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摘要：叙述了燃气发电设备的几种类型，比较了主要技术参数，并通过具体瓦斯发电项目装机方案的分析，明确了选用不同发电设备均会产生良好的经济效益和社会效益。

关键词：煤层气(瓦斯);乏风氧化;发电机组;技术参数;装机方案

前言

中国煤层气资源存储丰富。近几年来，随着国家对煤层气(瓦斯)利用的有关优惠政策的出台和完善，企业对利用煤矿井下抽放的瓦斯进行发电的积极性高涨，但由于井下瓦斯抽采的浓度和产量会随着抽采方法、地点和方式的不同而变化，这就要求瓦斯电站的主机设备有较强的适应性和灵活性。目前，世界各国对因瓦斯浓度、瓦斯压力以及主机设备应用场所等条件的限制而研制和开发的燃气设备技术成熟，运行稳定、可靠。

1燃气发电设备的类型

燃气发电设备主要有以下四种类型:燃气轮机(航空飞机发动机改造);燃气内燃发电机组;氧化装置;微型燃气轮机。

1.1燃气轮机(航空飞机发动机改造)

燃气轮机的工作原理是瓦斯在燃烧室内与经过空压机压缩后的空气混合燃烧，燃烧生成的高温烟气在燃气轮机中膨胀做功，一部分用于带动压缩机工作，另一部分用于发电机发电，做功后的高温乏气可以通过余热锅炉再次回收热能转换蒸汽，驱动蒸汽轮机再发电，形成燃气轮机—蒸汽轮机联合循环发电，发电效率可大大提高。利用燃气轮机发电，具有单位功率重量尺寸小、运行平稳、机组功率大、转速高、轴系运行噪音小等优点，但该机型对瓦斯浓度和压力要求高，燃料热值比较稳定。由于瓦斯浓度波动较大，会随着煤层开采后期浓度有逐渐下降的趋势等因素的影响，故燃气轮机在此状况下的应用会出现频繁开机和停机的现象。

1.2燃气内燃机发电机组

燃气内燃发电机组的工作原理为利用瓦斯在机体内燃烧，推动汽缸活塞移动做功，带动发电机发电，做功后的高温乏气可通过余热锅炉带蒸汽轮机联合循环发电，提高发电效率。该机组具有对燃料要求低，系统简单，运行灵活，发电效率高，建设周期短等特点。尤其是该机组要求瓦斯进气压力低，仅为3 kPa ~35 kPa ，瓦斯浓度范围广，浓度8%以上即可利用，这使得燃气内燃机发电机组在瓦斯发电方面获得了越来越广泛的应用。该机组是一种技术成熟的设备，具有集成度高，设计安装简单、运行管理自动化程度高等特点。与燃气轮机发电形式相比，具有启动时间短、燃气压力低、对燃气浓度适应范围宽的优点。

目前在中国运行或安装的燃气内燃发电机组分国产和进口两种。国内的生产厂家主要有山东胜动集团、济南柴油机股份有限公司、常州柴油机股份有限公司等，单机容量为500 kW~700 kW机组，单机容量大的发电机组也在工业性试验阶段。国外的发电设备厂家主要有美国卡特彼勒公司、奥地利颜巴赫公司、德国道依茨公司、日本三菱重工等。单机容量为2 000 kW~4 000 kW机组。

从国内使用燃气内燃发电机组情况可知，国产机组与进口机组都有成功运行的样板。与国产机组相比，进口机组单机容量大，发电效率高，年运行时间长，占地面积小，但对瓦斯浓度要求30%以上，同时设备价格高，订货时间长，初投资很大。国产机组虽发电效率不抵进口设备，但其对燃气的品质，供气压力的要求很低，更适应瓦斯抽采量和浓度有波动的情况，而且造价大大低于进口机组，供货时间短。

1.3氧化装置

在煤矿开采过程中，瓦斯排出量的约70%是通过煤矿通风瓦斯(也称乏风)排出的，乏风中甲烷含量浓度在0.10%~0.75%之间，而乏风中甲烷浓度常受到井下煤层气含量、煤炭开采、通风量等因素的影响，导致甲烷浓度变化范围较大，所以一直对空排放，造成了巨大的能源浪费和环境污染。之后虽有一系列已经被开发出的乏风利用技术，但只有热氧化技术可以在合理的成本投入下带来显著的减排效果。

原标题：燃气发电设备的比选

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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