先进制造技术

本发明涉及一种煤矿高低负压抽采瓦斯混配输送发电的装置及方法。其技术方案是：包括瓦斯阻火泄爆系统、瓦斯抑爆系统、瓦斯混配系统、瓦斯管道压力控制系统、瓦斯过滤脱水系统，瓦斯抑爆装置有二种方式，一种是湿法，即在混配瓦斯输送管道内喷细水雾，细水雾与瓦斯全程连续混合输送；二是干法，即在混配瓦斯管道内监测到火焰时喷二氧化碳。其有益效果如下：本发明采用高速气流引射原理将高低负压抽采瓦斯混配，结合在线水位控制湿式放散的方式，解决了高低负压瓦斯混配发电时瓦斯抽采泵出现的“憋泵”现象，并能均匀混合；通过这种方法，将低负压抽采的较低浓度瓦斯安全可靠地用于内燃发电机组发电，提高瓦斯利用率，促进煤炭行业节能减排。

当前我国煤矿瓦斯利用还处在起步阶段，利用率普遍偏低。近十年来，我国井下瓦斯抽采纯量100‑130亿m、利用率为35%左右。据不完全统计，甲烷浓度30%以上的高浓度抽采瓦斯约约占井下抽采瓦斯总量的44%，主要用于内燃机发电和民用燃料，少量用于制LNG、CNG等，利用率约60%；甲烷浓度10%‑30%的低浓度抽采瓦斯约占29%，主要用于低浓度瓦斯内燃机发电，利用率约27%；甲烷浓度10%以下的约占27%，利用较少。可见，甲烷浓度低于30%、特别是低于10%的低浓度抽采瓦斯在抽采瓦斯总量中占比大，利用率低，导致整体利用率低下，每年大约排空瓦斯纯量75亿m，相当于浪费922万吨标准煤和对空排放1.1亿吨CO2。

本发明与现有技术相比，其有益效果如下：

本发明采用高速气流引射原理将高低负压抽采瓦斯混配，结合在线水位控制湿式放散的方式，解决了高低负压瓦斯混配发电时瓦斯抽采泵出现的“憋泵”现象，并能保证高低浓度的瓦斯均匀混合；

通过联合调节内燃发电机组功率和旁路调节放散混配，保持混配瓦斯输送管道工作处于正压状态，保证内燃发电机组进气压力稳定，避免了由于抽采瓦斯压力和浓度突变引起内燃发电机组的“爆振”现象。同时，混配瓦斯输送管道保持正压，有利用瓦斯输送管道脱水回流排出，降低瓦斯中的水分含量；

增加回流水封回流分离水，避免原脱水技术“脱而不除”的现象。在内燃机进气总管下部连接浮子式疏水阀，排出瓦斯增压中冷析出的水分，避免进入内燃机燃烧室，提升发电效率；

通过这种方法，将低负压抽采的较低浓度瓦斯安全可靠地用于内燃发电机组发电，提高我国瓦斯利用率，促进煤炭行业节能减排。