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浅谈如何确定煤矿瓦斯发电项目装机容量


浅谈如何确定煤矿瓦斯发电项目装机容量 【摘要】本文笔者以某新建矿井为例,通过对资源储量、瓦斯抽采方法和抽 放量预测数据进行分析, 确定燃机装机容量, 并结合矿井供热热负荷和供热参数, 合理配置余热利用发电系统。 【关键词】煤矿瓦斯;投放量预计;发电项目装机容量 一、瓦斯抽放系统和抽放量预计 (一)矿井瓦斯涌出量 矿井瓦斯抽放初步设计中矿井瓦斯涌出量预测和矿井瓦斯抽采设计按瓦斯 含

量最大值 33.66m3/t 计算。按瓦斯含量最大值 33.66m3/t 、瓦斯含量平均值 22.97m3/t 和平均含量经地面预采后降低 20%的数值 18.37m3/t。 (二)瓦斯抽采方法 1、千米定向钻机区域性瓦斯抽采 该矿井工作面瓦斯涌出量大,周边矿井同一煤层为煤与瓦斯突出煤层,为了 确保安全生产并提高工作面瓦斯抽采效果,实现工作面的顺利接续生产,设计由 首采面下方的底板瓦斯抽采岩巷向首采面和接续采煤工作面范围内施工区域性 预抽钻场,利用千米定向钻机布置瓦斯抽采钻孔,进行区域性瓦斯抽采,预抽时 间 12 个月以上,全面预抽后再进行首采面和首采面接续面的掘进和采煤工作, 并优先掘进预抽后的接续面顺槽,便于在顺槽内施工下一组区域预抽钻孔。 2、掘进工作面瓦斯抽采 掘进工作面抽采瓦斯方法主要为利用巷道两帮的卸压条带, 向巷前方施工抽 采钻孔进行瓦斯抽采, 在掘进巷道两侧打钻场,在钻场及贯眼和掘进巷道正前方 内布置钻孔进行提前抽采。 3、半封闭采空区瓦斯抽采 半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随 着采面的推进范围逐渐增加的采空区。 当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使 盘区总回风流瓦斯处于超限状态, 特别是当顶板冒落时引起采空区瓦斯突然大量 涌出对生产构成一定的威胁。设计采用联络巷埋管抽采采空区瓦斯。 4、全封闭采空区抽采 对于采完的工作面,为防止采空区向外涌出瓦斯,打密闭墙时,向采空区密 闭墙内埋管,进行瓦斯抽采。 (三)矿井瓦斯抽放量预计 按瓦斯抽放初步设计预抽放后的煤层瓦斯含量 8m3/t 计算, 对应于不同瓦斯 含量最大值 33.66m3/t、瓦斯含量平均值 22.97m3/t 和平均含量经地面预采后降 20%后的数值 18.37m3/t。 二、拟建瓦斯电厂燃机装机容量 根据瓦斯抽放气量和浓度,拟选用发电效率高的进口燃气内燃发电机组发 电, 进口机组每 1m3 纯瓦斯理论发电量 4.2kW.h, 实际发电量 3.8~4.0kW.h 左右, 抽放瓦斯发电量详见下表 1: 另回收燃机缸套水余热,可产生 60~80℃热水,用于供暖和洗浴,60MW 燃机可回收缸套水余热量合计约 20475MW。 (二)矿井供热热负荷和锅炉配置情况 矿井工业场地及风井场地主要有采暖通风、空调、浴室供热及井筒防冻用热 负荷。工业场地采暖期供热总负荷为 12178kW,非采暖期总负荷为 4500kW,设 有 2 台 WNS7-1.0/115/70-Q 型燃气高温热水锅炉,单台额定供热量为 7000kW, 总供热量为 14000kW,采暖期运行 2 台,非采暖期运行 1 台;空调设有直燃型 溴化锂吸收式冷热水机组,布置在直燃机房内。冬季纯瓦斯消耗量 35m3/min, 夏季纯瓦斯消耗量 15m3/min 。风井场地距工业场地约 2km ,供热总负荷为 13826kW,折合蒸汽量为 19.8t/h,选用 2 台 WNS10-1.25-Q 型燃气蒸汽锅炉,单 台额定蒸发量 10 t/h,总蒸发量为 20t/h,采暖期运行,纯瓦斯消耗量 25m3/min。 矿井采暖

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