簡述瓦斯發(fā)電余熱的應用

付云苓，李 虎（.貴州五輪山煤業(yè)有限公司，貴州 納雍 553309；.兗礦貴州能化有限公司，貴陽 5500）

簡述瓦斯發(fā)電余熱的應用

付云苓1，李 虎2
（1.貴州五輪山煤業(yè)有限公司，貴州 納雍 553309；2.兗礦貴州能化有限公司，貴陽 550022）

本文主要闡述了發(fā)耳煤礦瓦斯發(fā)電余熱利用工藝、主要工作內容、經濟效益分析等，瓦斯發(fā)電余熱的利用不僅緩解了燃煤鍋爐造成的環(huán)保的壓力，實現(xiàn)了節(jié)能減排綜合利用煤礦瓦斯氣體，增加了經濟效益。

瓦斯發(fā)電；余熱；熱交換器

貴州發(fā)耳煤業(yè)有限公司發(fā)耳煤礦位于貴州省六盤水市水城縣境內，設計生產能力300萬噸/年，是發(fā)耳電廠配套煤礦。發(fā)耳礦井（一期180萬噸/年）于2004年7月開工建設，2009年底建成投產。

發(fā)耳煤礦原設計采用兩臺DZL4-1.25-AⅡ/WⅡ型燃煤蒸汽鍋爐為礦區(qū)供熱，由于鍋爐加熱運行效率較低，煤礦洗浴用熱負荷日均衡較差，加之燃煤鍋爐環(huán)保壓力大，運行費用高，為此考慮利用瓦斯發(fā)電機組余熱為礦區(qū)供熱，解決煤礦洗浴用熱問題，就項目具體實施簡述如下。

1　項目可行性分析

實現(xiàn)利用瓦斯發(fā)電余熱為煤礦洗浴提供熱源，首先要對煤礦洗浴系統(tǒng)的熱負荷水量、水溫等指標進行統(tǒng)計分析，對瓦斯發(fā)電機組余熱的熱源能量進行分析，核算發(fā)電機組余熱的熱能是否滿足礦井需求。為此發(fā)耳煤礦對設備設施運行數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計，詳細如下：

1.1供熱負荷用水量統(tǒng)計表（如表1）

表1

1.2瓦斯發(fā)電機組余熱熱能統(tǒng)計表

發(fā)耳煤礦安裝600kW瓦斯發(fā)電機組8臺，裝機容量4800kW。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，燃氣發(fā)電機組消耗燃料的能量去向分別為電能30%-35%，廢氣30%，發(fā)動機散熱25%-30%，其它散熱10%。

1.3瓦斯發(fā)電廠熱水量統(tǒng)計表（如表2）

表2

1.4供熱損失

發(fā)耳煤礦冬季環(huán)境溫度較夏季環(huán)境溫度降低約15℃，因此冬季熱損失30%左右，冬季供熱需采取補充加熱措施。通過核算，夏季機組冷卻循環(huán)水輸送至使用地點的溫度為42℃，冬季機組冷卻循環(huán)水若經排煙管道加熱器再次加熱后輸送至使用地點溫度可達43℃。

經過分析瓦斯發(fā)電機組產生的熱水量及水溫均能滿足礦井洗浴熱負荷要求。

2　項目實施

根據(jù)分析結果，確定了項目工藝流程及項目主要內容。

2.1工藝流程

發(fā)耳煤礦瓦斯發(fā)電廠位于發(fā)耳煤礦輔助工業(yè)場地，距離主工業(yè)場地3.5公里，為避免地面施工造成土地占用、地企關系協(xié)調等問題，確定在輔助工業(yè)場地安裝緩沖水箱兩組，每組有效容積60m3。熱水通過水泵加壓沿回風平硐、軌道大巷、軌膠聯(lián)絡巷、膠帶大巷、主斜井輸送至主工業(yè)場地，與現(xiàn)有供熱管線接茬供給用戶，管線長2500米，全線保溫。工藝流程如圖1：

圖1

2.2項目實施主要內容

確定了工藝流程，發(fā)耳煤礦即刻制定了項目實施方案，主要工作內容如下：

（1）改造瓦斯發(fā)電機組風冷卻系統(tǒng)。一是將瓦斯發(fā)電機組原安裝風機冷卻系統(tǒng)（每臺安裝2.2KW風機一臺套）改造成水冷卻系統(tǒng)，拆除7臺，保留一臺。二是采用5mm厚鋼板自制水箱（長×寬×高）4000×2000×500mm，水箱支架采用4組14#槽鋼制作，將水箱焊接在瓦斯發(fā)電機組集裝箱頂部，將原風冷水箱放置到自制水箱內，作為熱交換器使用，實現(xiàn)水水熱交換和機組循環(huán)水冷卻功能。

（2）在輔助工業(yè)場地建設20平方米的水泵房一座，安裝兩臺SLWR系列熱水臥式多級離心泵 （一用一備），水泵變頻控制系統(tǒng)一套。泵房外安裝60 m3不銹鋼保溫水箱兩組。

以上工作2015年9月份開工建設，11月份竣工投入運行。

3　效益分析

項目實施前采用蒸汽鍋爐供熱每年約需費用130萬元。項目實施共計投資93萬元，年運行成本約42萬元，通過測算預計13個月可收回投資，每年可創(chuàng)效200多萬元。瓦斯發(fā)電余熱利用系統(tǒng)投入運行后系統(tǒng)穩(wěn)定，供熱可靠。該項目投入運行后停用了燃煤鍋爐，消除了二氧化硫和煙塵的排放，改善了大氣環(huán)境質量，降低了企業(yè)環(huán)保風險，取得了較好的環(huán)境效益和社會效益。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.042

付云苓（1974-），女，本科，機電助理工程師。