CN103016202A - 一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,包括以下步骤:将低浓度瓦斯和空气混合,制成混合燃烧气,之后将所述混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧,燃烧产生的热量送至发动机,再由发动机带动发电机进行发电。本发明提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,通过利用低浓度瓦斯进行发电,解决了目前低浓度瓦斯不能利用,只能排放的难题,使低浓度瓦斯得到了资源化利用,解决了资源浪费问题,收益显著,经济效益好。利用煤矿低浓度瓦斯发电既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件,又有利于减少温室气体排放,达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标,社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及发电技术领域,具体涉及一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法。
背景技术
煤层气在煤矿称为煤矿瓦斯,根据新的资源评价结果,我国陆上煤层气资源量为36.8万亿立方米,与陆上常规天热气资源量38万亿立方米相当,仅次于俄罗斯和加拿大。煤层气的主要成分是甲烷,甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。如果煤层气不加以利用,直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对环境影响较大。煤矿瓦斯分为高浓度瓦斯和低浓度瓦斯,高浓度瓦斯是指瓦斯浓度大于25%的瓦斯,低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于25%的瓦斯。目前利用瓦斯进行发电时使用的瓦斯为高浓度瓦斯。我国60%以上的瓦斯是含甲烷低于25%的低浓度瓦斯,按煤矿安全规程要求,浓度在25%以下的低浓度瓦斯不能进行贮存和输送,更不能用于发电。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法。
为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案是:一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,该发电方法包括以下步骤:将低浓度瓦斯和空气混合,制成混合燃烧气,之后将所述混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧,燃烧产生的热量送至发动机,再由发动机带动发电机进行发电。
进一步的,所述低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成:甲烷3~25%、氧气11~15%、氮气54~70%、二氧化碳0.1~3.5%、可燃杂质气体0~1.5%、不可燃杂质气体3~8%。
所述低浓度瓦斯的相对湿度≥73%,温度低于50℃。
所述混合燃烧气中低浓度瓦斯和空气的体积比为:低浓度瓦斯体积:空气体积=(2~9):1。
所述发动机优选为斯特林发动机。
本发明提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,通过利用低浓度瓦斯进行发电,解决了目前低浓度瓦斯不能利用,只能排放的难题,使低浓度瓦斯得到了资源化利用,解决了资源浪费问题,收益显著,经济效益好。利用煤矿低浓度瓦斯发电既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件,又有利于减少温室气体排放,达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标,社会效益显著。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本实施例提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,包括以下步骤:将低浓度瓦斯和空气以体积比为:低浓度瓦斯体积:空气体积=2:1混合,制成混合燃烧气,之后将混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧,燃烧产生的热量送至斯特林发动机,再由发动机带动发电机进行发电。其中,低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成:甲烷3%、氧气15%、氮气70%、二氧化碳3.5%、可燃杂质气体0.5%、不可燃杂质气体8%,低浓度瓦斯的相对湿度为73%,温度50℃。
实施例2
本实施例提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,包括以下步骤:将低浓度瓦斯和空气以体积比为:低浓度瓦斯体积:空气体积=9:1混合,制成混合燃烧气,之后将混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧,燃烧产生的热量送至斯特林发动机,再由发动机带动发电机进行发电。其中,低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成:甲烷25%、氧气15%、氮气54%、二氧化碳0.1%、可燃杂质气体1.5%、不可燃杂质气体4.4%,低浓度瓦斯的相对湿度为77%,温度46℃。
实施例3
本实施例提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,包括以下步骤:将低浓度瓦斯和空气以体积比为:低浓度瓦斯体积:空气体积=6:1混合,制成混合燃烧气,之后将混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧,燃烧产生的热量送至斯特林发动机,再由发动机带动发电机进行发电。其中,低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成:甲烷18%、氧气11%、氮气66%、二氧化碳2%、不可燃杂质气体3%,低浓度瓦斯的相对湿度为75%,温度41℃。
本发明实施例1-3提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,通过利用低浓度瓦斯进行发电,解决了目前低浓度瓦斯不能利用,只能排放的难题,使低浓度瓦斯得到了资源化利用,解决了资源浪费问题,收益显著,经济效益好。利用煤矿低浓度瓦斯发电既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件,又有利于减少温室气体排放,达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标,社会效益显著。
Claims (5)
1.一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,其特征在于,包括以下步骤:将低浓度瓦斯和空气混合,制成混合燃烧气,之后将所述混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧,燃烧产生的热量送至发动机,再由发动机带动发电机进行发电。
2.根据权利要求1所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,其特征在于,所述低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成:甲烷3~25%、氧气11~15%、氮气54~70%、二氧化碳0.1~3.5%、可燃杂质气体0~1.5%、不可燃杂质气体3~8%。
3.根据权利要求1或2所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,其特征在于,所述低浓度瓦斯的相对湿度≥73%,温度低于50℃。
4.根据权利要求1所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,其特征在于,所述混合燃烧气中低浓度瓦斯和空气的体积比为:低浓度瓦斯体积:空气体积=(2~9):1。
5.根据权利要求1所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法,其特征在于,所述发动机为斯特林发动机。
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