则,矿井可抽年限=(5.8932×10×30%)/403.92×10 =43.77年。
龙滩煤电矿井煤层瓦斯储量为K1、K2瓦斯储量之和:11.29亿m。考虑围岩瓦斯为煤层瓦斯储量的10%(1.13亿m),则全矿井瓦斯储量总计为12.42亿m,矿井瓦斯抽放率将稳定在45%以上。
矿井年瓦斯抽采量Qa=365d×24h×60min×41.7m/min =2191.75×10m
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则矿井抽采服务年限为=12.42×45%×10/2191.75×10=25.5年
李子垭南二井煤层瓦斯储量:矿井瓦斯资源量为:18.63m3/t×5397万t≈10.0546亿立方米。勘探区内煤层瓦斯资源量共为10.0546亿立方米。
矿井年瓦斯抽采量Qa=365d×24h×60min×29.4m/min=1545.26×10m
则矿井瓦斯抽采服务年限为=10.0548×0.45×10/1545.26×10=29.3年
从以上数据可看出:上述矿井建设 瓦斯发电厂在满足生产量条件下,瓦斯抽采服务年限为25年以上。瓦斯发电余热利用系统有稳定的能量来源。
公司地面抽放系统排出的瓦斯浓度在2006年上半年将达20%~25%,抽放流量达30m/min以上。现在,利用成熟的瓦斯发电机组可以对浓度在16%以上的瓦斯气体发电利用,公司现有的抽放条件和抽放能力完
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全符合瓦斯利用条件。
瓦斯余热利用产品主要为高温蒸气,作为向矿区生产锅炉供热和供暖、制冷的动力源。经热工计算其产生的蒸气量完全能满足矿区用热的需要:
热工计算:
按每台500kW机组的耗气总量为: 2100m/h;
平均重量按1.25kg/m计算,总重:2100×1.25=2625kg; 换热器热效率按98%计算; 排烟的比热容按烟道气体计算
(烟道气体的成分 CO 13% H2O 11% N2 76%,在100℃~600℃的平均定压比热容为0.268kcal/kg〃℃)
数据列表
定压比热容(kcal/kg.℃) 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 回收余热量合计:
每台发电机组可利用排烟余热产生1kgf/cm蒸汽为: (530-120)×0.268×2625×0.98×1=282666kcal/h;
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烟道气体 0.255 0.262 0.268 0.275 0.283 0.290 空气 0.241 0.245 0.250 0.255 0.261 0.266
按进水常温20℃计算,蒸汽温度159℃,蒸汽的热焓659kcal/kg,则每小时可产生总蒸汽量为:
282666kcal/h÷(659-20)=442.36kg/h;
如果将常温水加热到50℃用来洗浴,每小时可产生热水量为 282666kcal/h÷(50-20)kcal/kg =9122kg/h;
按每吨蒸汽热量可供150人洗浴,则每小时可供洗浴人数为: 150人/吨×0.363吨/小时=54.45人/小时; 每天每台机组可以满足洗浴人数为: 54.45人/小时×24小时/天=1307人/天;
人数最多的绿水洞煤矿职工人数为1964人,矿井生产人员1148人,而各矿所建瓦斯电厂机组为四台以上,所以瓦斯电厂余热能满足向矿区生产锅炉供热的需求.
余热回收供热管道冬季还可为矿区提供暖气,龙滩煤电瓦斯电厂一期工程共有六台500kw机组,余热供生产锅炉有富余,为了充分利用余热,考虑安装热转换装臵取代矿区用电空调。 5.1.2瓦斯发电余热利用技术方案
瓦斯发电余热回收工艺流程
进水软化处理 余热装置进水 自动控 制箱
瓦斯发 电机组 机组燃烧废气排放 换热器 (余热回收) 高温蒸气 向矿区供热 瓦斯发电站主要有以下四部份: 1. 输气系统
抽排出的瓦斯经管道输送到发电机组旁,机组调压阀前进口压力≥1000mmH2O。对瓦斯气的要求:瓦斯浓度≥16%、杂质微粒≤5微米,杂质含量≤30mg/m、温度低于40℃。
2. 供水系统
燃气发电机组的冷却系统分外循环和内循环两种。内循环采用软化水,每天消耗量0.5kg/天.台,可设臵静压水箱补给;外循环采用自来水,消耗量0.5吨/天.台。
3. 电气系统
500GF-WK燃气发电机组出口电压是400V,根据煤矿生产的实际情况,通过升压变压器升压后或直接并入集团公司内部6000V或10KV高压网使用。
4、余热利用
燃气发电机组排气废气余热可以用来产生高温热水,供职工生活用水,使燃料热量得到充分利用。目前生产的500kW瓦斯发电机组一台正常运转时,发电功率为450kW、排烟温度为530℃左右。瓦斯完全燃烧时瓦斯和空气的体积比为1:10,为使燃料充分燃烧,一般燃气与空气的混合比例为1:13,(按1m发3度电计算)
500kW机组的耗气总量为:450/3×(1+13)=2100m/h。
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平均重量按1.25kg/m计算,总重:2100×1.25=2625kg 排烟的比热容按烟道气体计算(比热容为0.26kcal/kg〃℃) 一台发电机组可利用排烟余热为:
(530-120)×0.26×2625×0.98=274229kcal/h
按进水温度20℃计算,出水温度90℃,则每小时可产生热水量为: 274229÷(90-20)=3918kg
用于职工洗浴的水温通常按进水温度20℃,出水温度50℃计算,则每小时可产生热水量为:
274229÷(50-20)=9141kg
余热利用系统组成及原理:镍基钎焊热管式余热回收装臵是以镍基钎焊热管作为换热元件,将烟气的热量通过扩大受热面积的热管段传递给压力汽包中的介质。在其中加热介质,采用自然循环的形式,把水变为饱和蒸气。通过水位控制器控制蒸汽空间,提高饱和蒸汽的质量,当水位达到低水位时,控制柜将信号给给水泵,水泵开启送水直到水位达到高水位止,如此反复循环。
系统主要由烟气—水热交换器、给水泵、阀门仪表、输水输汽管线、输气管线等组成。(见附图:瓦斯发电厂及机房布臵图)
系统的设计压力为1.5Mpa,蒸汽介质工作温度在159℃,蒸汽量为2179千克/小时.台,热交换量为139.3万大卡/小时。
项目采取的节能技术措施:根据有关的测试结果表明,当发电机组正常运转时,排气温度高达530℃左右,为充分利用余热,设计采用单台分散回收集中外供制式余热利用系统,以蒸汽的形式就地向各个
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