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胜利油田胜利动力机械集团探索煤矿低浓度瓦斯发电

来源:  水发集团       发布时间:2022-11-10 17:30  |  

走进胜利油田胜利动力机械集团有限公司(以下简称胜动集团)高端装备制造基地,一套140余米长的瓦斯模拟系统及爆轰测试台引人注目。“安全重地,请勿靠近”的警示标志,提醒人们只可远观而不可近触。

这套模拟系统于2005年建成并投入使用,主要用于瓦斯安全利用技术测试和瓦斯发电机组研发。如今,每个阻火器产品出厂前必须进行一次爆轰测试,无火焰通过后方可出厂。17年间,胜动集团累计生产各类瓦斯发电机组2000多台套,均经检验合格后走向市场。

结合优势 专业探索

煤炭开采时,随着煤层压力下降,煤层气(俗称瓦斯)大量释放,不仅造成能源浪费,而且一旦瓦斯浓度达到临界值,便会有引发煤矿瓦斯爆炸的危险,危及矿工生命安全。这已经成为煤矿生产中最大的安全隐患。原来,国内采煤过程中抽采出来的瓦斯基本处于空排状态,仅有山西、重庆和辽宁几个省份将甲烷浓度较高的瓦斯(甲烷含量25%以上)用于民用燃料。

胜动集团根据市场需求,结合自身经验优势,于2001年在山西省沁水县一煤矿开展了瓦斯发电技术研究。这一研究大获成功,使瓦斯发电由愿景变为现实,极大拓宽了瓦斯利用途径,胜动集团也从天然气发电领域率先跨入煤矿瓦斯发电市场。该煤矿瓦斯甲烷浓度约为50%,属于高浓度瓦斯,根据高浓度瓦斯特性、利用模式和技术要求基本与天然气相当这一特点,胜动集团通过瓦斯发电机组将该煤矿抽采的瓦斯进行利用,产生电力。

瓦斯甲烷浓度含量较高的煤矿为数不多,更多的是低浓度瓦斯(甲烷含量低于25%)煤矿。由于低浓度瓦斯具有很大的不安全性,加之没有特殊的技术及安全保障系统,低浓度瓦斯利用率低,且抽排瓦斯成本投入过大,煤矿抽排瓦斯积极性不高,导致各类瓦斯事故频出。

为了突破低浓度瓦斯利用技术,2005年胜动集团在生产基地内建设了一套瓦斯模拟系统及爆轰测试台,利用天然气和空气模拟最危险爆炸浓度的瓦斯(甲烷浓度10%左右),进行瓦斯安全利用技术测试和低浓度瓦斯发电机组研发。

胜动集团创新摸索出电控混合等技术,不仅能有效适应低浓度瓦斯,还可以利用各种浓度的瓦斯进行发电。继利用高浓度瓦斯发电后,胜动集团成为国内首家自主研发低浓度瓦斯发电技术和装备并投入市场应用的企业。

现如今,国内瓦斯发电产业已驶入快车道,胜动集团建设井工抽采瓦斯发电站400多座,极大地保障了煤矿安全生产。

工艺保障 安全可靠

瓦斯发电安全系统中,最重要的部件是瓦斯管道专用阻火器。瓦斯发电站利用瓦斯发电的根本要求是瓦斯管道专用阻火器必须经过“煤安”(MA)认证,是强制验证产品,出厂前均需进行爆轰测试。

胜动集团研发生产的瓦斯管道专用阻火器,具有不需电力、没有运动部件、全天候运行等特征。针对瓦斯利用中产生回火保障等特殊状况时,该公司研发的瓦斯管道专用阻火器给予安全保障,是瓦斯发电站的安全“大闸”。

胜动集团技术人员介绍,瓦斯管道专用阻火器的模拟爆轰测试,需要在地面模拟管道中进行,爆轰测试火焰速度不低于1900米每秒,爆轰13次,火焰无通过方可达到产品试验标准,最终取得MA认证。

推广应用 树立标杆

日前,胜动集团已经推广使用的井工抽采瓦斯发电机组单机功率范围在300千瓦至1200千瓦。自2001年研发的首台瓦斯发电机组以来,胜动集团的市场占有率一直名列前茅。经过这些年的“摸爬滚打”,胜动集团成长为燃气发电领域关键技术创新者、市场开发引领者、行业标准制定者、国家政策参与者,由最初的产品制造商成功转型为分布式能源技术服务及投资专家,是国家火炬计划高新技术企业,先后获得中国名牌产品,中国驰名商标、国家科技进步奖等多项荣誉,是引领行业发展的标杆企业。该集团党委书记,董事长刘良臣说:下一步集团重点在于提升产品的自动化水平和可靠性,提高发电效率,发展兆瓦级以上的发电机组。大力发展巷道风排瓦斯氧化技术及产品,实现煤矿生产过程中的瓦斯全利用,做到煤矿生产瓦斯零排放,为我国‘双碳’战略目标的实现贡献力量。无论如何,安全是不变的初心。”

(编辑:张娜

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