煤矿瓦斯发电脱水方法优化设计

胡克涛

摘要：将低浓度瓦斯用于发电时，水环式真空泵出口瓦斯含水量较大，液态水进入发电机组内部会增加热耗，同时锈蚀设备，影响机组开机率和发电效率。针对这一问题，分析了目前常用的脱水方法的原理和工艺技术，综合考虑脱水效率和阻力因素，提出丝网脱水方案，并进行了相关设计，研究其脱水效果、阻力，以及对发电效率的影响。研究结果表明，丝网分离器可以有效脱除瓦斯气中的水分，经济效益较好。

关键词：低浓度瓦斯；发电；含水量；脱水方法；气液分离

引言

煤矿开采时矿井回风会排出大量低浓度瓦斯。将低浓度瓦斯用于发电，既可以变废为宝，满足矿区生产生活用电需求，又可以减少环境污染，减少温室气体排放量。低浓度瓦斯输送系统中含有大量水分，若水分被带入低浓度瓦斯发电机组，水分会蒸发吸收大量热量，增加发电机组热耗，降低瓦斯热值；水分蒸发后会膨胀占据气缸部分容积，减少气缸有效容积，增加无用功，降低发电机组出力，因此会影响机组发电效率；同时，在发电机组内，水会导致管道锈蚀、点火困难、火花塞积碳等问题，进而缩短停机及维护检修的周期，降低设备的可靠性，增加润滑油损耗等，增加运行维护成本，影响机组开机率。

1、常用脱水方法

目前常用的脱水方法有重力沉降分离、离心分离、过滤分离、惯性分离、溶液吸收脱水等。重力沉降分离是利用气体和水的密度差，发生相对运动从而实现脱水，达到分离效果。……