瓦斯气发电机组.ppt

* * 瓦斯气发电机组简介 1、瓦斯（低浓度煤层气）介绍 2、技术特点 （1）增压技术 （2）进气部分 （3）控制部分 3、结论 瓦斯介绍 煤层气作为一种赋存于煤层及其围岩中的非常规天然气，除具有自生自储、与煤炭资源共伴生、资源量大、分布面广等特点外，还具有典型的以吸附态赋存、多孔隙介质等储层特征。 煤层气开采方式 地面开采 地面规模性开采原始储层煤层气资源 煤矿抽放 利用煤矿抽放有效地开采煤矿区煤层气资源 地面开采 煤矿抽放 煤层气开发方式示意图 瓦斯介绍 1、地面开发 所谓地面开发是指通过利用垂直井或定向井技术、储层改造技术（如压裂、洞穴完井等）、排水降压采气技术来开采原始储层条件下的煤层气资源的开发方式。煤层气地面开发是目前煤层气产业的主要开发方式，易于形成相当规模的商业开发煤层气田。由于煤层气的主要赋存状态为吸附，而这种吸附是一种动态平衡，它是压力和温度的函数。当压力或温度发生变化时，被吸附在煤基质孔隙内表面的甲烷气体将克服固体表面对它的吸附力而变为游离态。因此，煤层气开发技术的主要方向是：首先利用有效的改造技术（如压裂、洞穴完井等）使人工裂缝尽可能地连通煤层中的天然气裂隙，加速煤层裂隙内的水和气体的渗流速度，以加快排水—降压，从而提高煤层气产量；其次是进行有效的排水，加速排水—降压—解吸过程，提高煤层气产量。地面开发生产的煤层气体，主要组分是甲烷（90%以上）、少量的氮气，是一种优质的天然气。 瓦斯介绍 2、煤矿抽放 煤矿抽放是指各种通过煤矿井下抽放、煤矿采动区抽排、废弃矿井抽排等方法开采煤层气的一种工业行为。煤矿井下抽放是目前我国最普遍的一种抽放方式。煤矿采动区抽排是充分利用煤炭开采过程形成的采动影响带开采煤层气。废弃矿井抽排则是利用已报废的煤矿采空区进行负压抽排煤层气。 由于受到煤炭生产影响，在抽放过程中或多或少地会从采煤工作面或巷道灌入一定量的空气，因此煤矿抽放所获得的煤层气，其品质不如地面开发的煤层气产品质量。通常，煤矿抽放出的煤层气的甲烷浓度一般较低，通常是30%～60%，因此我们称之为低浓度煤层气，煤炭系统通常称之为瓦斯。该气体不仅 甲烷的含量较低，更重要的是其成份变化大 。 瓦斯浓度变化曲线图 瓦斯介绍 地面开发生产的煤层气体，主要组分是甲烷（90%以上），是一种优质的天然气。其利用与常规天然气完全相同。煤矿抽放所获得的煤层气，其品质不如地面开发的煤层气产品质量。通常，煤矿抽放出的煤层气的甲烷浓度一般较低，通常是30%～60%，因此我们称之为低浓度煤层气，煤炭系统通常称之为矿井抽放瓦斯。而低浓度煤层气（瓦斯气）的利用难度较大。 瓦斯的主要应用途径 ●民用 ●用做化工原料 ●发电 居民用气 建站发电 瓦斯应用 建立储气罐，铺设管道，引入居民住户，用来烧水、做饭、烧锅炉、取暖等。由于国家对民用气压力要求非常严格，必须控制在300 mmH2O以下，而瓦斯从矿井中抽放出来后压力波动频繁，为保证瓦斯成份和压力相对稳定，建设稳压罐成为必然。然后铺设管道，引入住家，这方面投资较大，建设一个3000 m3的储气罐，需要资金200余万元。瓦斯成份复杂，浓度经常变化，导致用户点火难度增加，使用非常不方便。 用瓦斯发电是利用低浓度煤层气的最好方法之一。采用内燃机发电，一次性投资小，建站周期短，功率范围根据瓦斯产量大小确定，若煤矿瓦斯消耗以后，可方便地将电站移动到其它有瓦斯的煤矿，继续发电。这非常适合于中小型煤矿，大型煤矿可根据瓦斯多少选择内燃机组的台数，进行并车，同样能够满足要求。内燃机组（燃气发电机组）发电是目前解决瓦斯应用问题的最佳途径。 瓦斯气机组难点 技术特点 一般的燃气机──天然气发动机不能直接燃用瓦斯，因为瓦斯中主要可燃成份──“甲烷”的含量较低，更重要的是其成份变化大，而且是随时的，燃气机的研制开发技术本来就难于柴油机、汽油机，因此研制开发瓦斯发动机困难重重。由于瓦斯成份在不断变化，混合气的空燃比也随时发生变化，普通燃气发动机所使用的等真空度式混合器又不能自动调节空燃比，必然导致发动机转速和输出功率变化较大，甚至点火不连续而停机，用户难以使用。 燃气机必须适应瓦斯的气体品质和变化特性，这是瓦斯发电对发动机最主要的要求。 技术特点 我厂研制的瓦斯发动机就是以抽排放空的煤矿瓦斯为燃料的气体发动机，是为满足和适应煤矿开采的实际专门研制的一种新机型，主要用来发电，也可以直接驱动工程机械。 该机型首先对瓦斯浓度和压力没什么要求，另外发动机的进气方式上采用了具有独立知识产权的电子控制技术，可以根据瓦斯浓度的变化对混合气空燃比进行实时自动闭环调节，解决了传统燃气机因可燃气体浓度变化而造成的发