20章瓦斯综合利用

其次十章 瓦斯综合利用第一节矿井瓦斯综合利用方案一、瓦斯利用的必要性充分利用矿山资源，保护环境瓦斯是一种优质和卫生的能源，它的主要成分是甲烷CH41m纯甲烷〔浓度〕35.19MJ，1.2kg〔电力等〕的需求，削减矿井的资燃烧、作为化工原料和发电等。的臭氧层，依据气候变迁国际委员会争论报告，其温室效应是CO2的21倍。假设大而增加地球外表的温室效应，将导致全球变暖，破坏地球的生态环境。2023年，全部兴旺国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量，要比19905.2%，2023书》正式生效。优化能源构造，削减对传统能源的依靠20231.7t,仅为世界平均值6.6%；17976.5%；人均煤炭145t，95.4%。人均化石燃料储量的国际比较见表18-1-1。其开发潜力巨大。依据目前我国石油自然气资源觉察率计算〔10％，31.463〔即每1.0〔城市门站价〕计算3101020—20—11贵州省煤矿设计争论院化工、电力、生活效劳等相关产业的进展，增加就业时机，促进当地经济的进展。瓦为主的能源消费构造可以得到改善和优化，削减对传统能源的依靠。表18-1-1 人均化石燃料储量的国际比较表〔2023年〕名称中国美国欧盟日本OECD印度世界〔t/人〕145833862.832084152〔t/人〕1.6812.164.870.069.080.7325.31自然气可采储量〔t/人〕179718412562431312800100227817贯彻国家相关政策国家为充分利用矿山资源，保护环境，满足国家进展对能源的需求，2023于印发煤矿瓦斯治理与利用实施意见的通知〔特急发改能源[2023]1119；由国〔发改[2023]1137。2023〔[2023]28；由国务院办公厅印发了《关于加快煤层气〔煤矿瓦斯〕〔国办发[2023]47。2023〔国办发[2023]47。费、上网电价等方面享受国家有关优待政策。对企业的进展等将产生深远的影响。矿井安全生产的需求贵州五轮山煤业五轮山煤矿初步设计(变更) 其次十章瓦斯综合利用促进煤矿安全生产。内因。二、瓦斯利用途径分析概述作为化工原料、燃料和发电几个方面来作介绍。瓦斯作为化工原料工利用途径也和自然气相仿，用作化工原料开发系列化工产品〔图18-1-1醇、炭黑、生产乙炔等。但不管是热解生成炭黑、乙炔；氨氧化生成丙烯烷、有机玻璃单体；硝化生成三氯硝基甲烷；氯化生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷；氧化生成甲醛，60%以下，长距离管道输送、液化压缩都需要提纯，这无形中增加了矿井的运行本钱。瓦斯作为民用燃料瓦斯是一种优质和卫生的能源，它的主要成分是甲烷〔CH4，1m纯甲烷〔浓度〕35.19MJ，1.2kg瓦斯但利用效率高，而且近距离输送瓦斯气，不用提纯和液化，削减了输送费用。瓦斯图18-1-1 瓦斯加工利用方向图瓦斯发电2～3井瓦斯发电不适宜，不予考虑。蒸汽轮机发电机组贵州五轮山煤业五轮山煤矿初步设计(变更) 其次十章瓦斯综合利用长，不敏捷，所以目前规划的瓦斯气电站根本不承受这种装机形式。燃气气轮机发电机组提高发电效率。目前，在以自然气为燃料的燃气电站中较多承受。50%,气量较大的而且气源稳定的状况下，0.9MPa160℃，依据美国矿山39%，并且要求浓度稳定、连续。气量和浓度比较稳定的矿区。燃气内燃机发电机组5～35kPa，6%以上均可利用，这使得燃气内燃机发电机组在瓦斯气发电方面获得了越来越广泛的应用。100～2023kW有了长足的进步，主要表现在输出功率的提高、污染物排放的降低。NOxCO稳态工况下运行，假设进展严格掌握，可以使NOx、CO和未燃碳氢化合物排放掌握在0.2～0.42g/kWh。另一掌握燃气发动机污染的主要方法是淡薄燃烧(目前大局部发动机承受这种技术)，使用大量过剩的空气系统(超过50%～100%的理论空气量)，通过常使用超高能量点火、预燃室、小火点火系统(使用1%能量)等，淡薄燃烧燃气发动NOx0.4～0.94g/kWh。燃气内燃发动机经过严格维护，完全可以实现热500～2023kW不稳定的煤矿瓦斯使用。瓦斯气发电方式比较18-1-2。。机组方式燃气内燃发电机组+余热锅燃气轮机发电机组机组方式燃气内燃发电机组+余热锅燃气轮机发电机组+余热锅燃气锅炉+蒸汽关心系统简洁循环发电效率(%)全厂综合效率(%)启动时间燃料供给压力对瓦斯浓度要求千瓦造价(元)炉〔+蒸汽轮机发电机组〕较简洁炉+蒸汽轮机发电机组较简洁轮机发电机组简单34～4325～3825～3045～90l0s40～9021min～1h30～701～3h以上低压中压低压6%以上40%30%5500左右6000左右5000左右三、矿井瓦斯利用方案井不抽采瓦斯均不具备作为民用和化工原料利用条件，临时按发电利用考虑。贵州五轮山煤业五轮山煤矿初步设计(变更) 其次十章瓦斯综合利用其次节 瓦斯发电一、发电机组选择1、设计依据＝107m3/min〔45m3/mi62m3/mi；4020％；2、发电机组选择计算考虑，低浓度瓦斯发电机10.5MJ/(kW·h)考虑，每立方米纯瓦斯完全燃烧发热量35.19MJ/Nm3。估量凹凸负压抽放的凹凸浓度瓦斯可发电功率为：P =45×60×35.19÷9.8=9048kW高P =62×60×35.19÷10.5=12467kW低3、发电机组选择6700kW低浓度燃61000kW6台。二、进气系统〔一〕进气系统概述1、瓦斯发电站前期低浓度发电系统前期从瓦斯抽放站到瓦斯发电站的瓦斯输送管主管选用管径DN500的焊接钢水雾，避开了火焰的产生(静电或其它产生的火焰)，并起到阻火的作用，保证了瓦斯20米设置一个水雾发生器。DL30-1611型水泵二台作为雾化系统的动力泵〔一台工作，一台备用YB200L1-〔30kW、380，二台〔一台水泵配一台电机。2、瓦斯发电站后期高浓度发电系统后期从瓦斯抽放站到瓦斯发电站的瓦斯输送管主管，选用管径DN500的焊接钢器、防爆电动蝶阀等设备，将高浓度瓦斯输送到发电站。3、瓦斯发电站前期低浓度发电系统后期再从瓦斯抽放站到瓦斯发电站的瓦斯输送管主管选用管径DN500的焊接钢水雾，避开了火焰的产生(静电或其它产生的火焰)，并起到阻火的作用，保证了瓦斯20米设置一个水雾发生器。DL30-1611型水泵二台作为雾化系统的动力泵〔一台工作，一台备用YB200L1-〔30kW、380，二台〔一台水泵配一台电机。〔二〕主要设备工作原理1、水位自控式水封阻火器了瓦斯中的甲烷浓度，使火焰熄灭。水位自控式水封阻火器承受雷达水位监测(雷达液位计是德国E+H公司生产)和计算机自动掌握，当水位低于设定下限水位时自动补。此套系统同时带有计算机网络远传和无限传输系统，可实现远程监控。2、丝网过滤器中的粉尘颗粒和水分。3、瓦斯管道专用阻火器以至由于自由基进入熄火层内就复合成分子并放出能量，自由基越来越少直到没贵州五轮山煤业五轮山煤矿初步设计(变更) 其次十章瓦斯综合利用有，火焰熄灭。4、低温湿式放散阀当系统用气量突然削减时(如瓦斯发电机组突然削减开机台数或突然降低负荷)，为保证水环真空泵的安全运行和整个输送系统工作在设定的压力范围内，在输变送器可实现计算机远程控制。瓦斯的排空是通过水而放散到空中的，因此该放散三、冷却循环系统5kg／d。40m3／h考虑。前期低浓度瓦斯发电选用与机组配套的多风扇水箱666一台，形成密闭循环。发电站的外冷却密闭循环系统，节约冷却水。四、余热利用系统〔余热锅炉〕产生高温汽水混合体，然后再热回收系统主要是由余热利用装置〔余热锅炉、汽水分别器、多级立式离心泵、软化水箱、全自动软水器等组成。前期低浓度瓦斯发电选用REQ-70型余热利用装置〔含汽水分别器〕6台。后期高浓度瓦斯发电选用REQ-100〔含汽水分别器〕6REQ-70型余热利用装置〔含汽水分别器〕6台第四节 电气系统1、电力系统主接线6700kW623150kA10kV10kV10kV为煤矿的生产供给电力。瓦斯发电站后期安装6台1000kW6台机组所发电量经过2台4000kA10kV10kV10kV10kV10kV10kV母线上2、站内动力配电设计触器在现场或低压配电室掌握。线路敷设方式承受直埋或沿电缆沟敷设。3、发动机启动24V2台硅整流启动电源，动使用。4、10kV配电装置10kV高压开关柜设在工业场地瓦斯发电站配电间内：高压开关柜选用具有五防功能的KYN28A-12型铠装移开式沟通金属封闭开关柜，配真空断路器、弹簧操作机构。5、升压变压器型低损耗全封闭电力变压器。室外布置，高压侧电缆引出，低压侧由铜排引入。6、继电保护①升压变压器保护配置合保护，保护装置安装在高压开关柜上。②电厂、变电所进出线保护10kV出线开关柜承受微机保护，设置速断、过流保护。保护装置分散安装贵州五轮山煤业五轮山煤矿初步设计(变更) 其次十章瓦斯综合利用在各自的开关柜上。③发电机保护0.4kV发电机保护为：短路保护、过电流保护、欠压保护、逆功率保护及发电机宠保护。其保护由发电机组配套的掌握屏实现，不需另外选购保护装置。7、直流系统各厂配置直流220V38Ah置在低压配电室内。8、过电压保护及防雷、接地①建构筑物防雷25米高避雷针对各分厂主厂房进展保护；掌握室承受屋面避雷带保护。2510Ω。②过电压保扩10kV配电装置承受金属氧化锌避雷器，以防止外部雷电过电压入侵和内部操作过电压。③接地厂内设联合接地网，接地装置承受镀锌角钢L30×5×2500作为垂直接地体，承受30×51Ω。9、站内照明、检修局部30min。9、电缆设施①电缆构筑物本工程电缆构筑物考虑承受如下几种类型：a、电缆敷设承受直埋或电缆沟敷设。b、机房及配电室一般承受电缆沟。②电缆选型依据《电力工程电缆设计标准》GB50217—94有关条款的规定，本工程 缆选型如下：a、10kV动力电缆承受交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆：b、低压动力电缆承受聚氯乙烯绝缘铜芯电力电缆；③电缆防火措施为防止火灾集中造成损失，本工程承受以下防火措施：置必要消防设备。10、厂内通信再上通讯调度系统，外线从原调度中心分线箱处引出。11、掌握①瓦斯发电机组及保护停车功能。②低浓度瓦斯输送监控系统〔风井场地低浓度瓦斯发电站〕越限即发出报警信号，保护瓦斯输送系统的安全运行。③可燃气体浓度检测体浓度报警时，关断总气源及各发电机组进口气源阀门，机组停顿发电。贵州五轮山煤业五轮山煤矿初步设计(变更) 其次十章瓦斯综合利用第五节 设备布置产流程、工艺流向合理；尽量削减管线长度，避开穿插，削减弯曲；留意噪声掌握和隔震；尽量做到电站布局整齐、美观，制造良好的使用条件和操作环境。依据以上原则，把发电机组和汽水热交换器并排布置于主