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兖矿贵州能化:低浓度瓦斯发电,把不可能变可能

日前,兖矿贵州能化企业贵州金沙龙凤煤业有限企业低浓度智慧瓦斯电厂并网发电,通过验收。通过一键启动、远程集中控制等,该瓦斯电厂实现了瓦斯发电的自动化、信息化和智能化。贵州金沙龙凤煤业有限企业是如何做到的?


01

实现瓦斯发电实时监测和自动控制


瓦斯是煤矿安全生产的头号“大敌”,但也是一种优质的清洁能源。


贵州金沙龙凤煤业瓦斯抽采浓度为7%至30%。为将瓦斯抽采站的“废料”转化为清洁能源,该企业于今年3月成立了攻关研发小组,在低浓度瓦斯开发利用及设备改进等方面开展重点攻关。


面对时间紧、任务重、施工难度大等不利因素,该企业按照“总体协调、机电牵头、专业配合”的工作模式,科学组织、重点攻坚,加快施工进度,严格责任落实考核。


“主要领导每周到现场召开协调推进会,跟踪问责;分管领导盯在现场,解决问题;大家对施工单位进行帮扶和督导,派专人现场盯守,确保电厂按建设规范标准一次成型到位;严格工期考核,科学实施土建和安装合理交叉作业,通过提高水泥标号等级、外加混凝土早强剂和增强剂、搭设施工雨棚等措施,与天气斗争、与时间赛跑。”攻关小组成员表示。


5月1日,项目正式施工。仅用2个多月,他们便在山坡上建起了一座低浓度智慧瓦斯电厂。该瓦斯电厂计划建设10台机组,一期安装了5台700千瓦高压自动化低浓度瓦斯发电机组及控制系统,机组采用高压自动化低浓度瓦斯发电机。高压自动化低浓度瓦斯发电机系统分为电器自动化控制、机组冷却、细水雾及掺混控制、循环水、余热锅炉、视频监控等8大子系统,实现了信息实时在线监测、自动判断切换控制。7月28日,5台机组并网发电成功。



02

机组功率由80%提升至95%以上



通过一遍遍试验,一系列的核心技术最终得到验证。攻关小组实施定向长钻孔施工等关键技术,提升了瓦斯抽采能力;对内燃气发电机组进行加工改进,增强实用性;充分利用大数据+人工智能+三维模型+高清视频监控等技术,实现了对瓦斯电厂的高效管理。


据攻关小组成员先容,该瓦斯电厂智能化程度达到了92%以上,通过温度、流量、压力传感器,实时监测气源、浓度、流量、压力和配气。信息集成后上传至智能控制室,通过PLC智能控制系统进行筛分判断选择,并发出指令做出抉择,自动投入或断开瓦斯发电机组,实现分闸自动停机等智慧控制。机组进行了优化升级,自带动力润滑系统,有效功率由原来80%提升至95%以上,一台机组一年多发电130多万千瓦时。


03

瓦斯电厂调度指挥中心


“人员不进机房,就可以完成远程集中控制和一键启动的全流程操作。大家通过增强系统预警,提高事故分析效率,减少操作人员10余人,实现了安全生产和节能减排。”攻关小组成员表示。


10月10日,该瓦斯电厂一次性通过贵州能化企业验收,提前2个月完成建设和并网发电。截至12月18日,该瓦斯电厂累计发电554万千瓦时,预计每年可创造效益1000余万元。


相关人员先容,该瓦斯电厂可就地利用瓦斯燃烧发电,实现自发自用、多余上网,为矿井提供热、电等多种产品,同时减少了温室气体排放。发电余热作为浴室、食堂、办公楼等地的热源,实现了经济效益和社会效益最大化。2020年7月以来,该瓦斯电厂减少甲烷排放850万立方米。


此外,贵州能化企业把瓦斯治理“化害为利、变废为宝”,形成瓦斯发电绿色产业集群,建立了热电联产循环经济模式。近5年来,该企业利用瓦斯发电8.7亿多千瓦时,节省电费4.3亿元左右;相继建成了5座瓦斯发电厂,投入运行58台(套)瓦斯发电机组,总装机达到3.57万千瓦,年发电量在1.63亿千瓦时左右。


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