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。
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