國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯發(fā)電情況及影響因素分析

萬玉亭

摘要：經(jīng)濟水平的提高可帶動各個領(lǐng)域的發(fā)展和進步，進入21世紀之后，我國各項領(lǐng)域的進步性得到顯著提升，給人們生活乃至工作帶來了非常大的幫助，逐漸解決了人們隨著時代發(fā)展而日益增長的需要，從而保證了社會穩(wěn)定，安定和諧?，F(xiàn)今社會，人們更多地利用瓦斯進行發(fā)電，獲取日常所需，同時也可以使機器設(shè)備得以正常地運轉(zhuǎn)，促進各項工程地正確實施，瓦斯在人們生活中的地位逐漸提高，給人們帶來動力的同時，也有助于提高人們的生活水平和質(zhì)量，在一定程度上解決了人們在日常生活中的一些困擾和麻煩。本文旨在向人們分析我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組中單位瓦斯的發(fā)電情況，從而總結(jié)產(chǎn)生這種情況的原因，為進一步提高我國瓦斯發(fā)電功率做好準備。

關(guān)鍵詞：國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組；單位瓦斯；發(fā)電情況

一、我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯的發(fā)電情況

瓦斯具有無色、無味、無臭的特點，但有時會聞到一股類似蘋果的味道，它是以一種氣體的形式存在于人們的生活當中。利用瓦斯發(fā)電是指在煤礦的生產(chǎn)過程中進行抽采活動的一項井下瓦斯發(fā)電項目。隨著時代的發(fā)展和進步，我國瓦斯的發(fā)電情況也得到了迅速地提高，2007年，全國瓦斯就抽采了47.35億立方米，利用14.46億立方米，其中井下煤礦瓦斯項目的抽采量就高達44億立方米，完成規(guī)劃項目的127%，瓦斯隨著年份的增長而不斷增加，到2010年，我國根據(jù)《煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用“十一五”規(guī)劃》的相關(guān)內(nèi)容，新增煤層氣探明地質(zhì)儲量3000億立方米；煤層氣、煤礦瓦斯抽采量為100億立方米；建設(shè)煤層氣輸氣管道10條，設(shè)計總輸氣能力65億立方米；并著重強調(diào)沁水盆地和鄂爾多斯盆地東源這兩大煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè)項目。到2011年初，全國已有百余多個煤礦建立了瓦斯發(fā)電項目，僅我國山西省就有60多個煤礦建設(shè)了瓦斯發(fā)電項目。

根據(jù)我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)今我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組的單位瓦斯實際發(fā)電量大約為2.66kWh/m3，發(fā)電量卻遠遠低于我國對瓦斯發(fā)電的預(yù)想，我國對瓦斯發(fā)電量的設(shè)計應(yīng)當在3.8-4.2kWh/m3的范圍之內(nèi)。下面我們以江西的豐城礦務(wù)局、山西的陽泉程莊煤礦以及山西的陽城煤礦這三家瓦斯發(fā)電項目為例，對我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯發(fā)電情況進行詳細地分析。

分析我國國產(chǎn)瓦斯機組單位瓦斯的發(fā)電情況主要從江西豐城礦務(wù)局、山西陽泉程莊煤礦以及山西陽城煤礦長期以來的發(fā)電量以及耗氣情況著手，這三家煤礦均采用的是500KW的發(fā)電機組，但發(fā)電情況卻具有明顯的差別，其中江西豐城礦務(wù)局的持續(xù)輸出功率為6000KW，山西陽泉程莊煤礦的持續(xù)輸出率為4800KW，山西陽城煤礦的持續(xù)輸出功率甚至僅為山西陽泉程莊煤礦的一半，低至2400KW。江西豐城礦務(wù)局的發(fā)電機組單位瓦斯發(fā)電情況較為穩(wěn)定，發(fā)電機組單位平均發(fā)電量為2.58kWh/m3，其中最小發(fā)電量為2.37kWh/m3，最大發(fā)電量為2.77kWh/m3。山西陽泉程莊煤礦瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯的發(fā)電情況上下波動幅度較大，平均發(fā)電量處在2.89kWh/m3，其中最大發(fā)電量為3.29kWh/m3，最小發(fā)電量為2.26kWh/m3；山西陽城煤礦瓦斯機組單位瓦斯發(fā)電量平均在2.51kWh/m3左右，其中最大發(fā)電量為2.99kWh/m3，最小發(fā)電量為2.25kWh/m3。此數(shù)據(jù)分別為江西豐城礦務(wù)局2007年10月到2009年5月時間段，山西陽城煤礦2008年5月到2009年11月時間段以及山西陽泉程莊煤礦2008年6月到2009年3月時間段的監(jiān)測情況，其監(jiān)測時長略有差異，江西豐城礦務(wù)局時間最長，監(jiān)測時長為14，568h，山西陽城與之略有不同，監(jiān)測時長為13.440h，山西陽泉程莊明顯就少了很多，監(jiān)測時長僅為7，296h。

根據(jù)上述江西豐城礦務(wù)局、山西陽城煤礦以及山西陽泉程莊煤礦三個煤礦的數(shù)據(jù)分析，可以得出當我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組處于正常運轉(zhuǎn)的情況下，單位瓦斯的發(fā)電量平均值大約在2.66kWh/m3左右，瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯發(fā)電情況會隨著抽采瓦斯的濃度和機組運行狀態(tài)而發(fā)生一定的改變?？偠灾?，國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯發(fā)電量一般是圍繞2.26-3.29kWh/m3而產(chǎn)生波動，不過發(fā)電機組的實際發(fā)電情況都遠遠低于我國對瓦斯機組的設(shè)計預(yù)期值，我國對瓦斯機組的設(shè)計標準實際是在3.8-4.2kWh/m3左右。

二、國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯發(fā)電情況形成的原因

（一）國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組的發(fā)電原理

瓦斯的主要成分為烷烴，其中甲烷占據(jù)絕大多數(shù)，少數(shù)為乙烷、丙烷以及丁烷，另外還存在硫化氫、二氧化碳、氮氣以及水氣，還具有一定的惰性氣體，比如氦、氬等等。瓦斯是人們對氣體天然氣的通俗用語，大體可分為液化石油氣、天然氣以及煤氣三大類，這三者存在于人們生活中的方方面面，扮演者十分重要的角色。

瓦斯發(fā)電機組按照瓦斯氣體的濃度可分為低濃度瓦斯發(fā)電機組和高濃度瓦斯發(fā)電機組，低濃度瓦斯發(fā)電機組是指瓦斯氣體的濃度低于25%，而高濃度瓦斯發(fā)電機組是指瓦斯氣體濃度高于25%的發(fā)電機組，相對于低瓦斯發(fā)電機組而言，高濃度瓦斯發(fā)電機組較好掌控，比較容易使用。

（二）制約國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位發(fā)情況的因素

根據(jù)以上數(shù)據(jù)顯示，我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組之所以沒有達到設(shè)計的預(yù)想發(fā)電量，影響的原因具體可氛圍也以下幾點：

（1）我國瓦斯發(fā)電機組中蘊含的瓦斯成分可能含有水分，從而造成瓦斯?jié)舛炔粔蚍€(wěn)定，進入到內(nèi)部的瓦斯氣體忽高忽低，氣體中含有二氧化碳等其他阻礙氣體，致使存在于燃氣內(nèi)燃機中的燃料不能得到充分地燃燒，部分熱量損失，大大降低了瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯的發(fā)電功率。

（2）我姑國產(chǎn)瓦斯尾氣排放氣體溫度過高，且缺乏余熱回收系統(tǒng)，致使不少燃料的熱能資源遭到浪費。

（3）海拔較高的地區(qū)瓦斯機組相對較低，加之風沙等惡劣環(huán)境的阻礙，瓦斯機組的相關(guān)配件之間產(chǎn)生了一定的摩擦力，大大降低了機組的機械效率，從而也影響了瓦斯發(fā)電機組的輸出功率。

（4）瓦斯發(fā)電機組的各個部件是否處在正常的水平之下，安裝是否按照嚴格的組裝標準等方面都會對瓦斯發(fā)電機組各個部件的運動慣性產(chǎn)生一定的影響，從而制約瓦斯發(fā)電機組的發(fā)電狀態(tài)。

（5）冷卻系統(tǒng)的選用會影響發(fā)電機組冷卻時減少多少熱量，在一定程度上瓦斯發(fā)電機組正常運行狀態(tài)下，適當減少冷卻介質(zhì)可有效提高瓦斯發(fā)電機組的工作效率。

結(jié)語：

綜上所述，瓦斯是當今我國重要的資源之一，對我國未來的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。我國國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯的發(fā)電情況總體上來講還沒有達到預(yù)期的目標，應(yīng)對制約其發(fā)展的相關(guān)因素，我國應(yīng)當開動腦筋，積極解決已有的問題，預(yù)防可能出現(xiàn)的問題，從而促進我國瓦斯發(fā)電機組發(fā)電量的進步。

參考文獻：

[1]李建廣，應(yīng)中寶，武逢平，洪丹丹.國產(chǎn)瓦斯發(fā)電機組單位瓦斯發(fā)電情況及影響因素分析[J].中國煤層氣，2011，04：39-41.

[2]王勇.煤礦瓦斯發(fā)電及熱電冷聯(lián)供技術(shù)研究[J].工礦自動化，2006，05：8-11.

[3]潘正云，孫永星，王勇，張皖生.煤礦瓦斯發(fā)電及礦井地面集中降溫技術(shù)的研究及實踐[A].福建省煤炭學會、江蘇省煤炭學會、江西省煤炭學會、安徽省煤炭學會、湖南省煤炭學會.2007年贛皖湘蘇閩五省煤炭學會聯(lián)合學術(shù)交流會論文集[C].福建省煤炭學會、江蘇省煤炭學會、江西省煤炭學會、安徽省煤炭學會、湖南省煤炭學會：，2007：4.