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。     

低浓度瓦斯利用技术在淮南矿业集团的应用

低浓度瓦斯利用是矿井瓦斯治理和煤层气产业化发展的新趋势,是保障煤矿安全生产的治本之策,是增加清洁能源供应的有效途径,是加强大气污染防治的重要举措。淮南矿业集团通过科技攻关,攻克了低浓度瓦斯安全输送技术和浓缩技术难题;建成了世界第一座低浓度瓦斯发电站;研制出了全国第一套煤矿低浓度瓦斯浓缩装置。这些技术的成功应用,提高了低浓度瓦斯的利用率,减少了温室气体的排放量,推动了CDM项目的进展。     

我国低浓度煤矿瓦斯利用技术研究

由于煤层赋存条件和抽采技术水平的限制,我国抽采出的煤矿瓦斯中低浓度煤矿瓦斯占较大比例,要提高煤矿瓦斯利用率、增加清洁能源供应,必须进一步加大低浓度煤矿瓦斯的推广和扶持力度。本文针对我国当前煤矿瓦斯利用中存在的问题,对低浓度煤矿瓦斯安全输送技术,以及低浓度煤矿瓦斯内燃机发电技术、浓缩提纯技术和催化氧化气轮机发电技术等利用技术进行了分析,最后对"十二五"期间低浓度煤矿瓦斯利用进行了展望。     

煤矿瓦斯(煤层气)浓缩提纯技术及其应用

论述了不同浓度瓦斯的综合利用方式,分析了低浓度瓦斯未能得到有效利用的原因。根据市场上瓦斯提纯使用的吸附剂不同,提出了针对不同类型吸附剂采用不同的浓缩提纯工艺技术路线,并通过对技术路线的分析,解决了关键技术难题。阳泉神堂嘴瓦斯提纯工程运行结果表明,煤矿瓦斯(煤层气)浓缩提纯工艺流程二利用加压后原料气为动力,将二、三级返回气混合,系统更简单、投资更低、能耗更低。     

煤矿低浓度瓦斯微生物氧化技术研究

煤层抽采及回风井排放的低浓度瓦斯大多不经处理直接排空或燃烧,针对这一现象所造成的瓦斯资源浪费、生态碳循环结构破坏和温室效应加剧等问题,分析了我国煤矿低浓度瓦斯的排污治理与资源利用技术,提出并验证了利用甲烷氧化菌来降解煤矿低浓度瓦斯的煤矿低浓度瓦斯治理技术,以期提高煤矿瓦斯的利用率,减少资源浪费和污染。     

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。     

低浓度瓦斯自激振荡脉动燃烧特性研究

针对煤矿低浓度瓦斯稳定燃烧及高效利用难的问题,将脉动燃烧技术与煤矿低浓度瓦斯燃烧利用相结合,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,对低浓度瓦斯脉动燃烧特性进行了系列研究。基于Fluent计算平台,建立低浓度瓦斯脉动燃烧热力学模型,对脉动燃烧器内部流场、温度场、压力场进行模拟分析,同时通过改变脉动参数研究各参数对低浓度瓦斯燃烧特性的影响。发现并揭示了燃烧器内压力和温度的分布规律、尾管长度与脉动频率的关系、热负荷和瓦斯浓度与燃烧室温度之间的关系,并与实验结果进行了对比,发现计算值与实验值吻合较好,说明该模型能够预测低浓度瓦斯脉动燃烧特性。     

瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计

结合煤矿大量低浓度瓦斯和风排瓦斯排空无法有效利用的技术现状,详细介绍了瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计。分别阐述了瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配原理、技术要求,提出具体技术指标,介绍混配系统工程应用情况。设计及运行现场应用表明:瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配系统安全、可靠、稳定,可满足瓦斯氧化综合利用项目用气需求。     

我国煤矿低浓度瓦斯利用技术研究现状及前景展望

介绍了我国煤矿抽采瓦斯利用存在的问题和煤矿低浓度瓦斯利用的主要技术途径,详细分析了煤矿低浓度瓦斯利用技术的研究现状,并对今后的利用前景进行了客观展望。     

低浓度瓦斯发电系统瓦斯配送技术的应用

阐述了低浓度瓦斯细水雾输送技术的必要性、工作原理、工艺流程及主要部件等技术特点.通过研究应用低浓度瓦斯细水雾输送技术,将低浓度瓦斯作为清洁能源进行综合利用,减少了大气污染,提高了亭南煤业公司瓦斯利用水平及经济效益,达到了环保节能的目的.     

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。     

变压吸附技术在煤矿区煤层气利用中的探讨

煤矿区煤层气目前主要用于民用燃料、发电燃料和化工原料。本文提出采用变压吸附技术，将低浓度煤层气浓缩为高浓度煤层气，从而进一步加工处理生产压输天然气（CNG）和液化天然气（LNG）的技术方案。文章还以重庆松藻煤电公司为例，对这种煤层气利用新方案的经济性作了分析。     

含氧煤层气的分离与液化

煤矿开采时所抽采的含空气的煤层气难以得到很好的利用。本文介绍了一种专利技术及其工业化试验装置。该装置采用低温精馏的方法将空气和煤层气分开，同时将提纯后的煤层气液化。分离液化后生产的液化煤层气纯度达到99．86％，分离后排放的空气甲烷含量小于0．1％。这种方案和流程设备简单、能耗物耗低、产品纯度高、具有很好的经济效益和社会效益。     

煤矿区煤层气制氢技术的探讨

本文介绍了利用煤矿井下抽放的煤层气（甲烷浓度为30％～60％）制氢的相关技术，论述了煤层气在制氢过程中各种参数对自热转化工艺条件的影响。煤层气制氢为煤矿区煤层气的利用提出了一条新的途径。     

A gas mixture enhanced coalbed methane recovery technology applied to underground coal mines

This paper presents a field trial for developing a gas mixture enhanced coalbed methane (GECBM) technology that can be integrated with underground coal mine methane (CMM) drainage systems. The field trial was carried out in a deep underground coalmine roadway in two stages, initially degassing using a conventional method for 30 days in three boreholes installed in the underground coal seam and then injecting the gas mixture from one of the boreholes for about 2 months. The field trial focuses on the investigation of the technical and economic feasibilities of G-ECBM technology applied to underground CMM drainage systems. The results revealed that the G-ECBM technology integrated with underground methane drainage systems can provide an effective method to enhance the coalbed methane (CBM) recovery from coal mines and the efficiency of underground gas drainage systems, and hence improve the mining safety. The field measurements showed that the single-borehole flow rate and concentration of CH₄ for the production boreholes with G-ECBM have increased by a factor of 4.73 and 1.68 on average, respectively, compared with the conventional production boreholes without G-ECBM. The results also showed the economic prospect of applying G-ECBM technology to underground CMM drainage systems.     

煤层气发电的燃气输配系统

煤层气的输配系统是煤层气电站的重要工艺系统，与发电机组的安全稳定运行密切相关。以甲烷含量25％为界，煤层气输配系统可分为两种，高浓度输配系统和低浓度输配系统。本文对内燃发电机组的两种煤层气输配系统的工艺流程作了介绍，针对煤层气的易燃易爆性，对不同的输配系统需要采用的配套的安全措施也作了阐述。     

鸡西矿区煤层气开发利用现状及前景

鸡西矿区煤炭储量和煤层气储量较为丰富，随着矿井瓦斯抽采水平和抽采量的不断提高，煤层气开发利用工作逐步发展，本文在介绍鸡西矿区煤层地质条件的基础上，重点阐述了煤层气开发利用现状及发展前景。     

低浓度瓦斯发电气体预处理技术研究

 基于国内煤矿瓦斯抽采条件限制，抽采瓦斯浓度普遍较低，因此煤矿瓦斯发电多为低浓度瓦斯发电机组。由于低浓度瓦斯特性和抽放站条件限制，目前低浓度瓦斯普遍没有进行预处理，进入瓦斯发电机组的瓦斯品质较差，严重影响瓦斯发电机组运行稳定性、可靠性、经济性。为了改善机组运行状况，低浓度瓦斯应进行预处理。本文提出了低浓度瓦斯进行预处理的几项技术措施，并进行了综合性技术经济分析，为低浓度瓦斯发电建设提供参考性意见。     

国产瓦斯发电机组单位瓦斯发电情况及影响因素分析

本文通过对江西丰城矿务局煤矿瓦斯发电项目、山西阳泉程庄煤矿瓦斯发电项目以及山西晋城阳城瓦斯发电项目燃料瓦斯消耗量、发电量监测数据的分析,探讨了国产瓦斯发电机组的实际单位瓦斯(纯甲烷)发电量,然后对影响瓦斯发电机组发电效率的因素进行分析。研究表明,当前国产瓦斯发电机组实际单位瓦斯(纯甲烷)发电量约为2.66kWh/m3,远低于3.8~4.2kWh/m3的设计值。     

低压变压吸附法分离净化低浓度瓦斯的试验研究

本文探讨了用变压吸附法对低浓度瓦斯气体进行分离净化的相关研究。在双塔变压吸附装置上，研究切换时间、反吹阻力对分离效果的影响。实验研究表明用变压吸附法能实现低浓度瓦斯的分离与净化，运用反吹流程可以在增加产品气量的同时保证分离效果。