[发明专利]一种利用沼气开发煤矿抽采极低浓度瓦斯发电方法

摘要

本发明专利为一种利用沼气开发煤矿抽采极低浓度瓦斯发电方法。属于能源开发和污染物减排领域，具体涉及一种收集煤矿周边有机废弃物进行沼气生产，混配抽采极低浓度瓦斯(CH4≤5％)的发电方法。本发明主要是解决极低浓度瓦斯无法有效利用直接排放造成的环境问题；其产生的电可用于煤矿厂区自用，产生的热可用于沼气发酵罐增温和长期供热，提高了沼气开发的经济效益。本发明解决了极低浓度瓦斯利用率低，环境污染、矿区安全性不佳等问题，并且利用沼气开发煤矿抽采极低浓度瓦斯发电系统操作维护简单，可靠性高，能源产生效益明显，具有较强的创新性。

主权项

1.一种利用沼气开发煤矿抽采极低浓度瓦斯发电技术与方法，其特征在于：包括沼气产生系统、低浓度瓦斯输运和存储系统、自动瓦斯配气系统、发电系统和余热利用系统组成。沼气系统特征在于：利用煤矿周围农田的秸秆、植物等有机质或者煤矿周边的餐厨垃圾，根据发酵料液的量(有机物进料负荷)控制沼气生产量的多少，配料池内设置进料泵，进料泵和沼气发酵罐通过进料管连接，沼气发酵罐内设置换热器，沼气发酵罐上部设置沼气导气管，沼气导气管与沼气贮气柜连接，沼气贮气柜出气与沼气管连接，沼气管上设置沼气调频风机。低浓度瓦斯输运和存储系统特征在于：井下极低浓度(<5％)瓦斯从井下抽采经过煤矿内设置的瓦斯输运管路到地面的储罐中，该输运管路上设置防回火、防回爆、抑爆、接地等安全装置。自动配气系统特征在于：极低浓度瓦斯从瓦斯储罐或者输运管路向瓦斯发电机组输运过程中，距离瓦斯发电机组一定距离，设置自动沼气添加装置，该装置可以通过低浓度管道中的瓦斯浓度和流量传感器，根据混合后能够利用的目标浓度和流量，计算需要添加的沼气浓度和流量，并经过防爆电磁阀控制流量和混合后的浓度实现目标浓度和流量，混合后的气体可以和瓦斯发电系统进行连接。发电系统特征在于：极低浓度瓦斯发电系统可以对5‑16％浓度的混合瓦斯和沼气进行利用。发电系统产电通过电缆输送到用电地点，同时产生的热量通过供热管网输送到用热地点。