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煤气层(瓦斯)发电

 

   我们以“携手并进, 共同受益”为经营战略,推动了多种灵活的能效管理运营模式。
我国有众多的煤炭生产企业,瓦斯资源总量约为35万亿立方米,目前年抽排量在125——194亿立方米,年增长量17亿立方米。这些资源大部分被直接排空,造成资源浪费和环境污染,如果抽排不彻底,将直接影响着煤矿安全。
瓦斯发电,形成了“以用促抽,以抽促采”的煤矿良性循环发展,不仅产生了可观的经济效益,而且还有效解决了瓦斯爆炸和污染环境问题,一举多赢。目前公司已与全国大部分的瓦斯矿区合作,提供合作发电、设备租赁、运行管理、技术服务等服务。

公司经营发电的优点

  • 燃气内燃机机组配套设备简单,维修方便,使用寿命长,电站可移动性强。
  • 建站投资小
  • 建站规模灵活,根据气量可选用单台机组并机、并网使用。
  • 电站自耗电少。
  • 燃气内燃机可实现热电冷联供,资源综合效率可达80%以上
  • 对燃气压力要求较低,只要压力高于3kpa,既可用于来发电。
  • 建站周期短,见效快,投资回收期一般在两年左右。
  • 机组热效率高,可达35%左右。
     

瓦斯发电技术简介

  煤层气在煤矿称为煤矿瓦斯,根据新的资源评价结果,我国陆上煤层气资源量36.8万亿立方米,与陆上常规天然气资源量(38万亿立方米)相当,仅次于俄罗斯和加拿大。煤层气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。

煤层气不加以利用,直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍。煤矿瓦斯发电,既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件,又有利于增加洁净能源供应、减少温室气体排放,达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标。

一、低浓度瓦斯发电技术

煤矿瓦斯分高浓度瓦斯和低浓度瓦斯,高浓度瓦斯是指瓦斯浓度大于25%的瓦斯,低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于25%的瓦斯。我国60%以上的瓦斯是含甲烷25%以下的低浓度瓦斯,按煤矿安全规程要求,瓦斯浓度在25%以下的就不能贮存和输送,更谈不上利用了。
低浓度瓦斯发电需要解决2个问题,一是各个煤矿的本身不一样,而且随时都在变化,传统的发电机组很难“以不变应万变”;二是低浓度瓦斯的安全输送问题。

山东胜动集团2000年研制出国内第一台高浓度瓦斯发电机组,2005年10月又研制出第一台500千瓦的低浓度瓦斯发电机组,填补了世界空白。该机组采用电控燃气混合器技术,可以自动控制空燃比,以适应瓦斯的浓度变化,同时,发明了低浓度瓦斯安全输送技术,采用细水雾技术,解决了低浓度瓦斯的地面安全输送问题。
中国工程院周世宁院士认为:“胜动集团发明的瓦斯发电机组,适合我国煤矿点多量小的特点,堪称破解我国煤矿瓦斯难题的金钥匙”。

二、低浓度瓦斯发电基本要求

首先、按国家煤矿安全管理部门的要求安装了瓦斯抽放系统,并且瓦斯抽放系统须正常运行;其次、瓦斯抽放系统纯瓦斯抽放量在100万m3/
年左右,瓦斯浓度在6-25%之间。达到这2个条件就能具备建设瓦斯电站的基础,若建设瓦斯电站就可实现“以利用促抽采、以抽采促安全”的煤矿良性循环发展。

三、瓦斯发电站的投资和收益
电站投资:3000-4000元/kw;机组保证连续运行功率400kW,年运行时间可达300天以上;
一台发电机组年发电量:300万kwh(消耗纯瓦斯100万m3/年);
一台发电机组年发电收益:120万元(电价按0.4元/KWh计);
一台发电机组年运行成本包括机油消耗、人员工资、设备维护、设备折旧等,发电成本在0.10元/kWh左右。
一台发电机组年运行成本成本=0.10元/kWh×300万kWh=30万元;
一台发电机组年收益:年收益=年发电收益-年总成本费用=120万元-30万元=90万元;

四、瓦斯发电站的余热效益
瓦斯发电站还可采用热电联供系统,可以为煤矿提供生活用热水,从而较大限度地实现瓦斯的综合利用。一台500GF1-3RW瓦斯发电机组,排烟温度500℃左右,通过“烟气余热锅炉”,吸收排烟余热,1台机组可产生354.5kg/h 压力是0.4MPa的饱和蒸汽(饱和温度133℃)。

  “烟气余热锅炉”余热效益
电站年运行时间按300天计,每吨蒸汽按70元计算。
一台发电机组年可产生蒸汽量=354.5kg/h×24h×300天≈2500t;
尾气余热效益为:2500t×70元/t≈17.5万元。

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