利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，包括以下步骤：a.利用吸收式制冷机组制得的冷水对瓦斯气进行冷凝；b.将冷凝后的所述瓦斯气进行脱水；c.将脱水后的所述瓦斯气输入瓦斯发电机组进行发电；d.将所述瓦斯发电机组排出的高温烟气输送至所述吸收式制冷机组，并对吸收式制冷机组的吸收剂水溶液进行加热浓缩，本方法采用瓦斯发电机组产生的烟气进入制冷机组制得冷水对瓦斯进行冷凝并脱水，能够有效利用余热资源，减少用电负荷，降低综合能耗。

Method for generating electricity by using low concentration gas in coal mine

The invention discloses a method for using low concentration coal mine gas generator, which comprises the following steps: A. for condensing gas by absorption water chiller was B.; the gas after the condensation dehydration; C. the gas input gas after dehydration generator for power generation; high temperature flue gas D. the gas turbine exhaust conveyed to the absorption chiller, and water absorbent solution on the absorption chiller for heating flue gas concentration, the method using gas generator in the refrigerating unit prepared cold water condensation and dehydration of gas, can effectively reduce the use of waste heat resources the electric load, reducing the comprehensive energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法
本专利技术涉及低浓度煤层气发电领域，具体是一种利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法。
技术介绍
目前，我国煤层气发电项目存在开机率低、发电效率低的问题。而影响发电机组开机率和发电效率的一个主要原因就是煤层气气源中水份的存在(特别是游离态的水)，国内瓦斯发电站输气管路中安设的脱水装置绝大部分都是单一机械式脱水，如旋风脱水和重力式脱水；也有采用电制冷对瓦斯降温脱水方式；瓦斯发电机组尾气大部分直接排放。现有的单一机械式瓦斯脱水效果较差，提质效果不理想；采用电制冷降温脱水用电负荷较大，综合能耗较高；瓦斯发电机组尾气温度在450℃至550℃之间，直接排放污染环境且造成能源浪费。因此，需要一种利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，该方法利用发电机组尾气余热对低浓度煤层气进行深度脱水，提高发电机组开机率和发电效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，该方法利用发电机组尾气余热对低浓度煤层气进行深度脱水，提高发电机组开机率和发电效率。本专利技术的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，包括以下步骤：a.利用吸收式制冷机制得的冷水对瓦斯气进行冷凝；b.将冷凝后的所述瓦斯气进行脱水；c.将脱水后的所述瓦斯气输入瓦斯发电机组进行发电；d.将所述瓦斯发电机组排出的高温烟气输送至所述吸收式制冷机组，并对吸收式制冷机组的吸收剂水溶液进行加热浓缩；进一步，所述步骤a中，将瓦斯气进行冷凝前，应将其进行初步脱水；进一步，所述吸收式制冷机组为溴化锂制冷机组；本专利技术的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法还包括步骤e.实时监测输入瓦斯发电机的瓦斯气含水量，并通过测得的所述含水量实时控制输入所述吸收式制冷机组的高温烟气流量；进一步，所述步骤e包括：e1.实时监测输入瓦斯发电机的瓦斯气含水量；e2.当所述含水量超过预设阈值时，逐渐增加输入所述吸收式制冷机组的高温烟气流量；e3.当所述含水量小于或等于设定阈值时，保持当前输入所述吸收式制冷机组的高温烟气流量；本专利技术的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法还包括步骤f.根据测得的所述含水量实时控制所述吸收式制冷机组的制冷量；进一步，所述步骤f包括：f1.当所述含水量超过预设阈值时，逐渐增加所述吸收式制冷机组制得的冷水的循环流量；f2.当所述含水量小于或等于设定阈值时，保持当前所述吸收式制冷机组制得的冷水的循环流量。进一步，所述步骤a中，利用管壳式瓦斯气体换热器对所述瓦斯气进行冷凝。本专利技术的有益效果是：本专利技术的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，瓦斯气在进入瓦斯发电机组进行发电前，先通过吸收式制冷机组制得的冷水对瓦斯气进行降温冷凝，再将冷凝后的瓦斯气进行脱水，以去除冷凝水，再将瓦斯气通入瓦斯发电机组进行发电，最终将瓦斯气源中的水份(特别是游离态的水)去除，从而提高瓦斯发电机的开机率和发电效率，瓦斯发电机组排出的高温烟气作为热源对吸收式制冷机组的吸收剂溶液(溴化锂溶液)进行加热浓缩，相比于烟气进入余热锅炉制得热水或饱和蒸汽再进入制冷机组，采用本专利技术的方法投资减少，制冷机组效率提高；采用烟气进入制冷机组制得冷水，相比于电制冷制取冷水，有效利用余热资源，减少用电负荷，降低综合能耗。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的流程图。具体实施方式图1为本专利技术的流程图；如图所示，本实施例利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法包括以下步骤：a.利用吸收式制冷机组2制得的冷水对瓦斯气进行冷凝；b.将冷凝后的所述瓦斯气进行脱水；c.将脱水后的所述瓦斯气输入瓦斯发电机组4进行发电；d.将所述瓦斯发电机组4排出的高温烟气输送至所述吸收式制冷机组2，并对吸收式制冷机组2的吸收剂水溶液进行加热浓缩，本实施例中，瓦斯气在进入瓦斯发电机组4进行发电前，先通过吸收式制冷机组2制得的冷水对瓦斯气进行降温冷凝，再将冷凝后的瓦斯气通过后置脱水装置5进行脱水，以去除冷凝水，再将瓦斯气通入瓦斯发电机组4进行发电，最终将瓦斯气源中的水份(特别是游离态的水)去除，从而提高瓦斯发电机的开机率和发电效率，瓦斯发电机组4排出的高温烟气作为热源对吸收式制冷机组2的吸收剂溶液(溴化锂溶液)进行加热浓缩，相比于烟气进入余热锅炉制得热水或饱和蒸汽再进入制冷机组2，采用本专利技术的脱方法投资减少，制冷机组2效率提高；采用烟气进入制冷机组2制得冷水，相比于电制冷制取冷水，有效利用余热资源，减少用电负荷，降低综合能耗。本实施例中，所述步骤a中，将瓦斯气进行冷凝前，应将其进行初步脱水，本实施例中，采用现有的机械式脱水装置作为前置脱水装置1(如旋风脱水装置和重力式脱水装置)对冷凝前的瓦斯气进行初步脱水，瓦斯气先初步脱水脱除液态水，再进行降温冷凝，相比于瓦斯气直接冷凝，其所需的冷量显著减少。本实施例中，所述吸收式制冷机组2为溴化锂制冷机组2；溴化锂制冷机用溴化锂水溶液为吸收剂，其中水为制冷剂，溴化锂为吸收剂。溴化锂吸收式制冷机因用水为制冷剂，蒸发温度在0℃以上,仅可用于空气调节设备和制备生产过程用的冷水，这种制冷机可用低压水蒸汽或75℃以上的热水作为热源，本实施例中利用发电机组4排出的烟气作为热源，对发生器内的溴化锂稀溶液进行加热浓缩。本专利技术的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法还包括步骤e.实时监测输入瓦斯发电机的瓦斯气含水量，并通过测得的所述含水量实时控制输入所述吸收式制冷机组2的高温烟气流量；本实施例中通过测量脱水后的瓦斯气含水量，对烟气进气量进行调节，使制冷机组2运行在最佳工况。本实施例中，所述步骤e包括：e1.实时监测输入瓦斯发电机的瓦斯气含水量；e2.当所述含水量超过预设阈值时，逐渐增加输入所述吸收式制冷机组2的高温烟气流量；e3.当所述含水量小于或等于设定阈值时，保持当前输入所述吸收式制冷机组2的高温烟气流量；本实施例中，可在发电机组4的烟气出口与吸收式制冷机组2进气口之间的烟气管道中设置电动烟气阀，通过调节烟气阀开度，调节烟气流量。本实施例的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法还包括步骤f.根据测得的所述含水量实时控制所述吸收式制冷机组2的制冷量，这种方式一方面能够保证瓦斯的冷凝满足要求，另一方面最大幅度的减小制冷机组2的能耗。本实施例中，所述步骤f包括：f1.当所述含水量超过预设阈值时，逐渐增加所述吸收式制冷机组2制得的冷水的循环流量；f2.当所述含水量小于或等于设定阈值时，保持当前所述吸收式制冷机组2制得的冷水的循环流量，根绝瓦斯气量及含水量，调节制冷机组2冷水泵的转速，以改变冷水的循环流量，满足换热器3制冷量需求。本实施例中，所述步骤a中，利用管壳式瓦斯气体换热器3对所述瓦斯气进行冷凝，壳式换热器3又称列管式换热器3，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器3，这种换热器3结构较简单，操作可靠。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.利用吸收式制冷机组制得的冷水对瓦斯气进行冷凝；b.将冷凝后的所述瓦斯气进行脱水；c.将脱水后的所述瓦斯气输入瓦斯发电机组进行发电；d.将所述瓦斯发电机组排出的高温烟气输送至所述吸收式制冷机组，并对吸收式制冷机组的吸收剂水溶液进行加热浓缩。

【技术特征摘要】
1.一种利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.利用吸收式制冷机组制得的冷水对瓦斯气进行冷凝；b.将冷凝后的所述瓦斯气进行脱水；c.将脱水后的所述瓦斯气输入瓦斯发电机组进行发电；d.将所述瓦斯发电机组排出的高温烟气输送至所述吸收式制冷机组，并对吸收式制冷机组的吸收剂水溶液进行加热浓缩。2.根据权利要求1所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，其特征在于：所述步骤a中，将瓦斯气进行冷凝前，应将其进行初步脱水。3.根据权利要求2所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，其特征在于：所述吸收式制冷机组为溴化锂制冷机组。4.根据权利要求3所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电的方法，其特征在于：还包括步骤e.实时监测输入瓦斯发电机的瓦斯气含水量，并通过测得的所述含水量实时控制输入所述吸收式制冷机组的高温烟气流量。5.根据权利要求4所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金华，令狐磊，甘海龙，霍春秀，李磊，肖露，张斌，黄克海，刘令，兰祥云，许慧娟，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50