國石油天然氣集團(tuán)公司下屬唯一的內(nèi)燃機(jī)專業(yè)制造企業(yè)，也是全國機(jī)械行業(yè)骨干企業(yè)之一，擁有89年的發(fā)展歷史。1996年，公司率先成為中石油試點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行股份制改造，同年10月，“石油濟(jì)柴”在深交所上市，股票代碼000617。公司現(xiàn)有員工2280人，總資產(chǎn)近25億元，2008年?duì)I業(yè)收入18億元，下設(shè)營銷中心、研發(fā)技術(shù)中心、制造中心，綠色能源公司四個主要單位。石油濟(jì)柴是國內(nèi)非道路用中高速、中大功率柴油機(jī)和燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的主要生產(chǎn)商，主導(dǎo)產(chǎn)品"濟(jì)柴牌"190系列發(fā)動機(jī)及發(fā)電機(jī)組，廣泛適用于石油鉆探、工礦機(jī)車、工程機(jī)械、艦艇漁船（包括各種工程船、運(yùn)輸船、客輪、漁政船、漁船、軍艦主輔機(jī)動力）及發(fā)電設(shè)備（應(yīng)急自動化電源、常用電源、生產(chǎn)及消防備用電源等），是國家軍工等要害領(lǐng)域和場合的重點(diǎn)選用產(chǎn)品。產(chǎn)品范圍覆蓋全國油田和30個省市、自治區(qū)、直轄市，并出口美國、俄羅斯、丹麥、印尼、泰國、尼日利亞等三十多個國家和地區(qū)。石油濟(jì)柴瓦斯（煤層氣）發(fā)電產(chǎn)品于2003年最早在晉城地區(qū)使用，自2005年以來公司加大煤礦瓦斯發(fā)電產(chǎn)品的研發(fā)投入，注重與煤礦相關(guān)科研院所的溝通與合作，與中國煤層氣學(xué)會、河南理工大學(xué)、撫順煤科總院及各煤炭設(shè)計(jì)院建立緊密聯(lián)系，相繼研發(fā)煤礦瓦斯專有的高、低濃度機(jī)型8種，功率覆蓋200-1100kW，采用當(dāng)今國際上先進(jìn)的燃?xì)鈾C(jī)控制技術(shù)和稀薄燃燒理論，針對國內(nèi)瓦斯抽排過程中，瓦斯?jié)舛炔▌虞^大的特點(diǎn)，通過對進(jìn)氣系統(tǒng)的合理匹配，使得瓦斯機(jī)組的適應(yīng)性能更為寬廣，可以燃用甲烷濃度在9%-50%、壓力在3-15kPa范圍的瓦斯，其動力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性都達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前已累計(jì)銷售瓦斯（煤層氣）共300余套，分布在11個主要產(chǎn)煤地區(qū)。國家一級計(jì)量單位產(chǎn)品榮獲國家質(zhì)量金獎全國優(yōu)秀維修服務(wù)商全國用戶滿意企業(yè)中國馳名商標(biāo)品牌中國機(jī)械行業(yè)500強(qiáng)全國內(nèi)燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會燃?xì)獍l(fā)動機(jī)工作組所在單位全國往復(fù)式內(nèi)燃燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會所在單位國家重要場合和重點(diǎn)項(xiàng)目內(nèi)燃機(jī)發(fā)電設(shè)備的主要供應(yīng)商海軍裝備定型產(chǎn)品指定供應(yīng)商最早研制燃?xì)鈩恿鞍l(fā)電，中國氣體機(jī)最有影響力品牌國內(nèi)最大的燃?xì)鈩恿Ξa(chǎn)品制造商及綜合服務(wù)商2.2石油濟(jì)柴瓦斯發(fā)電機(jī)組簡介2.2.1技術(shù)概況為了利用煤礦抽排放散的大量瓦斯，減少對大氣環(huán)境的污染，中國石油濟(jì)南柴油機(jī)股份有限公司聯(lián)合河南理工大學(xué)及國外著名公司，采用國際上先進(jìn)的燃?xì)饪刂萍夹g(shù)和稀薄燃燒理論，針對國內(nèi)瓦斯抽排過程中瓦斯?jié)舛炔▌虞^大、壓力不穩(wěn)定的特點(diǎn)，研制開發(fā)瓦斯安全輸送及發(fā)電利用技術(shù)，適合瓦斯?jié)舛?-50%、壓力3-15kPa、溫度5-50℃范圍，目前該技術(shù)已獲得中國石油科技進(jìn)步一等獎、山東省科技創(chuàng)新一等獎，正在申請國家863科技項(xiàng)目。機(jī)組型號：500GF-WK800GF-WK500GF-WK21100GF-WK功率范圍：400kW-1100kW出線電壓：400V、6300V、10500V2.2.2主要技術(shù)原理及特點(diǎn)1)技術(shù)背景及原理煤炭開采過程中大量的瓦斯排空，對大氣環(huán)境造成很大破壞，而瓦斯與氧進(jìn)行燃燒反應(yīng)可以產(chǎn)生大量能量：CH4+202=CO2+2H2O（1NM3瓦斯完全燃燒所需理論空氣量為9.52NM3），可以驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)發(fā)電進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換及余熱循環(huán)的利用，繼解決了環(huán)境污染，又使得廢氣變成清潔能源，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。2)主要技術(shù)內(nèi)容低壓力、低濃度、瓦斯變化大的控制通過機(jī)組燃?xì)忾]環(huán)控制系統(tǒng)，將瓦斯與空氣中的氧自動混合，根據(jù)燃燒室容積及壓縮比，對空燃比進(jìn)行精確控制，保證稀薄燃燒及高效發(fā)電做功。自動檢測燃?xì)膺M(jìn)氣溫度、燃?xì)膺M(jìn)氣壓力、燃?xì)忾y后絕對壓力MAP、溫度MAT、功率、轉(zhuǎn)速、均值排溫等參數(shù)，自動調(diào)整機(jī)組運(yùn)行工況，適應(yīng)現(xiàn)場瓦斯?jié)舛燃皦毫Σ▌?，保證機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，具有濃度適應(yīng)范圍廣、抗波動能力強(qiáng)、自動化程度高的特點(diǎn)。燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)全電腦智能化，高精確度，它的信息輸入系統(tǒng)包括速度傳感器、λ傳感器（空燃比）、功率傳感器或扭矩信號傳感器、兩個進(jìn)氣壓力傳感器和一個進(jìn)氣溫度傳感器，這些傳感器將發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)速、功率（或扭矩）、尾氣中氧含量等信號及時傳遞給控制器?？刂破鲗⑸鲜鲂畔⑦M(jìn)行處理，計(jì)算出發(fā)動機(jī)最佳運(yùn)行所需要的燃?xì)饬?，由燃?xì)饪刂崎y控制調(diào)整燃?xì)膺M(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)最佳空燃比的目的。同時通過速度執(zhí)行器來控制混合氣的流量，將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在標(biāo)定范圍內(nèi)。含添加劑細(xì)水霧瓦斯輸送系統(tǒng)含添加劑細(xì)水霧裝置以水作為載體，通過加入添加劑后以細(xì)水霧形式分散于“瓦斯-空氣”的混合氣中，在瓦斯爆炸三要素都滿足的條件下抑制瓦斯爆炸，使?jié)舛仍?-16%的瓦斯氣體失爆，實(shí)現(xiàn)低濃度瓦斯的安全輸送。同時采用細(xì)水霧與瓦斯混合的分離技術(shù)，將分離出來的瓦斯用于發(fā)電。系統(tǒng)配合防爆裝置、防回火裝置及瓦斯過濾裝置一并使用，采用輸送過程全程微機(jī)監(jiān)控。3）“濟(jì)柴”瓦斯發(fā)電機(jī)組技術(shù)特點(diǎn)說明(1)“濟(jì)柴”瓦斯發(fā)電機(jī)組采用世界上最先進(jìn)的WOODWARD燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)、燃?xì)饪刂崎y和混合器、電子調(diào)速器等瓦斯進(jìn)氣控制系統(tǒng)。燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)是全電腦智能化，高精確度的燃?xì)膺M(jìn)氣控制系統(tǒng)，它的信息輸入系統(tǒng)包括速度傳感器、λ傳感器、功率傳感器或扭矩信號傳感器、兩個進(jìn)氣壓力傳感器和一個進(jìn)氣溫度傳感器，這些傳感器將發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)速、功率（或扭矩）、尾氣中氧含量等信號及時傳遞給燃?xì)饪刂破?。燃?xì)饪刂破鲗⑸鲜鲂畔⑦M(jìn)行綜合處理，計(jì)算出發(fā)動機(jī)最佳運(yùn)行所需要的燃?xì)饬?，將信息傳遞給燃?xì)饪刂崎y，由燃?xì)饪刂崎y控制調(diào)整燃?xì)膺M(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)控制最佳空燃比的目的。通過控WOODWARD-ProAct執(zhí)行器來控制混合氣的流量，將發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在標(biāo)定范圍內(nèi)。空燃比閉環(huán)控制技術(shù)的應(yīng)用，使瓦斯機(jī)組燃燒更合理，機(jī)組運(yùn)行更加平穩(wěn)、可靠，控制更加精確。目前，國內(nèi)其他企業(yè)生產(chǎn)的瓦斯發(fā)電機(jī)組仍無法實(shí)現(xiàn)空燃比的精確閉環(huán)控制，這直接影響機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、動力性、安全性和排放指標(biāo)。燃?xì)饪刂崎y精密的加工、合理的設(shè)計(jì)，使閥體與動閥始終保持良好的配合狀態(tài)，運(yùn)動靈活，密封嚴(yán)密。當(dāng)瓦斯?jié)舛劝l(fā)生變化后，在控制系統(tǒng)的指揮下，迅速動作，保證了控制指令的準(zhǔn)確執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)精密控制空燃比的目的。閥體不會出現(xiàn)卡滯和錯誤動作的現(xiàn)象。WOODWARD燃?xì)饪刂瓶刂葡到y(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，保證在運(yùn)行過程中不會因外界干擾而導(dǎo)致控制系統(tǒng)失靈。國內(nèi)控制系統(tǒng)抗干擾能力較弱，在運(yùn)行過程中容易因點(diǎn)火系統(tǒng)高壓電力干擾，造成控制失靈。（2）德國MOTORTECH公司智能IC500點(diǎn)火系統(tǒng)，保證點(diǎn)火控制人性化“濟(jì)柴”瓦斯機(jī)組點(diǎn)火系統(tǒng)包括數(shù)字點(diǎn)火模塊、高壓線圈、高壓線、火花塞等，全部采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品。本機(jī)采用德國MOTORTECH公司的IC500高能量智能化的點(diǎn)火系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)如下：在發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火能量都可隨意調(diào)整，并且各缸的點(diǎn)火提前角可單獨(dú)調(diào)整。點(diǎn)火能量分三個等級，可根據(jù)燃?xì)獾慕M分對點(diǎn)火能量進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最佳點(diǎn)火狀態(tài)。最高等級點(diǎn)火能量可高達(dá)5萬伏，實(shí)現(xiàn)高能量點(diǎn)火，使實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒成為可能。點(diǎn)火系統(tǒng)具有自身故障的自動檢測及報警功能，一旦某缸火花塞不點(diǎn)火或某一段線路出現(xiàn)短路或接觸不良等故障，系統(tǒng)可以及時檢測到并進(jìn)行報警，便于機(jī)組的維護(hù)和運(yùn)行。其他廠家磁電機(jī)點(diǎn)火裝置不具有上述功能，并且只有一個點(diǎn)火等級，導(dǎo)致火花塞壽命相對較短。MOTORTECH公司智能IC500點(diǎn)火系統(tǒng)（3）網(wǎng)電無隙備用技術(shù)，確保發(fā)電上網(wǎng)安全網(wǎng)電無隙備用技術(shù)目前尚屬濟(jì)柴獨(dú)有的一項(xiàng)控制技術(shù)。目前在我國尚存在著一個嚴(yán)重的政策問題，即自備電站不允許上網(wǎng)（行業(yè)壟斷）。如果發(fā)電完全自用，一是存在著電站容量和負(fù)荷的匹配問題；二是供電安全問題。自備電站畢竟是小電網(wǎng)，尤其是非正常的故障停電，可能造成人身安全或重大經(jīng)濟(jì)損失。所以這給瓦斯發(fā)電技術(shù)的推廣造成很大影響。濟(jì)柴自主研發(fā)的網(wǎng)電無隙備用技術(shù)，較好地解決了這一上網(wǎng)難題。本技術(shù)主要功能特點(diǎn)是：不對電網(wǎng)反送電，不會對大網(wǎng)造成任何影響；自用負(fù)載始終保持在自發(fā)電和大網(wǎng)雙路供電狀態(tài)。如果自發(fā)電容量大于負(fù)載時，大網(wǎng)供電量≤50kW；如果自發(fā)電容量不夠或故障維修停機(jī)時，大網(wǎng)能自動實(shí)現(xiàn)部分或全部供電，確保了用電的安全。通過這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，既實(shí)現(xiàn)了最大限度地使用自發(fā)電，又保證了用電的安全。（4）機(jī)組采用智能控制屏，方便操作瓦斯機(jī)組控制屏為落地柜式結(jié)構(gòu)。選用智能自動空氣斷路器，具有過電流和逆功率等自動保護(hù)?？刂破羶?nèi)裝有控制器、各種顯示儀表、調(diào)整按鈕、機(jī)組保護(hù)指示燈、緊急停車按鈕等，用于控制及監(jiān)測發(fā)電機(jī)組的工作狀況。發(fā)電機(jī)組的啟動由人工在機(jī)旁操作，停機(jī)可在機(jī)組旁控制，也可由控制屏、計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)。控制系統(tǒng)裝備進(jìn)口自動并車控制模塊，可自動監(jiān)測同步，滿足手動并車及自動并車，多臺機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷自動分配功能，滿足并網(wǎng)、并聯(lián)運(yùn)行工況。機(jī)組轉(zhuǎn)速采用電子調(diào)速控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)，也可通過控制屏面板上轉(zhuǎn)速微調(diào)旋鈕進(jìn)行微量調(diào)整；機(jī)組電壓為自動調(diào)整，通過控制屏面板上電壓整定電位器進(jìn)行電壓整定?？刂破羶?nèi)裝備浮充電裝置，為蓄電池提供充電電源?？刂破量杀O(jiān)測以下內(nèi)容：三相AC電壓合閘指示機(jī)組轉(zhuǎn)速三相輸出電流分閘指示進(jìn)冷卻水溫度頻率水溫高報警燈出冷卻水溫度輸出有功功率油壓低報警燈潤滑進(jìn)油壓力功率因數(shù)油溫高報警燈潤滑出油壓力電池電壓超速報警燈潤滑油溫度轉(zhuǎn)速微調(diào)整旋鈕電壓微調(diào)整旋鈕運(yùn)行時間控制屏內(nèi)加裝遠(yuǎn)傳通訊接口（標(biāo)準(zhǔn)RS485），通過MODBUS協(xié)議進(jìn)行通訊，供甲方實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控。通過無源觸點(diǎn)接收開關(guān)量控制機(jī)組的正常停機(jī)（包括常規(guī)引線的緊急停機(jī)）。（5）低壓進(jìn)氣，確保瓦斯輸送安全針對煤礦瓦斯抽排壓力低的特點(diǎn)，瓦斯機(jī)組采用混合后增壓技術(shù)，瓦斯和空氣都是被機(jī)組自身的壓氣機(jī)吸入的。氣源的壓力只需大于3kPa即可，使瓦斯機(jī)組的適用范圍更廣。進(jìn)氣之前設(shè)置瓦斯預(yù)處理單元，除對瓦斯進(jìn)行凈化、除塵、穩(wěn)壓、脫水的功能外，還設(shè)置止回閥，一旦感應(yīng)異常的壓力反射波迅速切斷，對瓦斯管路起到保護(hù)功能，避免了安全事故的發(fā)生。（6）高效率進(jìn)氣系統(tǒng)保證充氣效率，使機(jī)組功率有效發(fā)揮瓦斯機(jī)為增壓、中冷型。采用了高效率的復(fù)合式空氣濾清器、大流量渦輪增壓器和德國GEA公司技術(shù)生產(chǎn)的圓管式高效中冷器。GEA圓管式高效中冷器散熱效率比普通中冷器高近20%，有效滿足了空氣流量增加對冷卻的要求。同時兩個增壓器共用一個中冷器，這樣可以有效保證即使在兩個增壓器效率不同時，瓦斯機(jī)組左右兩側(cè)進(jìn)氣管中的混合氣特性仍完全相同，使瓦斯機(jī)組左右兩排氣缸實(shí)現(xiàn)相同工況，上述系統(tǒng)保證瓦斯機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)高效，充氣效率提高，爆震幾率降低，有效提高瓦斯機(jī)組升功率，使機(jī)組輸出功率持續(xù)、穩(wěn)定，并比同等機(jī)型功率增加。（7）排氣系統(tǒng)有效防護(hù)，防止熱量向機(jī)房釋放排氣溫度（消音器后）≤500℃，排氣背壓5kPa。排氣匯總管和渦輪增壓器的外部都敷有絕熱層，排氣出口裝有波紋管等彈性排氣膨脹節(jié)，減少了故障率，并防止熱量向機(jī)房內(nèi)釋放。機(jī)組噪聲值（距機(jī)組1m處）≤90dB(A)。機(jī)組采用減振隔音裝置，排氣消音器降噪能力≥20dB(A)。機(jī)組煙氣污染物排放滿足：煙塵≤50mg/m3，SO2≤100mg/m3，NOx≤50mg/m3。（8）安全保障——四道防線確保瓦斯管道安全稀薄燃燒技術(shù)和空燃比控制技術(shù)的采用能夠保證發(fā)動機(jī)始終以稀薄混合氣進(jìn)氣，回火不傳播。高質(zhì)量制造技術(shù)，確保氣閥密封嚴(yán)密、配時準(zhǔn)確，從而杜絕回火現(xiàn)象。安裝在管道上的阻火器對火焰有淬熄作用能阻止火焰的傳播。一旦發(fā)生回火現(xiàn)象，止回閥會迅速關(guān)閉切斷瓦斯氣源，安全閥會迅速打開，泄掉過高的壓力，確保安全。（9）先進(jìn)的出廠試驗(yàn)，保證機(jī)組出廠合格公司設(shè)有產(chǎn)品試驗(yàn)室。試驗(yàn)室管理嚴(yán)謹(jǐn)，裝備精良。有先進(jìn)的丹麥煙度計(jì)，美國的尾氣測試排放儀等。瓦斯發(fā)動機(jī)試驗(yàn)室擁有專用燃?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(yàn)。設(shè)有8個試驗(yàn)臺架，每個試驗(yàn)臺架都配有先進(jìn)的微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤，可以對瓦斯機(jī)組進(jìn)行出廠前的試驗(yàn)、調(diào)試、檢測，對出現(xiàn)的問題能夠進(jìn)行分析、記錄和處理。公司集生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、開發(fā)與一體，對其所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在投產(chǎn)前都要做性能和耐久實(shí)驗(yàn)。為確保發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行，我公司對瓦斯發(fā)動機(jī)做如下試驗(yàn)：（10）微機(jī)操作及顯示系統(tǒng)微機(jī)操作及顯示系統(tǒng)，是對發(fā)電站操作、運(yùn)行和保護(hù)的全電站的計(jì)算機(jī)后臺管理系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)對發(fā)電站各種運(yùn)行參數(shù)的在線實(shí)時監(jiān)視、歷史數(shù)據(jù)保存和查詢、系統(tǒng)運(yùn)行的在線異常報警及電站運(yùn)行報表的打印輸出。本系統(tǒng)采用分布式集中管理模式，縮短了模擬信號的傳輸距離，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，利用總線通訊方式實(shí)現(xiàn)了集中管理。同時該系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)復(fù)視功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理。該系統(tǒng)采用國際先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)結(jié)構(gòu)，易于各種功能的實(shí)現(xiàn)及擴(kuò)展。通過人性化設(shè)計(jì)的人機(jī)友好界面，做到了運(yùn)行人員的操作方便。通訊內(nèi)容包括：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、油壓、油溫、水溫、排溫、缸溫；機(jī)組功率、頻率、電壓、電流；報警指示；機(jī)組功率調(diào)整及機(jī)組的停機(jī)操作。并可實(shí)現(xiàn)手動、自動控制兼顧功能。（11）合理配套發(fā)電機(jī)保證長期穩(wěn)定輸出功率“濟(jì)柴”牌1100GF9-WK2瓦斯機(jī)組選用西門子許可證生產(chǎn)的無刷勵磁穩(wěn)極式發(fā)電機(jī)，電機(jī)額定電壓為10kV，額定容量為1375kVA（1100kW），可保證機(jī)組在1000kW的長期滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行指標(biāo)。JFG系列無刷恒壓同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)組成：發(fā)電機(jī)：由主機(jī)，勵磁機(jī)和勵磁系統(tǒng)組成。主機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁場式，轉(zhuǎn)子呈圓柱形并帶有阻尼繞阻，勵磁機(jī)為旋轉(zhuǎn)電樞式，主機(jī)勵磁功率通過旋轉(zhuǎn)整流器輸入主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。勵磁系統(tǒng)：帶可控硅電壓調(diào)節(jié)器的THYRIPART?勵磁系統(tǒng)，采用相復(fù)勵無刷自動電壓調(diào)壓方式，發(fā)電機(jī)的勵磁電流隨負(fù)載情況而自動調(diào)節(jié)，保持發(fā)電機(jī)的電壓恒定。在負(fù)載變化和短路情況下具有良好的動態(tài)特性。絕緣系統(tǒng)：標(biāo)準(zhǔn)繞阻采用西門子DURIGNIT?2000絕緣系統(tǒng)，滿足VDE0530標(biāo)準(zhǔn)對F級絕緣的要求。所采用的絕緣材料具有不吸潮、介電強(qiáng)度高等特性，且能承受劇烈的溫度變化。定子繞阻采用具有高耐水解特性的特種漆包線或包有云母箔的扁銅母線制成。標(biāo)準(zhǔn)絕緣采用特殊的樹脂浸漬工藝，能獲得高機(jī)械強(qiáng)度、高抗震性和極好絕緣強(qiáng)度的滿意效果，從而使發(fā)電機(jī)能在DIN50019標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種氣候條件下長期運(yùn)行。短路電流和短路參數(shù)：當(dāng)發(fā)生突加大型鼠籠式異步電動機(jī)負(fù)載情況時，由于勵磁系統(tǒng)以相復(fù)勵方式運(yùn)行，發(fā)電機(jī)滿足最小電壓降和最快電壓恢復(fù)的要求，此時這種勵磁方式可提供其值約為3-5倍額定電流的持續(xù)短路電流，以便選擇保護(hù)裝置，但在持續(xù)短路電流的持續(xù)時間達(dá)5S時，發(fā)電機(jī)卸載負(fù)荷。過載：按VDE0530標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在額定電壓下，發(fā)電機(jī)能承受1.5倍額定電流，歷時2min的過載。（12）遠(yuǎn)程微機(jī)可視、監(jiān)控、管理技術(shù)對發(fā)電站操作、運(yùn)行和保護(hù)的全站系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)行參數(shù)的在線實(shí)時監(jiān)視、歷史數(shù)據(jù)保存和查詢、系統(tǒng)運(yùn)行的在線異常報警及電站運(yùn)行報表的打印輸出。同時該系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)復(fù)視功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)結(jié)構(gòu)，易于各種功能的實(shí)現(xiàn)及擴(kuò)展。通過人性化設(shè)計(jì)的人機(jī)友好界面，做到了運(yùn)行人員的操作方便。（13）自動并車、并網(wǎng)及負(fù)荷分配技術(shù)裝備進(jìn)口自動并車控制模塊，可自動監(jiān)測同步，多臺機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷自動分配功能，滿足并網(wǎng)、并聯(lián)運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)并車并網(wǎng)的自動化。三、細(xì)水霧瓦斯安全輸送系統(tǒng)簡介3.1先進(jìn)的細(xì)水霧發(fā)生方法細(xì)水霧是指在噴頭最小設(shè)計(jì)壓力下,以距噴頭1m處的平面上,測得水霧的霧滴直徑DV0.99不超過1000μm。細(xì)水霧具有冷卻降溫、吸收和阻隔輻射熱、霧滴懸浮時間長特點(diǎn)，細(xì)水霧在滅火過程中有較強(qiáng)的抑制火焰的傳播作用。3.2細(xì)水霧與瓦斯混合物分離技術(shù)安裝于整個安全保護(hù)系統(tǒng)終端，瓦斯抽放泵站氣源通入輸送干管后，由于施加了含添加劑細(xì)水霧而使瓦斯氣中攜帶有較多細(xì)水霧，從而形成氣液兩相流。為了不影響發(fā)電機(jī)組的燃燒效率，必須在進(jìn)入發(fā)電機(jī)組前將細(xì)水霧除去，提高機(jī)組發(fā)電效率。3.3技術(shù)適用性瓦斯安全輸送及發(fā)電利用技術(shù)自2006年正式應(yīng)用以來，已經(jīng)在低濃度瓦斯地區(qū)使用，技術(shù)水平經(jīng)過不斷的升級完善，滿足環(huán)境溫度-20℃～+50℃，相對濕度＜90%，海拔高度≤3000ｍ安全可靠使用，適合瓦斯?jié)舛?-50%、排空壓力1-15kPa、溫度5-50℃范圍區(qū)間，對低壓力，低濃度，壓力及濃度變化范圍大的現(xiàn)場能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)控制，機(jī)組自動化程度高，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。在實(shí)際使用中，由于內(nèi)燃機(jī)本身構(gòu)造及材料特點(diǎn)，應(yīng)注意瓦斯中的顆粒雜質(zhì)的過濾，硫化物的含量不要超標(biāo)（總硫含量≤480mg/Nm3），避免零部件污堵腐蝕，同時在寒冷地區(qū)注意管路的保溫及防護(hù)。四、石油濟(jì)柴瓦斯發(fā)電業(yè)績情況通過幾年的實(shí)際應(yīng)用及不斷的技術(shù)開發(fā)，瓦斯安全輸送及發(fā)電利用技術(shù)已在神華集團(tuán)、中煤能源、山西焦煤、川煤集團(tuán)、淮北礦業(yè)集團(tuán)、陽泉煤運(yùn)公司、龍煤集團(tuán)、冀中能源等單位煤礦使用，通過實(shí)際使用效果驗(yàn)證了技術(shù)的可行性，通過瓦斯發(fā)電及余熱綜合利用為煤礦企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，以用促抽的方式保障了礦井的安全生產(chǎn)。濟(jì)柴瓦斯發(fā)電機(jī)組主要業(yè)績五、“濟(jì)柴”瓦斯發(fā)電機(jī)組應(yīng)用案例分析冀中能源張家口集團(tuán)礦業(yè)有限公司宣東礦業(yè)公司于1997年正式開工建設(shè)，2001年投產(chǎn)，井田面積21.87平方公里，礦井可采儲量為7600萬t，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/a，礦井經(jīng)過技術(shù)改造后現(xiàn)生產(chǎn)能力已達(dá)到160萬t/a。根據(jù)《宣東礦業(yè)公司礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造工程設(shè)計(jì)》提供的有關(guān)資料知道，礦井瓦斯可采儲量為2166.69Mm3，抽采率按35%計(jì)算，可采瓦斯儲量為758.3Mm3。為防止煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生，保證礦井人員生命和生產(chǎn)安全，本著節(jié)約資源、減少污染，變費(fèi)為寶的總體利益出發(fā)，近年來礦業(yè)公司先后投資建設(shè)了2座瓦斯抽放站，第一座瓦斯抽放站毗鄰礦井工業(yè)場地，瓦斯抽放穩(wěn)定在約50m3/min（純瓦斯），2008年礦業(yè)公司籌建了低濃度瓦斯發(fā)電站，電站裝機(jī)容量為10MW，采用濟(jì)南柴油機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的20臺500GF-WK2型低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組，總的瓦斯利用量約為50m3/min（純瓦斯）。1100GF9-WK2機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益分析1）一般參數(shù)機(jī)組運(yùn)行時間：考慮到機(jī)組的正常保養(yǎng)及維護(hù)，機(jī)組運(yùn)行時間每年按7200小時計(jì)算。機(jī)組運(yùn)行功率：機(jī)組長期運(yùn)行功率以1000kW。機(jī)組折舊：一般機(jī)組大修周期大于30000小時，可經(jīng)過三次大修，使用年限按10年計(jì)算，折舊費(fèi)用約25萬元每年。電價：國家現(xiàn)行政策下，瓦斯發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價為:下網(wǎng)電價（即礦上使用大電網(wǎng)的電價）稅后約為0.65元/kW.h；2）經(jīng)濟(jì)效益分析單臺1100GF9-WK2型瓦斯發(fā)電機(jī)組長期運(yùn)行功率按1000kW計(jì)算。機(jī)組熱耗率：≤9.5MJ/kW.h，折合成發(fā)電量計(jì)算，每標(biāo)準(zhǔn)方純瓦斯