丁集煤矿超低浓度瓦斯氧化供热技术应用研究

针对丁集煤矿抽放排空超低浓度瓦斯造成的能源浪费和环境污染，介绍了超低浓度瓦斯(甲烷浓度7%以下)回收利用技术，经配气掺混后瓦斯浓度降低至1.2%送入蓄热式氧化装置，生成900℃以上高温烟气，通过烟气余热锅炉生成中温中压蒸汽供背压式汽轮发电机组发电和供热，实现热电联产。描述了应用低浓度瓦斯二次掺混输送技术解决浓瓦斯安全输送问题的方法，应用瓦斯氧化低温热风回用技术提高蓄热氧化炉热效率的方法，以及应用背压式汽轮机和后置机组合热电联产技术解决机组平稳运行与丁集煤矿热负荷波动大难适应问题的方法。最后，分析了丁集煤矿超低浓瓦斯氧化利用工程的经济和社会效益。     

低浓度瓦斯蓄热氧化后的热量调配方法探讨

以煤矿瓦斯气源条件及实际的冷、热及电负荷为基础,设计了一套瓦斯蓄热氧化冷热电联供的系统工艺流程。根据煤矿的供热需求,将全年划分为防冻、供暖、高冷、低冷4个供能期,并根据不同供能期的具体供能特点,按照热能品位由低至高的利用原则,对低浓度瓦斯氧化后蒸汽热能及其他余热热能进行统筹分配,用于制冷、供暖、洗浴和发电等。对该调配方法应用后的实际效果进行了评价,同时对该技术的应用前景进行了展望。     

霍尔辛赫煤矿低浓度瓦斯蓄热氧化供热设计

为节省煤矿天然气锅炉供热燃料成本,采用低浓度瓦斯蓄热氧化技术将排空的低浓度瓦斯氧化后替代天然气锅炉供热,变废为宝,可减少瓦斯排空造成的环境污染。介绍了霍尔辛赫煤矿低浓度瓦斯蓄热氧化项目设计,通过对煤矿瓦斯资源、瓦斯抽采浓度和气量情况分析,确定了蓄热氧化机组选型和装机规模;并叙述了低浓瓦斯安全输送系统的三级安全防护装置配置、低浓度瓦斯与空气掺混系统调节与控制、蓄热氧化系统的设备组成及点火控制系统、余热回收烟气及蒸汽给水等汽水系统;对项目投资费用、供热收入和甲烷减排收益进行了经济效益分析。经验证,该项目技术可行,具有投资成本低、为煤矿节省供热成本等优点,在具有瓦斯资源的煤矿供热中可推广应用。     

阳煤二矿桑掌乏风瓦斯氧化发电工程设计运行

阳煤二矿桑掌乏风瓦斯氧化发电工程引进国际先进的蓄热高温氧化技术将超低浓度瓦斯氧化处理,通过氧化余热回收用于供热和发电,冬季替代桑掌风井燃煤热风炉,实现清洁供暖。项目工程设计结合国家现有的设计规范、规程及相关专利技术,对乏风瓦斯氧化发电总体工艺流程、乏风瓦斯掺混系统及主要设备选型进行了优化设计。工程从2019年6月4日并网试运行,乏风瓦斯甲烷摧毁效率达到99.92%,乏风利用率达到40%,低浓度抽采瓦斯100%利用,实现了抽采瓦斯零排放。第三方检测机构对系统运行的各项环保排放指标进行了测试,结果显示项目氮、硫、尘近零排放。     

乏风氧化及余热利用技术在山西潞安高河煤矿的应用

大量煤矿乏风瓦斯的直接排空,在加剧温室效应的同时亦造成能源的浪费,而通过采用合适的技术对乏风瓦斯加以利用,将产生巨大的节能环保效益。介绍了国内外煤矿乏风瓦斯氧化及余热利用技术,重点介绍了山西潞安高河煤矿的乏风瓦斯氧化发电项目的设计及应用情况,包括乏风收集及掺混系统、低浓度瓦斯输送安全保障系统、乏风氧化系统、余热利用系统等,并分析了该项目建设成功的意义。     

煤矿低浓度瓦斯直接焚烧余热制冷技术在煤矿热害治理领域的探索

对我国煤矿热害防治问题和抽采瓦斯利用情况进行了分析,重点介绍了煤矿低浓度瓦斯直接安全焚烧技术。将瓦斯安全利用与热害治理相结合,提出了煤矿低浓度瓦斯直接焚烧余热制冷技术。阐述了低浓度瓦斯直接焚烧余热制冷系统的组成,并分析了其经济和社会效益。煤矿低浓度瓦斯直接焚烧余热制冷技术利用瓦斯焚烧高温余热作为热源,采用溴化锂吸收式制冷,既节约了电能的消耗,又减少了温室气体的排放,是一种可持续发展的热害治理新模式。     

鸡西矿业集团高寒地区低浓度瓦斯发电及工艺设计

为了适应黑龙江省鸡西市高寒地区低浓度瓦斯发电的建设,提高煤矿瓦斯利用率,鸡西矿业集团在低浓度瓦斯输送系统和主要设备设施等方面进行了创新改进,将高浓度瓦斯发电工艺设备改造成低浓度瓦斯发电工艺设备。通过运行实践,改造后的低浓度瓦斯发电系统运行可靠、安全。通过开展瓦斯发电机组余热利用回收,实现了低浓度瓦斯发电技术的全面安全环保,提高瓦斯开发利用率达到25%以上。     

乏风瓦斯蓄热氧化利用的技术经济分析

介绍了乏风瓦斯氧化的原理和氧化方式研究现状,对乏风瓦斯氧化后热能利用的技术性进行了探讨,并以采用蒸汽余热发电方式为例,对乏风瓦斯氧化及热能利用的经济性进行了具体分析。     

瓦斯发电机组余热回收二次深度利用的研究与应用

该文介绍了煤矿企业低浓度瓦斯发电机组余热回收二次深度利用的成功应用,分析了低浓度瓦斯发电机组余热回收的方式、方法和经济效益,探讨了低浓度瓦斯发电机组余热回收利用在煤矿应用的重要意义。     

瓦斯发电废气余热再利用的研究

为了对瓦斯发电机组所排烟气热量有效利用,提高能源的利用效率,分析了某瓦斯发电机组废气余热再利用的可行性,对余热工艺进行了介绍,并对余热蒸汽在向某矿输送的过程中的品质变化情况能否达到用户所需进行了深入研究,最终实现瓦斯发电废气余热的有效利用。     

低浓度煤层气变压吸附浓缩技术研究现状

煤层气规模化的开发与利用可同时解决瓦斯灾害、资源浪费、环境污染三大问题,低浓度瓦斯浓缩技术是制约低浓度瓦斯利用的关键技术。通过对气体浓缩技术的发展水平和对低浓度瓦斯浓缩的适应性分析,提出了变压吸附浓缩技术和装备的研究技术路线。     

小型煤矿低浓度瓦斯发电技术及应用效果研究

针对云南富源县辖区内大量小型煤矿抽采的低浓度瓦斯未开展有效利用的问题，以区内某小型煤矿为背景，采用现场调研、分析归纳、理论计算相结合的方法对其低浓度瓦斯发电项目展开分析研究。研究表明，某小型煤矿低浓度瓦斯发电项目成功的关键是“瓦斯治理先行”理念主导下的气源保障综合技术体系。在气源得以保障的基础上，该小型煤矿低浓度瓦斯发电项目已经持续高效运行4年，每年创造经济收益约403.2万元，减排CO2约4.47万t；同时促进了煤矿瓦斯治理工作有效落实，提高了煤矿安全生产水平，保障了煤矿产量的达标。     

低浓度煤层气利用技术研究现状及应用展望

煤矿低浓度煤层气及乏风瓦斯对空排放造成巨大的能源浪费，并造成显著的温室效应趋势，是煤矿最主要的温室气体排放源。按国家煤层气利用的发展规划，在“十三五”阶段将会有煤层气利用技术的广泛推广应用。针对煤层气利用技术，如煤层气深冷液化提纯技术、低浓度煤层气内燃机发电技术等，国内外已有较多科研院所及设备厂家开展了相关技术研究工作，探讨其合理高效利用的途径及实施方式。介绍了低浓度煤层气的主要技术利用途径，对各利用途径的优缺点及适用特点进行了剖析，并对各类技术途径的应用现状进行了阐述，对其应用前景进行了展望。     

低浓度瓦斯发电技术及应用

瓦斯是与煤炭共同伴生的优质洁净能源,同时也是一种温室气体,它的危害是CO2的21倍,国际清洁能源组织把瓦斯作为主要温室气体之一,要求各国尽可能降低煤矿向大气排放瓦斯。我国多数高瓦斯矿井煤层透气性差,为了提高抽采效果,多采用高负压、大流量抽采系统,这样势必造成漏气量增加,抽采瓦斯浓度降低,达不到瓦斯利用条件。胜利油田胜动集团研制成功500 kW低浓度瓦斯发电机组及相关配套装置,初步探索了一条低浓度瓦斯利用途径,并在潞安集团五阳煤矿安全运行三年。实践证明,只要安全管理到位,低浓度瓦斯发电技术是可行的。     

有色金属矿尾矿微生物浸出技术研究进展

在开发利用我国大量堆存的有色金属矿尾矿中的有价金属矿物,溶出有毒金属元素,实现资源的充分利用与减少污染方面,微生物浸出技术是一项最有前途的技术。为了系统展示微生物浸矿技术的进展,从直接浸矿、间接浸矿、原电池效应和胞外聚合物（EPS）作用等方面介绍了微生物浸矿的作用机理;从浸矿菌种和外界因素（包括温度、pH、氧化还原电位、营养物质）方面总结了影响浸矿效果的关键技术;并对尾矿预处理、诱变育种、使用催化剂等措施在强化浸出效果方面的作用进行了介绍,最后对微生物浸出技术在有色金属矿尾矿无害化和资源化处理方面的发展方向和前景进行了展望。     

基于InSAR技术和SA-SVR算法的矿区沉降预测模型

为了解决矿区沉降预测模型精度低、预测模型与实际开采情形不符的问题，提出了一种基于合成孔径雷达干涉测量（Synthetic Aperture Radar Interferometry，InSAR）技术、支持向量回归算法 （Support Vector Regression，SVR）以及模拟退火算法（Simulated Annealing，SA）相结合的新型矿区沉降预测模型。首先，以InSAR技术获取矿区沉降监测数据，对数据进行处理得到测试点的累计沉降量，并将 其与GPS实际测量结果进行比较，发现二者吻合性较好。然后，进行矿区沉降预测模型构建，通过SVR算法得到静态沉降预计模型，再利用SA算法得到模型中的参数最优取值。为了使预测数据符合矿区开采实际情况， 引入嵌入维数公式，得到矿区沉降预测动态模型及精度评价指标。最后，将构建的沉降动态模型应用于陕西省大柳塔矿区，得到预测值和实际监测值之间绝对误差的最大值为9 mm，相对误差的最大值为3%；模型评价 指标通过计算得到试验区平均绝对误差的最大值为2.5%，最小的相关性指数为0.8，表明该模型预测精度较高。     

一种新型煤矿煤层气利用装置

基于多孔介质燃烧器的煤层气储热式斯特林发动机系统是一种适应我国煤矿煤层气浓度低、波动大特点的发电利用方式。该装置通过将多孔介质燃烧器对低浓度气源的良好适应性和斯特林发动机的外燃特性有机结合,构建多孔介质燃烧器驱动斯特林发动机系统,并采用储热器实现二者的连接,以进一步缓解煤层气气源波动对系统的冲击。     

低浓度瓦斯发电站关键技术分析

为指导煤矿低浓度瓦斯发电站的正确设计和安全运行,以贵州某煤矿为例,对瓦斯燃料气源的赋存和供应进行研究,结合建设场地限制、用电负荷、电力接入等条件,从经济和技术方面开展了低浓度瓦斯发电站建设经济与关键技术分析,最终确定了发电站的瓦斯气源安全输送方式、装机容量、装机台数、站场布置与经济效益可行性。工程应用表明,干式低浓度瓦斯输送安全保障系统符合现场应用和安全要求,2×500 kW的装机规模容量能适应气源波动且经济合理,400 V电力接入和10 kV:35 kV升压变压器符合供配电条件,站场布局合理规范,满足发电站建设工程需求,节能减排的同时,具有良好的经济和社会效益。     

瓦斯发电技术在大湾煤矿的应用

利用矿井抽采瓦斯进行发电,是目前矿井最有前途的瓦斯开发项目之一。大湾煤矿自2004年应用瓦斯发电技术以来,取得了明显的经济效益和社会效益。通过对大湾煤矿高、低浓度瓦斯发电技术原理、安全性、经济效益等方面的阐述,以期瓦斯发电技术进一步得到推广应用,并达到矿井瓦斯以用促抽,以抽促治理的目的。