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兗礦貴州能化公司低濃度瓦斯發電,把不可能變可能

中國煤炭報 作者:趙光禮 陳振忠 2020-12-28 16:20:26

低濃度瓦斯發電,把不可能變可能

——兗礦貴州能化公司科技攻關側記

日前,兗礦貴州能化公司貴州金沙龍鳳煤業有限公司低濃度智慧瓦斯電廠并網發電,并通過驗收。通過一鍵啟動、遠程集中控制等,該瓦斯電廠實現了瓦斯發電的自動化、信息化和智能化。貴州金沙龍鳳煤業有限公司是如何做到的?

實現瓦斯發電實時監測和自動控制

瓦斯是煤礦安全生產的頭號“大敵”,但也是一種優質的清潔能源。

貴州金沙龍鳳煤業瓦斯抽采濃度為7%至30%。為將瓦斯抽采站的“廢料”轉化為清潔能源,該公司于今年3月成立了攻關研發小組,在低濃度瓦斯開發利用及設備改進等方面開展重點攻關。

面對時間緊、任務重、施工難度大等不利因素,該公司按照“總體協調、機電牽頭、專業配合”的工作模式,科學組織、重點攻堅,加快施工進度,嚴格責任落實考核。

“主要領導每周到現場召開協調推進會,跟蹤問責;分管領導盯在現場,解決問題;我們對施工單位進行幫扶和督導,派專人現場盯守,確保電廠按建設規范標準一次成型到位;嚴格工期考核,科學實施土建和安裝合理交叉作業,通過提高水泥標號等級、外加混凝土早強劑和增強劑、搭設施工雨棚等措施,與天氣斗爭、與時間賽跑。”攻關小組成員表示。

5月1日,項目正式施工。僅用2個多月,他們便在山坡上建起了一座低濃度智慧瓦斯電廠。該瓦斯電廠計劃建設10臺機組,一期安裝了5臺700千瓦高壓自動化低濃度瓦斯發電機組及控制系統,機組采用高壓自動化低濃度瓦斯發電機。高壓自動化低濃度瓦斯發電機系統分為電器自動化控制、機組冷卻、細水霧及摻混控制、循環水、余熱鍋爐、視頻監控等8大子系統,實現了信息實時在線監測、自動判斷切換控制。7月28日,5臺機組并網發電成功。

機組功率由80%提升至95%以上

通過一遍遍試驗,一系列的核心技術最終得到驗證。攻關小組實施定向長鉆孔施工等關鍵技術,提升了瓦斯抽采能力;對內燃氣發電機組進行加工改進,增強實用性;充分利用大數據+人工智能+三維模型+高清視頻監控等技術,實現了對瓦斯電廠的高效管理。

據攻關小組成員介紹,該瓦斯電廠智能化程度達到了92%以上,通過溫度、流量、壓力傳感器,實時監測氣源、濃度、流量、壓力和配氣。信息集成后上傳至智能控制室,通過PLC智能控制系統進行篩分判斷選擇,并發出指令做出抉擇,自動投入或斷開瓦斯發電機組,實現分閘自動停機等智慧控制。機組進行了優化升級,自帶動力潤滑系統,有效功率由原來80%提升至95%以上,一臺機組一年多發電130多萬千瓦時。

瓦斯電廠調度指揮中心

“人員不進機房,就可以完成遠程集中控制和一鍵啟動的全流程操作。我們通過增強系統預警,提高事故分析效率,減少操作人員10余人,實現了安全生產和節能減排。”攻關小組成員表示。

10月10日,該瓦斯電廠一次性通過貴州能化公司驗收,提前2個月完成建設和并網發電。截至12月18日,該瓦斯電廠累計發電554萬千瓦時,預計每年可創造效益1000余萬元。

相關人員介紹,該瓦斯電廠可就地利用瓦斯燃燒發電,實現自發自用、多余上網,為礦井提供熱、電等多種產品,同時減少了溫室氣體排放。發電余熱作為浴室、食堂、辦公樓等地的熱源,實現了經濟效益和社會效益最大化。2020年7月以來,該瓦斯電廠減少甲烷排放850萬立方米。

此外,貴州能化公司把瓦斯治理“化害為利、變廢為寶”,形成瓦斯發電綠色產業集群,建立了熱電聯產循環經濟模式。近5年來,該公司利用瓦斯發電8.7億多千瓦時,節省電費4.3億元左右;相繼建成了5座瓦斯發電廠,投入運行58臺(套)瓦斯發電機組,總裝機達到3.57萬千瓦,年發電量在1.63億千瓦時左右。(趙光禮 陳振忠)

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