1、低濃度瓦斯發電技術伴隨著煤炭資源的勘探和開采， 煤礦瓦斯作為伴生資源被大量發 現。煤礦瓦斯按所含甲烷濃度分為四大類：一類是地面抽采煤層氣， 甲烷濃度大于 80%，主要用于民用、汽車燃料、發電等；二類是煤炭 開采過程抽排出，甲烷濃度在 25%至 80%之間的瓦斯，稱為高濃度煤 礦瓦斯，主要用于民用、化工、發電、燃燒等；三類是 煤炭開采過程 抽排出，甲烷濃度V 25%勺，稱為低濃度瓦斯，目前小局部用于發電， 大局部直接排空 ；四類是煤礦通風系統中排出的甲烷濃度低于 1%的， 稱為“通風瓦斯，直接放散。低濃度瓦斯發電必須解決兩個問題： 一是發電機組要適應瓦斯濃 度和壓力勺變化要求； 二是要有平安勺瓦

2、斯輸送系統， 保證平安發電。 1.2.3 500GF1-3RW 瓦斯發電機組主要技術特點.1 空燃比自動調節技術通過電腦實現發動機空燃比閉環控制， 對于低濃度瓦斯， 設計大 口徑瓦斯進氣通道。瓦斯與空氣分別由電動蝶門進行控制。 當CH4的 濃度變化時， 發動機自動實時監控燃燒狀況， 由中央控制單元發出指 令，執行器調整燃氣通道， 從而改變燃氣進氣量，到達自動調節混合 比的目的，使發動機空燃比始終保持在理想狀態， 整個過程自動實現。 無空燃比自動調節技術的機組理論上不能應用于瓦斯發電， 實踐也證明沒有空燃比自動調節技術的機組國內沒有成功使用的案例。此項技術是我公司的創造專利。EC瓦斯派庚雄由機占

3、空氣發動機信.2低壓進氣技術針對抽排瓦斯壓力低的特點，機組采用瓦斯與空氣先混合后增壓 技術適應煤礦瓦斯壓力低的特點。 該技術的應用，可實現直接應用煤 礦抽排瓦斯發電的目的。瓦斯壓力到調壓閥前到達 3kPa以上就可以 到達使用條件，不需要增加加壓裝置，減少投資。未采用此技術的機 組需要加壓裝置，增加了投資；同時低濃度瓦斯壓力升高時，爆炸極 限迅速變寬，增加了平安隱患，消耗了電力，降低了發電效益。.3稀薄燃燒技術通過合理匹配配氣系統，利用自主知識產權的新概念燃燒室技術 和缸溫控制技術，共同實現稀薄燃燒，降低熱負荷，提高了機組對燃 氣的適應性和機組的熱效率，其動力性和可靠性大大提高。未采用此 技術的

4、機組，機組容易爆震，同時對燃氣的潮濕性較為敏感，表現為 點火困難或點火不連續，直接影響機組運行的可靠性。.4 防回火技術公司針對低濃度瓦斯的特點，研制了金屬波紋帶瓦斯管道專用 的阻火器，用于發動機的三處阻火點，防止發動機回火。此專用阻火 器通過了國家消防總局的批準。.4 數字點火技術該技術為勝利動力機械專利技術，點火系統與美國 ALTRONI公 司的產品配套使用， 通過在世界范圍內的使用證明： 該系統具有較高 的可靠性，尤其適用于大功率機組，保證燃氣燃燒充分，機組可靠運 行。此點火系統尤其適合多缸機型， 使每個氣缸都能在最正確狀態工 作，發揮機器的最正確性能。.5 電子調速技術選用美國WOOD

5、WAX系統，該系統是當前世界最先進的大功 率調速系統，經過 20多年燃氣機研發經驗和國內外機組的使用驗證， 該調速系統的使用性能優越， 具有高穩定性和反響快速等優點， 適合 多臺機組并車或并網時使用， 可到達精確的速度控制， 使機組調速率 穩定。.6 TEM工控電腦技術利用TEM工控電腦系統對瓦斯濃度、發動機缸溫、排溫、混 合器轉角、監控儀測量參數、電量參數進行采集記錄與故障報警，并 能自動調節混合器控制閥開度， 使機組始終處于最正確工作狀態。 進 氣總管裝甲烷傳感器，符合煤礦防爆要求。 TEM系統還可以根據用戶 的需要實現信息遠傳和遠程監控。機組本身的平安性500GF1-3RW瓦斯發電機組在

6、設計時充分表達了最初的設計原那么，充分考慮瓦斯氣體的易燃、易爆性，尤其低濃度瓦斯。機組本身具有 多種平安保護裝置：短路保護：利用主回路低壓斷路器的延時脫扣器做短路保護電 器，動作電流整定 8-10 倍額定電流。過電流保護： 利用機組上的過流繼電器檢測過流信號， 按照發電 機額定電流的 1.25 倍整定。欠壓保護： 在主回路低壓斷路器裝設失壓脫扣器， 當發電機電壓 低于 50%60%額定電壓時，使主斷路器分閘。逆功率保護：采用反時限逆功率保護機組，并聯運行時發生5%-15瀕定功率的逆功率時，10s內逆功率保護裝置使主斷路器分閘。發電機熱保護：定子溫度超過145C，發出聲光預告報警信號， 超過15

7、5C使主斷路器分閘。TEM呆護系統：交流電流表、電壓表、功率表、功率因數表、頻 率表、電能表、轉速表、運行時間累計表及相應配套的電流互感器、 電壓互感器、測量轉換開關；燃氣機的進口氣壓、水溫及排煙溫度、 油溫、機油壓力、缸溫、同期測量儀表及同期控制設備、運行狀態預 告、故障報警信號、水溫、油溫過高報警。 發動機的狀態信號：潤滑油壓過低、超轉速故障報警并停車。 低濃度瓦斯輸送系統的平安性.1 細水霧輸送系統流程瓦斯經過水位自控式水封阻火器和金屬波紋帶瓦斯管道專用阻 火器，進入瓦斯輸送管道。 與瓦斯輸送管道并行的輸水管內的水由水 泵加壓，通過水霧發生器在瓦斯輸送管道內連續成霧。 細水霧與瓦斯 在管

8、道內混合輸送。細水霧凝結 , 經脫水器脫水后循環使用。.2 濕式水位自控組火器 阻火器由雷達液位計、水封阻火罐、水位自動監控系統、工控機等局部組成， 實現水封阻火罐水面的全自動監控。 雷達液位計測量水 封水位，并將信號傳給監控系統；水位監控系統判斷水位上下，按程 序設定適時放水或加水。 工控機用于實現水封阻火罐的模擬控制及參 數的設置。.3 金屬波紋帶瓦斯管道專用阻火器 在瓦斯輸送管道上裝有瓦斯專用阻火器， 能夠有效阻止管道內火 焰的傳播， 保證瓦斯輸送平安可靠。 阻火原理是基于火焰冷壁淬熄現 象, 火焰以一定速度進入阻火芯狹縫時，反響活化中心的自由基和自 由原子與冷壁相碰撞放出其能量， 反響

9、區的熱量流向冷壁邊界。 火焰 面到達一定距離時，開始形成熄火層，自由基越來越少直到沒有，火 焰熄滅。.4 細水霧滅火技術在瓦斯輸送過程中， 細水霧與瓦斯混合均勻， 并以一定的速度流 動，長期、連續地形成細水霧。其滅火機理是：細水霧在汽化的過程 中，從燃燒物外表吸收大量的熱量，從而使燃燒周圍溫度迅速降低， 當溫度降至燃燒臨界值以下時，熱分解中斷，燃燒隨即終止。細水霧 在輸送過程中，可以防止因靜電而產生電火花，引起火焰傳播。.5 循環脫水技術脫水器由旋風脫水和重力脫水串聯實現， 設置在瓦斯發電機組前 端，每臺發電機組分別配備一套脫水器。 旋風和重力脫水裝置上分別 設置彈簧自復位式防爆門， 出廠時彈簧開啟壓力設置完成。 脫水器脫 出來的水由水泵加壓循環使用。.6 瓦斯輸送系統壓力控制技術 為保證煤礦水環真空泵的平安運行和整個輸送系統工作在設定 的壓力范圍內， 在輸送系統的主管道上設置一個瓦斯平安放散器。 當 輸送系統管道壓力增高時，內套水面下降，外套水面上升；當內套水 面下降到露出內套下沿時， 瓦斯便通過水溢出排空。 系統壓力可通過 改變放散器內的水量來調整。通過液位變送器可實現電腦遠程控制。 瓦斯的排空