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技术献策

开发煤矿瓦斯发电设备的探索和实践

  2006-06-28

胜利油田胜利动力机械集团(以下简称胜动集团)是我国专业化生产燃气发动机及其发电机组的企业,现有员工2000多人,具有专科以上学历的专业技术人员500多人。集团的主要业务有两部分:一是燃气发动机及其发电机组制造;二是燃气发电业务。目前,利用胜动集团生产的瓦斯发电机组在全国各地建设发电站已达到100多座,总装机容量达到260MW,日发电量可达640万kWh。

近几年,集团以开发瓦斯发电机组为主,致力于各种燃气机产品的核心技术研究,相继开发了具有完全自主知识产权的燃气机控制核心技术,取得了多项国家发明和实用技术专利,使燃气机技术性能达到了国际先进水平。2005年5月,胜动集团煤矿瓦斯发电机组被国家科学技术部列为国家火炬发展计划。2005年9月,“胜动”品牌获得“中国名牌产品”荣誉称号,成为国内同行业中唯一获此殊荣的企业。技术创新和新产品的开发,使我集团燃气机产品扩大到包括煤矿瓦斯在内的各个可燃气体市场领域,应用范围不断扩大,并出口20多个国家和地区。

瓦斯防治和综合利用倍受国家、地方政府、社会各界和煤炭企业的高度关注,为减少资源浪费和瓦斯灾害事故、有效利用矿井瓦斯,胜动集团从1997年在山西晋城首次进入煤矿瓦斯发电领域,先后发明了电控燃气混合器等十多项具有完全自主知识产权的燃气机控制核心技术,开发了400kW、500kW、1200kW、2000kW煤矿瓦斯发电机组。电控燃气混合器技术可以通过计算机实现控制发动机空燃比闭环控制,适应煤矿瓦斯压力低和浓度的变化现实,发电机组输出功率稳定。瓦斯与空气先混合后增压技术通过利用发动机排余热将瓦斯与空气同时增压,可实现直接应用煤矿抽排瓦斯发电的目的,而不需要额外的瓦斯增压设备。稀燃技术采用新概念预燃室,提高甲烷燃烧速度,降低发动机热负荷,发动机功率和经济性得到提高。TEM—全电子控制技术,对发电机组所有运行参数实行计算机监控。安装了基于GPRS的远程控制系统,可实现远程监控。

低浓度瓦斯由于受技术制约,目前国内应用尚处于空白,在瓦斯含量中占绝大多数的低浓度(甲烷浓度低于25%)瓦斯全部放空排散,既浪费能源又危害环境。2004年下半年到现在,我们相继开发了相关专项技术,成功研制了低浓度瓦斯变送系统及低浓度瓦斯发电机组。经过半年的攻关研究,解决了甲烷吸附调变、专用防爆装置、瓦斯掺混控制以及燃气空气混合等技术难题。同时,我们又成功开发了瓦斯与细水雾混合输送技术,解决了低浓度瓦斯输送的安全问题,使甲烷浓度在6%—25%之间的低浓度瓦斯能够供机组发电应用。

2005年8月26日国家发改委能源局在胜动集团召开煤矿瓦斯利用研讨会,各部委及中国工程院张铁岗、周世宁院士一致认为做好煤矿瓦斯利用工作,是实现“保护生命、保护资源、保护环境”多重目标的重要举措,是一件利国利民的大事。必须提高认识,坚持“以抽保用、以用促抽”的原则,下最大决心,采用超常规的手段,实现跨越式发展,力争瓦斯利用最大化。会议经过认真研讨和现场参观考察,与会代表增强了利用低浓度瓦斯(6%—25%之间)发电技术的信心,对胜动集团低浓度瓦斯发电技术给予了充分肯定。2005年12月25日,集团低浓度煤矿瓦斯变送系统及瓦斯发电机组科技成果通过了由国家安全生产监督管理总局组织的专家鉴定。目前,低浓度瓦斯占全国瓦斯含量的2/3,如果全部用来发电,我国煤矿瓦斯资源的利用率必将大幅度提升。

瓦斯发电具有安全、环保、节能的显著特点,经济和社会效益都十分显著。与国外同类机组相比,“胜动”瓦斯发电机组具有绝对的价格优势,并且建站灵活,可移动性强,运行成本相对较低;在相关优惠扶持政策的支持下,可获取较大的经济效益。

煤矿瓦斯发电在一定程度上改善能源结构,实现“以利用促抽采、以抽采促安全”的煤矿良性循环发展。胜动集团瓦斯发电机组可以在抽放站附近建立电站,实现“就地发电,就地使用,多余上网”的模式,缓解区域性电力短缺,提高煤矿企业生产效益。我国瓦斯资源总量约为35万亿立方米,与常规天然气资源量相当。目前我国每年瓦斯抽排量在125—194亿立方米,每年增长量为17亿立方米。如果将目前我国抽排的瓦斯的1/10用于发电,需装机80万kW,可产生20亿元的发电机组市场;每年可发电60亿kWh。

胜动集团愿意与用户开展广泛的合作,为用户提供高收益、低风险的投资模式。我们坚信,在各位领导专家、煤炭企业和广大用户的大力支持下,煤矿瓦斯发电一定能够全面、迅速推广,造福于国家和人民,造福于企业和用户。

我们将本着“节约能源,保护蓝天”的企业宗旨和“质量为本,用户受益”的经营理念,继续加快技术创新步伐,生产性能更加优良、质量更加可靠的燃气机产品,为促进我国能源的综合利用、为减少环境污染和缓解电力能源紧张、为煤矿企业的循环经济建设做出更大的贡献!

 

标签:煤矿,瓦斯发电,探索

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指导单位:国家能源局新能源和可再生能源司
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