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低浓度瓦斯发电机组的发电效率
发布者:admin 发布时间:2019-11-11 阅读:

  根据我国2010年修订的 《煤矿安全规程》的规定,“抽采的瓦斯浓度低于30%时,不得作为燃气直接燃烧;用于内燃机发电或作其他用途时,瓦斯的利用、输送必须按有关标准的规定,并制定安全技术措施。”孙茂远说,井下抽采尽管抽采总量较大,但较为分散,且甲烷浓度较低,抽采的瓦斯气总量和含量的稳定性差,存在安全隐患及经济效益差等利用难度大的问题,因而必须加大科技研发,攻克技术难关。由此,低浓度瓦斯浓缩提纯技术、大功率高参数内燃机直接发电、变压吸附提纯等技术应运而生。低浓度含氧瓦斯分离甲烷生产CNG(压缩天然气)和LNG(液化天然气)工艺技术与工业示范,主要是针对井下抽采的含氧瓦斯气,通过将变压吸附技术与抑爆技术相结合,实现低浓度瓦斯提纯,含氧量降到0.5%以下,完全符合车用压缩天然气的各项质量要求。

  生产出的每标方CNG能耗在1千瓦时左右。通过该工艺,模拟计算出对瓦斯气甲烷浓度从5%提纯到95%、并压缩到20.MPa以上生产合格的CNG时每立方米的电消耗为1.7千瓦时、循环水消耗为0.2立方米,如果把甲烷分离出来做成液化天然气,每立方米的生产成本(包括正常运行的水电气消耗、设备折旧、操作管理费、维修费用)在1.4~1.6元,气源成本0.4元,总成本在2元左右,而出厂批发价可以达到4元,意即赢利为2元。以该公司在重庆的项目为例,总投资2.5亿元,预计3年即可收回成本。回收的非常规天然气补充到清洁能源中,可缓解当地对清洁能源需求紧张的局面,解决当地就业问题,提供税收。如果国家对利用含氧瓦斯气生产非常规天然气装置予以瓦斯气发电同样的鼓励政策,经济效益还会更好,对于行业的发展将起到积极作用。

  在天然气价格不断上涨的情况下,含氧瓦斯气提纯液化项目前景可观。具有一定规模的含氧瓦斯气均可实施。瓦斯发电效率尚待提高,瓦斯发电是煤层气得到大规模应用的一个范例。截至2011年年底,我国瓦斯装机容量达到150万千瓦。按照《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十二五”规划》,到2015年,瓦斯发电装机容量将超过285万千瓦。

  瓦斯发电的难点在于发电机组效率不高、上网具备一定条件而导致经济效益低,企业积极性不够。据悉,每立方米纯瓦斯(甲烷CH4)的理论热值可发电11千瓦时,但由于国内发电机组效率较低,仅能发电2.6~3.5千瓦时。国外机组热效率高,每立方米纯瓦斯可发电4千瓦时左右,但通常要求瓦斯浓度在30%以上且流量稳定,而且设备成本相当于国内机组的3倍,与瓦斯气提纯投资相当,更高效的瓦斯发电技术仍有待突破。

 
 

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