煤層氣，就是俗稱的“瓦斯”。因?yàn)槌Ｅc煤炭伴生，并極易爆炸，煤層氣一直被視為是煤礦安全的“第一殺手”。如今，隨著抽采和利用煤層氣技術(shù)的不斷進(jìn)步，在屯蘭、馬蘭、東曲和杜兒坪礦區(qū)，煤層氣正作為“能源新貴”被廣泛使用著。

杜兒坪礦為年產(chǎn)500萬(wàn)噸的大型煤礦，礦井瓦斯涌出量同樣可觀，平均每分鐘達(dá)到146立方米。

2006年5月，經(jīng)港洽會(huì)招商引資，西山煤電集團(tuán)公司根據(jù)礦抽采情況，在古交市邢家社鄉(xiāng)北石溝 村 規(guī) 劃 裝 機(jī) 容 量 為12000KW、安裝7臺(tái)單機(jī)容量為1703KW的燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組。經(jīng)調(diào)研采用德國(guó)道依茨公司TCG2020V20型集裝箱體式發(fā)電機(jī)組，其中一期安裝3臺(tái)，二期安裝4臺(tái)，項(xiàng)目總投資約1.2億元。電廠一期工程于2006年5月立項(xiàng)，2007年6月土建工程開(kāi)始動(dòng)工，3臺(tái)機(jī)組于2008年5月投入運(yùn)行。2011年6月14日，二期4臺(tái)機(jī)組也投入運(yùn)行。

將瓦斯變?yōu)樵偕茉词紫刃枰V井瓦斯開(kāi)采設(shè)備、礦井瓦斯預(yù)加工設(shè)備、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)及聯(lián)合熱電站。煤礦瓦斯大部分從通風(fēng)系統(tǒng)隨主風(fēng)機(jī)排出，瓦斯與風(fēng)混在一起，其甲烷含量一般都低于1%，很難直接用作燃料。我們通過(guò)一臺(tái)可調(diào)速的空氣壓縮機(jī)對(duì)瓦斯進(jìn)行壓縮，然后使瓦斯在通常的氣體內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行燃燒，內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電能。在燃燒過(guò)程中內(nèi)燃機(jī)的熱量還被再次利用。輸入的燃料能量中41%轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/span>45%轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?/span>

據(jù)了解，從井下抽出的瓦斯氣通過(guò)長(zhǎng)度800米、直徑為600毫米的管路直接輸送至電廠，經(jīng)電廠兩套預(yù)處理裝置除水、除塵、加壓后提供給發(fā)電機(jī)組。瓦斯氣經(jīng)機(jī)組燃?xì)饣旌涎b置與空氣混合后，在汽缸內(nèi)爆燃做功，通過(guò)曲軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)組6KV出線通過(guò)一臺(tái)16000KVA的干式變壓器升壓至35KV，通過(guò)線路送至北石溝35KV變電站，實(shí)現(xiàn)35KV上網(wǎng)。

杜兒坪瓦斯發(fā)電站投產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)年供電約8000萬(wàn)千瓦時(shí)，滿足2/3礦區(qū)的用電量。截至今年5月，該發(fā)電站已發(fā)電超過(guò)1.1億千瓦時(shí)。

此外，發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的高溫尾氣經(jīng)余熱鍋爐將導(dǎo)熱油加熱至150-180攝氏度，通過(guò)循環(huán)油泵輸送至北石溝進(jìn)風(fēng)井口，經(jīng)熱交換器加熱空氣，為井下提供熱風(fēng)。電廠一期3臺(tái)機(jī)組缸套冷卻水通過(guò)板式換熱器將軟化水加熱后，供北石溝及電廠采暖使用。電廠配備的余熱利用系統(tǒng)，可以替代原北石溝熱風(fēng)爐及常壓鍋爐，為井下提供高質(zhì)量的熱風(fēng)。

目前，西山煤電集團(tuán)在杜兒坪礦、馬蘭礦、東曲礦和屯蘭礦已建成瓦斯發(fā)電項(xiàng)目裝機(jī)16臺(tái)，容量為29.1MW。西山發(fā)電項(xiàng)目全部用于礦井生產(chǎn)供電、供熱，在努力開(kāi)發(fā)資源綜合利用的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高碳行業(yè)的低碳發(fā)展。

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