瓦斯發(fā)電是利用煤礦排放的瓦斯為燃料,以山東勝動集團研制的瓦斯
發(fā)電機組為主體的新能源發(fā)電項目,但發(fā)電過程中所產生的燃料熱能排放室外,產生的冷卻循環(huán)水熱能還得在室外強制冷卻,熱能利用率低。本文主要闡述了瓦斯發(fā)電機組余熱利用技術.冬季將冷水加熱以滿足站內及周邊廠區(qū)、辦公樓供暖,從而推動礦井的節(jié)能減排工作。
1 引言
隨著國家開發(fā)煤層氣資源的政策的落實,瓦斯利用率的提高,煤礦瓦斯發(fā)電技術在各大國有煤礦得到相續(xù)利用。煤礦瓦斯發(fā)電項目既提高了煤礦瓦斯抽采利用率,又緩解了煤礦生產的電力供應。瓦斯發(fā)電機組余熱利用技術,是為了在瓦斯發(fā)電利用的同時利用瓦斯發(fā)電機組排放煙氣余熱。對于瓦斯發(fā)電機組,發(fā)電過程中所產生的瓦斯做功排放的熱能利用率低,產生的大部分冷卻循環(huán)水熱能還得在室外強制冷卻,如能利用此熱能資源,將變廢為寶,促進瓦斯發(fā)電利用項目循環(huán)健康發(fā)展。
2 現國內瓦斯發(fā)電機組余熱利用現狀
隨著國內對煤炭資源依賴的降低,人們對空氣霧霾的理解認識,國家積極倡導發(fā)展循環(huán)經濟,倡導節(jié)能環(huán)保,鼓勵新能源的開發(fā)利用。煤礦抽采的瓦斯被廣泛應用于發(fā)電中,但在發(fā)電的同時瓦斯做工所排放的熱能排放室外,造成資源的浪費,國內目前還沒有開發(fā)研制瓦斯發(fā)電機組煙氣熱能的回收利用裝置。
3 瓦斯發(fā)電機組余熱的設想
3.1 利用瓦斯發(fā)電機組循環(huán)冷卻水的余熱用于周邊住戶冬季取暖
在附近居民及廠房供暖暖系統加壓泵的管道上接上高溫循環(huán)管線,讓高溫循環(huán)水(吸熱后)直接進入并入用戶的取暖系統,如需要降低供暖溫度可用調節(jié)高溫循環(huán)水上塔門來調整,這樣,循環(huán)冷卻水余熱回收利用到供暖系統的小技改,節(jié)約了能源,創(chuàng)造了經濟效益,同時還改善了周圍的環(huán)境,推進節(jié)約型企業(yè)建設,保護生態(tài)環(huán)境和資源綜合利用。
3.2 利用瓦斯發(fā)電機組循環(huán)冷卻水的余熱用于附近農戶提供農業(yè)大棚加熱系統
分別接入高低冷卻水池管路至農業(yè)加熱大棚骨架母管,通過加壓泵接入農業(yè)大棚骨架母管循環(huán)。可調節(jié)高低溫水池入口閥門大小,來調節(jié)加熱骨架母管溫度。通過在大棚骨架母管的循環(huán)水熱量輻射,使得冬季農戶大棚保持適當的溫度,用于冬季里的農業(yè)蔬菜種植。
3.3 利用瓦斯發(fā)電機組排放的煙氣余熱用于發(fā)電站及周邊建筑住戶的冬季取暖
瓦斯發(fā)電機組煙氣余熱的回收利用,實際就是在發(fā)電機組排氣管末端安裝一煙氣余熱鍋爐,通過熱網循環(huán)泵把供暖水通過煙氣余熱鍋爐,提高至冬季用戶取暖的適合溫度。
4 煙氣余熱吸收裝置
青島凱能公司生產的KNPT04-500型煙氣余熱鍋爐,是專為山東勝動集團出廠的瓦斯發(fā)電機組配套設計,該產品采用U狀針型散熱銅管設計,結構緊湊,維修方便,受壓元件熱應力小等特點。
5 鐵法礦區(qū)瓦斯發(fā)電機項目簡介
鐵法礦區(qū)瓦斯發(fā)電項目位于遼寧省調兵山市,總裝機容量為17×500kW。是鐵法礦區(qū)實施煤層氣綜合開發(fā)利用項目之一,是利用煤礦井下抽采濃度瓦斯為燃料進行發(fā)電的新型燃氣發(fā)電場。
5.1 臺余熱鍋爐供應熱水量
按每Nm?純瓦斯可發(fā)電3kwh,瓦斯發(fā)電機組的空燃比為15:1計算,瓦斯發(fā)電機組正常工作時發(fā)電功率為20kw時的總耗氣量為:
則3臺發(fā)電機組余熱利用產生的熱水總量為32718kg.
5.2 鐵法礦區(qū)瓦斯發(fā)電機組余熱利用現狀
鐵法礦區(qū)大隆瓦斯發(fā)電站冬季利用站內3臺余熱鍋爐煙氣余熱向礦抽放站、制氮廠區(qū)、發(fā)電站廠區(qū)及辦公樓供暖,供暖面積可達10000余㎡,供暖最遠距離可達80m,解決了原礦燃煤中心鍋爐距離較遠(800m),供暖系統不足等問題,為員工營造了舒適的工作環(huán)境。夏季,利用大隆瓦斯發(fā)電站內3臺余熱鍋爐供應職工洗浴熱水,廠區(qū)內職工洗浴用水量為540m? /d,瓦斯發(fā)電機組煙氣余熱供水滿足了廠區(qū)內職工洗浴要求,實現了夏季燃煤鍋爐停運。
6 結語
瓦斯發(fā)電機組煙氣余熱利用使煤層氣資源得到了充分利用,礦區(qū)環(huán)境得到有效保護,實現了企業(yè)的節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展,創(chuàng)造了良好的經濟、環(huán)保和社會綜合效益。