簡述瓦斯發電余熱的應用

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

簡述瓦斯發電余熱的應用

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

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

瓦斯發電；余熱；熱交換器

貴州發耳煤業有限公司發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，是發耳電廠配套煤礦。發耳礦井（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，加之燃煤鍋爐環保壓力大，運行費用高，為此考慮利用瓦斯發電機組余熱為礦區供熱，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

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

1.1供熱負荷用水量統計表（如表1）

表1

1.2瓦斯發電機組余熱熱能統計表

發耳煤礦安裝600kW瓦斯發電機組8臺，裝機容量4800kW。統計數據顯示，燃氣發電機組消耗燃料的能量去向分別為電能30%-35%，廢氣30%，發動機散熱25%-30%，其它散熱10%。

1.3瓦斯發電廠熱水量統計表（如表2）

表2

1.4供熱損失

發耳煤礦冬季環境溫度較夏季環境溫度降低約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，夏季機組冷卻循環水輸送至使用地點的溫度為42℃，冬季機組冷卻循環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

發耳煤礦瓦斯發電廠位于發耳煤礦輔助工業場地，距離主工業場地3.5公里，為避免地面施工造成土地占用、地企關系協調等問題，確定在輔助工業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、軌膠聯絡巷、膠帶大巷、主斜井輸送至主工業場地，與現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）改造瓦斯發電機組風冷卻系統。一是將瓦斯發電機組原安裝風機冷卻系統（每臺安裝2.2KW風機一臺套）改造成水冷卻系統，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，實現水水熱交換和機組循環水冷卻功能。

（2）在輔助工業場地建設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，每年可創效200多萬元。瓦斯發電余熱利用系統投入運行后系統穩定，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，改善了大氣環境質量，降低了企業環保風險，取得了較好的環境效益和社會效益。

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

付云苓（1974-），女，本科，機電助理工程師。