低浓度瓦斯应用技术讲座.ppt

1、低浓度瓦斯应用技术讲座 2005年10月,目录,一、低浓度瓦斯的概念 二、瓦斯应用的安全性 三、低浓度瓦斯发电机组 四、低浓度瓦斯发电机组电站配套特殊要求 五、水雾灭火机理 六、专用部件介绍 七、控制屏系列产品介绍,一、低浓度瓦斯的概念,国家煤矿标准规定：甲烷浓度高于30的煤矿瓦斯可以收集利用，低于30的排空。 目前，胜动低浓度瓦斯发电机组所用的燃料，即，低浓度瓦斯，是指甲烷浓度在530的煤矿瓦斯。,二、瓦斯应用的安全性,1、瓦斯的成分 煤矿瓦斯是甲烷与空气的混合物。 2、瓦斯发生爆炸的浓度范围 常温常压下，当瓦斯浓度处于515范围内时，就会爆炸。 因此，515的瓦斯就不能用于工业烧锅炉、化工

2、生产、民用做饭。,3、瓦斯用作燃气机燃料时的安全性分析 内燃机工作时，每一个工作循环包括四个冲程，即，吸气、压缩、点火膨胀做功和排气。由于气缸内有火时进气门处于关闭状态，因此正常情况下火焰不会传播到进气管。 瓦斯进入发动机，先经电控混合器将瓦斯与空气混合，使瓦斯浓度降到610的爆炸范围内，然后经增压器增压、中冷器冷却，再送到进气管，然后到各气缸。,如果气源的瓦斯浓度较高，超过爆炸极限，那么即使发动机出现进气管回火，也不会在气源管线内传播。但是，如果气源瓦斯浓度低，处于爆炸极限范围内，那么发动机出现进气管回火，就有可能引起火焰在气源管线内传播，危及管网及地下采煤安全。因此普通瓦斯气机不能用于低浓

3、度的瓦斯发电。,进气,进气门开启,压缩,排气门,火花塞,进气门,活塞,点火,爆发,排气,排气门开启,1、进气 2、压缩 3、膨胀作功 4、排气,1、进气 2、压缩 3、膨胀作功 4、排气,内燃机工作循环,三、低浓度瓦斯发电机组,低浓度瓦斯发电机组是针对低浓度瓦斯发电应用而开发的产品。 1、对于甲烷浓度在16%30%的低浓度煤矿瓦斯，可选用500GF1-2RW 机组安全措施： 在发动机进气管末端设有防爆门； 在进气管和调速节气门之间装有专用瓦斯阻火器，防止进气管回火造成火焰回传； 在混合器前的燃气管线上设有专用瓦斯阻火器。,独有技术： 混合器采用转阀式电控混合器，维护量小，可靠性高，配以TEM控

4、制，易操作。 产品标准配置： 发动机、发电机、底盘、联轴器、热交换器、机组燃气管系（包括进气汇总管，电控碟阀、调压阀、阻火器及其管系）、排气管部分、消音器、控制屏、TEM系统、50m内控制线。 用户选购部分： 启动柜、蓄电池、充电机、气水分离罐及附属管系。,2、对于甲烷浓度在6%25%的低浓度煤矿瓦斯，可选用500GF1-3RW 机组安全措施： 在发动机进气管末端设有防爆门； 在进气管和调速节气门之间装有专用瓦斯阻火器，防止进气管回火造成火焰回传； 在中冷器和增压器之间也装有专用瓦斯阻火器，提高可靠性； 在混合器前的燃气管线上设有专用瓦斯阻火器； 在机组进气总管处设置第四道阻火器。,独有技术：

5、 混合器采用双碟阀式电控混合器，配以TEM控制，可以适应到6的低浓度的瓦斯气。 产品标准配置： 发动机、发电机、底盘、联轴器、热交换器、机组燃气管系（包括DN200阻火器、进气汇总管、电控碟阀、调压阀、阻火器及其管系）、排气管部分、消音器、控制屏、TEM系统、50m内控制线。 用户选购部分： 启动柜、蓄电池、充电机。,3、500GF1-2RW与500GF1-3RW两种机组的共性与差别 （1）2种机组都采用TEM控制，电控混合器采用转阀结构，不易卡阀。 500GF1-2RW的混合器有一定的文丘利效应，对浓度1630的适应性强； 500GF1-3RW的混合器采用双蝶门式，空气燃气通道一样，对浓度6

6、20的适应性强，可用到6%25%。 （2）500GF1-3RW采取的阻火措施比500GF1-3RW强，燃气管道也加粗。机组成本较高。 （3）500GF1-3RW机组主要用于爆炸极限范围内的瓦斯气，对电站配套安全措施要求高。,四、低浓度瓦斯发电机组电站 配套特殊要求,1、对于16以上瓦斯浓度的瓦斯电站配套，主要要求有2点： （1）不能设储气柜； （2）瓦斯输送管路采取安全阻火措施：在管线上设置雷达水位自控式水封阻火器和干式瓦斯专用阻火器。,2、对于16以下瓦斯浓度的瓦斯电站配套，主要要求有3点； （1）不能设储气柜； （2）瓦斯输送管线要设置阻火器：雷达水位自控式水封阻火器和干式瓦斯专用阻火器；

7、 （3）瓦斯输送采用水雾输送，管路上设置水雾阻火点。瓦斯气流经水雾阻火点后水分增加，瓦斯气超出爆炸范围，使瓦斯输送变得安全。即使出现火焰，也会在经过水雾阻火点被强水雾所猝熄。,四、低浓度瓦斯发电机组电站 配套特殊要求,五、水雾灭火机理,细水雾灭火机理： 冷却：细水雾颗粒直径越小，相对表面积越大，受热后更容易汽化，在汽化的过程中，从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量，从而使燃烧物表面温度迅速降低，当温度降至燃烧临界值以下时，热分解中断，燃烧随即终止。 稀释：火焰进入细水雾后，细水雾迅速蒸发形成蒸气，由液相变为气相，气体急剧膨胀，最大限度地使燃烧反应分子在空间上距离拉大，抑制火焰。,六、专用部件介

8、绍,1、双蝶门式电控混合器 空气/瓦斯气大流量双通道，适应低浓度瓦斯的特点。 各通道分别通过步进电机进行开度调整，使增压器前负压较低，保证机组功率。 控制阀采用转阀，流动阻力小，不易卡阀。 转阀反馈采用线性电位器反馈，可以指示碟阀开度。,2、瓦斯专用阻火器,阻火原理是基于火焰冷壁淬熄现象。 火焰以一定速度进入狭缝时，反应活化中心的自由基和自由原子与冷壁相碰撞放出其能量，反应区的热量流向冷壁边界。 火焰面达到一定距离时，开始形成熄火层，自由基越来越少直到没有，火焰熄灭。,2、瓦斯专用阻火器,3、水位自控式水封阻火器,阻火器由雷达液位计、水封阻火罐、水位自动监控系统、PC机、GPRS等部分组成，实

9、现水封阻火罐水面的全自动监控和数据无线上传（通过GPRS）。 雷达液位计输出水位信息到水位自动监控系统； 水位自动监控系统根据雷达液位计传来的水位信息判断水位高低，适时放水或加水。 PC机用于实现水封阻火罐的模拟控制和上下限等参数的设置； GPRS用于水位监控信息的无线上传。,3、水位自控式水封阻火器,4、除水器脱水原理与结构,湿瓦斯流经除水器时流动方向发生变化，或旋流，或回流，其中含有的液态水由于惯性大不易变向而被分离出来。,湿瓦斯从管线输送过来后，首先经过旋风除水器进行一级除水，然后再经重力除水器进行二级除水。,七、控制屏系列产品介绍（适合400kW、500kW 、600kW燃气机组）,P

10、LT-500A介绍,功能描述： 1、运行短路分断能力高达80kA，适合对短路电流分断能力要求很高的情况； 2、逆功、过载、过流、欠压、欠频、绕组温高、漏电等各种发电机保护功能，水温高、油温高、油压低、超速等各种发动机保护功能； 3、发电量计量； 4、充电机（可选用），电瓶电压过低或过高报警功能； 5、远控启停、自动负荷分配、自动功率因数调整、多达32台机组参数的远程微机监控； 6、全自动准同期并网； 7、与上端控制器IM-CU配合实现负荷自动管理功能； 8、参数自动记录功能及事件闪存记忆功能，方便故障查询。,配置描述： 1、高分断智能断路器CW2-2000 (额定电流1250A或1000A)

11、2、科迈智能控制模块IG-CU（综合保护、电量参数、电度计量、负荷分配、通讯） 3、电量监控仪 4、中线隔离刀 5、中性电抗器 6、可与TEM柜配合使用 7、充电机可选用 8、控制屏用电瓶可选用。 结构描述： GCK通用柜体（独立的母线区、仪表区、断路器区）柜体尺寸：宽X深X高800X1000X2200,PLT-500A介绍,功能描述 1、运行短路分断能力达50kA，适合对短路电流分断能力要求高的情况； 2、逆功、过载、过流、欠压、欠频、绕组温高、漏电等各种发电机保护功能，水温高、油温高、油压低、超速等各种发动机保护功能； 3、发电量计量； 4、充电机（可选用），电瓶电压过低或过高报警功能；

12、5、远控起停、自动负荷分配、自动功率因数调整、多达32台机组参数的远程微机监控； 6、全自动准同期并网； 7、与上端控制器IM-CU配合实现负荷自动管理功能； 8、参数自动记录功能及事件闪存记忆功能，方便故障查询。,PLT-500B介绍,配置描述 1、高分断智能断路器 2、CW1-2000 (额定电流1250A或1000A) 3、科迈智能控制模块IG-CU（综合保护、电量参数、电度计量、负荷分配、通讯） 4、电量监控仪 5、中线隔离刀 6、中性电抗器 7、可与TEM柜配合使用 8、充电机可选用 9、控制屏用电瓶可选用,PLT-500B介绍,功能描述 1、运行短路分断能力达35kA，适合对短路电

13、流分断能力要求一般的情况； 2、逆功、过流、欠压、欠频、绕组温高等各种发电机保护功能，水温高、油温高、油压低、超速各种发动机保护功能； 3、发电量计量； 4、充电机（可选用），电瓶电压低或高报警功能； 5、自动功率因数调整； 6、半动准同期并网,PLT-500D介绍,配置描述 1、万能断路器DW15-1600 (额定电流1250A或1000A) 2、电量监控仪 3、中性电抗器 4、功率因数自动调节器 5、可与TEM柜配合使用充电机可选用； 6、控制屏用电瓶可选用 结构描述 GGD通用柜体； 柜体尺寸：宽X深X高800X800X2200,PLT-500D介绍,功能描述 1、运行短路分断能力达50kA，适合对短路电流分断能力要求高的情况； 2、逆功、过载、过流、欠压、欠频、漏电等各种发电机保护功能，水温高、油温高、油压低、超速等各种发动机保护功能； 3、发电量计量； 4、