简述瓦斯发电余热的应用

摘 要：本文主要阐述了发耳煤矿瓦斯发电余热利用工艺、主要工作内容、经济效益分析等，瓦斯发电余热的利用不仅缓解了燃煤锅炉造成的环保的压力，实现了节能减排综合利用煤矿瓦斯气体，增加了经济效益。

关键词：瓦斯发电；余热；热交换器

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.042

贵州发耳煤业有限公司发耳煤矿位于贵州省六盘水市水城县境内，设计生产能力300万吨/年，是发耳电厂配套煤矿。发耳矿井（一期180万吨/年）于2004年7月开工建设，2009年底建成投产。

发耳煤矿原设计采用两台DZL4-1.25-AⅡ/WⅡ型燃煤蒸汽锅炉为矿区供热，由于锅炉加热运行效率较低，煤矿洗浴用热负荷日均衡较差，加之燃煤锅炉环保压力大，运行费用高，为此考虑利用瓦斯发电机组余热为矿区供热，解决煤矿洗浴用热问题，就项目具体实施简述如下。

1 项目可行性分析

实现利用瓦斯发电余热为煤矿洗浴提供热源，首先要对煤矿洗浴系统的热负荷水量、水温等指标进行统计分析，对瓦斯发电机组余热的热源能量进行分析，核算发电机组余热的热能是否满足矿井需求。为此发耳煤矿对设备设施运行数据进行了统计，详细如下：

1.1 供热负荷用水量统计表（如表1）

1.2 瓦斯发电机组余热热能统计表

发耳煤矿安装600kW瓦斯发电机组8台，装机容量4800kW。统计数据显示，燃气发电机组消耗燃料的能量去向分别为电能30%-35%，废气30%，发动机散热25%-30%，其它散热10%。

1.3 瓦斯发电厂热水量统计表（如表2）

1.4 供热损失

发耳煤矿冬季环境温度较夏季环境温度降低约15℃，因此冬季热损失30%左右，冬季供热需采取补充加热措施。通过核算，夏季机组冷却循环水输送至使用地点的温度为42℃，冬季机组冷却循环水若经排烟管道加热器再次加热后输送至使用地点温度可达43℃。

经过分析瓦斯发电机组产生的热水量及水温均能满足矿井洗浴热负荷要求。

2 项目实施

根据分析结果，确定了项目工艺流程及项目主要内容。

2.1 工艺流程

发耳煤矿瓦斯发电厂位于发耳煤矿辅助工业场地，距离主工业场地3.5公里，为避免地面施工造成土地占用、地企关系协调等问题，确定在辅助工业场地安装缓冲水箱两组，每组有效容积60m?。热水通过水泵加压沿回风平硐、轨道大巷、轨胶联络巷、胶带大巷、主斜井输送至主工业场地，与现有供热管线接茬供给用户，管线长2500米，全线保温。工艺流程如图1：

2.2 项目实施主要内容

确定了工艺流程，发耳煤矿即刻制定了项目实施方案，主要工作内容如下：

（1）改造瓦斯发电机组风冷却系统。一是将瓦斯发电机组原安装风机冷却系统（每台安装2.2KW风机一台套）改造成水冷却系统，拆除7台，保留一台。二是采用5mm厚钢板自制水箱（长×宽×高）4000×2000×500mm，水箱支架采用4组14#槽钢制作，将水箱焊接在瓦斯发电机组集装箱顶部，将原风冷水箱放置到自制水箱内，作为热交换器使用，实现水水热交换和机组循环水冷却功能。

（2）在辅助工业场地建设20平方米的水泵房一座，安装两台SLWR系列热水卧式多级离心泵 （一用一备），水泵变频控制系统一套。泵房外安装60 m?不锈钢保温水箱两组。

以上工作2015年9月份开工建设，11月份竣工投入运行。

3 效益分析

项目实施前采用蒸汽锅炉供热每年约需费用130万元。项目实施共计投资93万元，年运行成本约42万元，通过测算预计13个月可收回投资，每年可创效200多万元。瓦斯发电余热利用系统投入运行后系统稳定，供热可靠。该项目投入运行后停用了燃煤锅炉，消除了二氧化硫和烟尘的排放，改善了大气环境质量，降低了企业环保风险，取得了较好的环境效益和社会效益。

作者简介：付云苓（1974-），女，本科，机电助理工程师。