一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法
2023-09-16 11:07:55 1
專利名稱：一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法
技術領域：
本發明涉及發電技術領域，具體涉及一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法。
背景技術：
煤層氣在煤礦稱為煤礦瓦斯，根據新的資源評價結果，我國陸上煤層氣資源量為36. 8萬億立方米，與陸上常規天熱氣資源量38萬億立方米相當，僅次於俄羅斯和加拿大。煤層氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中的濃度達到5%-16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。如果煤層氣不加以利用，直接排放到大氣中，其溫室效應約為二氧化碳的21倍，對環境影響較大。煤礦瓦斯分為高濃度瓦斯和低濃度瓦斯，高濃度瓦斯是指 瓦斯濃度大於25%的瓦斯，低濃度瓦斯是指瓦斯濃度低於25%的瓦斯。目前利用瓦斯進行發電時使用的瓦斯為高濃度瓦斯。我國60%以上的瓦斯是含甲烷低於25%的低濃度瓦斯，按煤礦安全規程要求，濃度在25%以下的低濃度瓦斯不能進行貯存和輸送，更不能用於發電。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法。為了實現以上目的，本發明所採用的技術方案是一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，該發電方法包括以下步驟將低濃度瓦斯和空氣混合，製成混合燃燒氣，之後將所述混合燃燒氣送入燃燒器中進行燃燒，燃燒產生的熱量送至發動機，再由發動機帶動發電機進行發電。進一步的，所述低濃度瓦斯由以下重量百分含量的組分組成甲烷3 25%、氧氣11 15%、氮氣54 70%、二氧化碳O.1 3. 5%、可燃雜質氣體O 1. 5%、不可燃雜質氣體
3 8%。所述低濃度瓦斯的相對溼度彡73%，溫度低於50°C。所述混合燃燒氣中低濃度瓦斯和空氣的體積比為低濃度瓦斯體積空氣體積=(2 9) :1。所述發動機優選為斯特林發動機。本發明提供的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，通過利用低濃度瓦斯進行發電，解決了目前低濃度瓦斯不能利用，只能排放的難題，使低濃度瓦斯得到了資源化利用，解決了資源浪費問題，收益顯著，經濟效益好。利用煤礦低濃度瓦斯發電既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產條件，又有利於減少溫室氣體排放，達到保護生命、保護資源、保護環境的多重目標，社會效益顯著。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。實施例1本實施例提供的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，包括以下步驟將低濃度瓦斯和空氣以體積比為低濃度瓦斯體積空氣體積=2:1混合，製成混合燃燒氣，之後將混合燃燒氣送入燃燒器中進行燃燒，燃燒產生的熱量送至斯特林發動機，再由發動機帶動發電機進行發電。其中，低濃度瓦斯由以下重量百分含量的組分組成甲烷3%、氧氣15%、氮氣70%、二氧化碳3. 5%、可燃雜質氣體O. 5%、不可燃雜質氣體8%，低濃度瓦斯的相對溼度為73%，溫度 50°C.
實施例2本實施例提供的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，包括以下步驟將低濃度瓦斯和空氣以體積比為低濃度瓦斯體積空氣體積=9:1混合，製成混合燃燒氣，之後將混合燃燒氣送入燃燒器中進行燃燒，燃燒產生的熱量送至斯特林發動機，再由發動機帶動發電機進行發電。其中，低濃度瓦斯由以下重量百分含量的組分組成甲烷25%、氧氣15%、氮氣54%、二氧化碳O. 1%、可燃雜質氣體1. 5%、不可燃雜質氣體4. 4%，低濃度瓦斯的相對溼度為77%，溫度46 °C。實施例3本實施例提供的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，包括以下步驟將低濃度瓦斯和空氣以體積比為低濃度瓦斯體積空氣體積=6:1混合，製成混合燃燒氣，之後將混合燃燒氣送入燃燒器中進行燃燒，燃燒產生的熱量送至斯特林發動機，再由發動機帶動發電機進行發電。其中，低濃度瓦斯由以下重量百分含量的組分組成甲烷18%、氧氣11%、氮氣66%、二氧化碳2%、不可燃雜質氣體3%，低濃度瓦斯的相對溼度為75%，溫度41 C。本發明實施例1-3提供的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，通過利用低濃度瓦斯進行發電，解決了目前低濃度瓦斯不能利用，只能排放的難題，使低濃度瓦斯得到了資源化利用，解決了資源浪費問題，收益顯著，經濟效益好。利用煤礦低濃度瓦斯發電既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產條件，又有利於減少溫室氣體排放，達到保護生命、保護資源、保護環境的多重目標，社會效益顯著。
權利要求
1.一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，其特徵在於，包括以下步驟將低濃度瓦斯和空氣混合，製成混合燃燒氣，之後將所述混合燃燒氣送入燃燒器中進行燃燒，燃燒產生的熱量送至發動機，再由發動機帶動發電機進行發電。
2.根據權利要求1所述的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，其特徵在於，所述低濃度瓦斯由以下重量百分含量的組分組成甲烷3 25%、氧氣11 15%、氮氣54 70%、二氧化碳O.1 3. 5%、可燃雜質氣體O 1. 5%、不可燃雜質氣體3 8%。
3.根據權利要求1或2所述的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，其特徵在於，所述低濃度瓦斯的相對溼度彡73%,溫度低於50°C。
4.根據權利要求1所述的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，其特徵在於，所述混合燃燒氣中低濃度瓦斯和空氣的體積比為低濃度瓦斯體積空氣體積=(2 9) :1。
5.根據權利要求1所述的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，其特徵在於，所述發動機為斯特林發動機。
全文摘要
本發明公開了一種利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，包括以下步驟將低濃度瓦斯和空氣混合，製成混合燃燒氣，之後將所述混合燃燒氣送入燃燒器中進行燃燒，燃燒產生的熱量送至發動機，再由發動機帶動發電機進行發電。本發明提供的利用煤礦低濃度瓦斯發電方法，通過利用低濃度瓦斯進行發電，解決了目前低濃度瓦斯不能利用，只能排放的難題，使低濃度瓦斯得到了資源化利用，解決了資源浪費問題，收益顯著，經濟效益好。利用煤礦低濃度瓦斯發電既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產條件，又有利於減少溫室氣體排放，達到保護生命、保護資源、保護環境的多重目標，社會效益顯著。
文檔編號F02G1/043GK103016202SQ201210558839
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者趙樂, 童星輝, 劉松和, 王金龍, 林敏 申請人:湖南宜化化工有限責任公司