關于瓦斯發(fā)電生產(chǎn)組織的若干認識

司 平

(山西金駒煤電化股份有限公司，山西 晉城 048006)

0 引言

煤礦瓦斯作為一種清潔能源若加以利用，既可以減少溫室氣體排放，又能滿足煤礦部分用電需求，還可以將多余的電量上網(wǎng)和申請國際CDM 碳減排指標進行交易，因此，煤礦瓦斯的開發(fā)利用是大有前景的。

瓦斯發(fā)電是煤礦瓦斯利用的重要途徑。瓦斯發(fā)電技術主要應用于內燃機發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、煤礦乏風及低濃度瓦斯氧化發(fā)電。燃氣內燃發(fā)電機組具有發(fā)電效率高、啟動時間短、燃氣供氣壓力低、對燃氣濃度適應范圍寬的優(yōu)點，通過與燃氣輪機、燃氣鍋爐帶蒸汽輪機的比較，瓦斯發(fā)電宜首選燃氣內燃發(fā)電機組。

1 燃氣內燃機發(fā)電工藝

針對高于30%濃度的瓦斯氣，公司使用的有美國卡特彼勒公司的G3520C燃氣發(fā)動機組、GE顏巴赫JGS620燃氣發(fā)動機組、德國曼海姆TCG2020V20燃氣組進行內燃機發(fā)電。針對低于30%濃度的低濃度瓦斯氣，公司使用的是山東濟柴的靜音集裝箱式低濃度瓦斯發(fā)電機組進行低濃度瓦斯發(fā)電。

燃氣內燃發(fā)電機組發(fā)電的原理：瓦斯氣在機體內燃燒，推動汽缸活塞移動做功，帶動發(fā)電機發(fā)電，做功后的乏氣從機體排出，利用缸套水板式換熱器將缸套水中的熱量加以利用，同時余熱鍋爐回收做功后乏氣中的熱量對外進行供熱。處于爆炸極限內的甲烷在進入機組前的過程中是不允許設置儲氣罐和加壓機的，因此高濃度瓦斯在輸送過程中可不設計瓦斯安全輸送系統(tǒng)，低濃度瓦斯輸送必須經(jīng)過瓦斯安全輸送系統(tǒng)的傳輸，方可進入機組。

瓦斯發(fā)電系統(tǒng)可分為：瓦斯輸送系統(tǒng)、燃氣內燃發(fā)電機發(fā)電系統(tǒng)、電氣并網(wǎng)系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)和化學水系統(tǒng)等。主要工藝流程如圖1所示。

圖1 瓦斯發(fā)電工藝

2 瓦斯發(fā)電生產(chǎn)組織

2.1 制定瓦斯發(fā)電的技術標準

瓦斯發(fā)電的生產(chǎn)管理首先是制定標準。除了發(fā)電廠常規(guī)管理制度外，公司新增加了《燃氣發(fā)電廠瓦斯場所防爆管理制度》《瓦斯場所設備檢修安全措施》《瓦斯發(fā)電設施運行、維護和搶修安全技術規(guī)程》《潤滑油檢測監(jiān)督管理制度》等制度，這些制度突出了瓦斯發(fā)電行業(yè)技術的特殊性，明確了瓦斯發(fā)電生產(chǎn)環(huán)節(jié)中工作的標準和注意點，同時也便于工作人員對工作內容的理解和對操作指令的執(zhí)行。公司瓦斯發(fā)電管理標準的建立，為執(zhí)行標準、加強管理提供了依據(jù)，便于形成有章可循、按章辦事、規(guī)范高效的管理體制，進而使公司的管理更加系統(tǒng)化、規(guī)范化。

2.2 加強設備管理，突出燃機的日常保養(yǎng)

完好的設備是電廠正常運行的基礎。發(fā)電動力設備改為燃機后，燃機的完好就顯得尤為重要。如何保證燃機的完好呢？首先要明確燃機保養(yǎng)的時間、內容、方法，制定相應的保養(yǎng)計劃，并在平時嚴格遵守。其次要備足備品備件，盡量避免因備品備件短缺而導致的燃機保養(yǎng)時間的延長。另外，設備管理中要突出瓦斯檢測儀器儀表的校驗管理以及CDM項目表計的校驗管理，以確保其滿足使用要求，所檢測的數(shù)據(jù)真實、準確、可靠。

2.3 加強供氣管理，確保瓦斯氣品質

瓦斯氣已經(jīng)成為發(fā)電的主要原材料，氣源、氣量、濃度、壓力直接關系到燃機能不能滿發(fā)，能不能穩(wěn)定運行。要時刻關注供氣單位的設備運行情況，預處理設備的運行情況及供氣管道的壓力、流量，瓦斯氣的濃度、濕度、粉塵含量情況，以及氣柜的進氣量和高度等，要做好瓦斯預處理管理，確保燃料的清潔度，確保燃機安全穩(wěn)定運行。

對于粗濾堵塞造成壓差增大，進而影響機組帶負荷的問題，采取的措施是：及時監(jiān)視旋風分離器壓差，粗濾、精濾壓差，定時做好粗濾、精濾的清理工作，以保證燃氣品質合格，燃機能正常接帶負荷。

2.4 做好現(xiàn)場管理

計劃、措施制定好了，就必須在現(xiàn)場落實，否則就是紙上談兵。強化現(xiàn)場管理：①要貫徹執(zhí)行已經(jīng)制定好的措施和方法；②要定點和不定點，定時和不定時地對現(xiàn)場進行檢查，查找生產(chǎn)過程中存在的突出問題和事故隱患，進而采取措施，把問題和隱患消滅在萌芽狀態(tài)之中，保證生產(chǎn)的正常進行；③通過現(xiàn)場管理，在實踐中檢驗制定的措施和方法是否有效，剔除那些不符合實際情況的，在實踐中經(jīng)檢驗不合理和不便于執(zhí)行的條文，使制定的措施真正符合現(xiàn)場實際情況，便于執(zhí)行并真正能解決生產(chǎn)過程中的實際問題。

2.5 積極協(xié)調氣源，突出燃機特點

積極同上級領導和業(yè)務部門溝通，為公司爭取更多的優(yōu)惠政策，同時加大同供氣單位的協(xié)調力度，積極爭取氣源，務必做到“方氣必發(fā)，度電必爭”，才能最大限度保證公司的經(jīng)濟效益。

運行方面，除了以前行之有效的管理方法外，運行管理上要結合燃機的特點，探索出相應的運行管理辦法。比如：利用燃機啟停比較快，加減負荷比較快的特點，改進消缺方式，大力推行電網(wǎng)低谷期間進行設備保養(yǎng)和設備消缺。低谷期間消除設備缺陷，就可以減少燃機停運期間的發(fā)電損失。

由于燃機加減負荷比較快，電廠在網(wǎng)供電量方面較以前更容易做到“零返送、零網(wǎng)供”，客觀上相當于提高了我們的發(fā)電量，提高了公司的經(jīng)濟效益。對于上網(wǎng)電廠而言，為保證計劃電量的不丟失，應采用壓計劃電量上線運行的方式，盡可能提高發(fā)電量，增加公司經(jīng)濟效益。

2.6 重視新技術的應用

公司某電站以前采用的是細水霧低濃度瓦斯輸送系統(tǒng)，但在實際運行中，發(fā)現(xiàn)噴嘴經(jīng)常堵塞，要頻繁停機清洗水霧發(fā)生器，維護工作量大。經(jīng)過調研，目前國內低濃度瓦斯輸送系統(tǒng)主要有3種：自動噴粉抑爆輸送系統(tǒng)、細水霧輸送系統(tǒng)和氣水二相流輸送系統(tǒng)。這3種輸送方式阻爆、泄爆裝置基本一樣，最大的區(qū)別在抑爆原理上的不同。細水霧輸送系統(tǒng)目前市場占有率最高，但要使用軟化水，且噴嘴經(jīng)常堵塞。自動噴粉抑爆系統(tǒng)在瓦斯爆炸后才能發(fā)揮作用，屬于事后抑制，其對火焰或爆炸發(fā)生之后的抑制能力較細水霧及氣水二相流差。為此，我們在新建電站上使用了氣水二相流輸送裝置，對場地較為緊張的新建電站則新上了噴粉抑爆裝置。噴粉抑爆裝置和氣水二相流輸送裝置相比，噴粉抑爆裝置瓦斯含水量少，維護量小，這2種輸送系統(tǒng)的性能和優(yōu)缺點將在實踐中進一步檢驗總結。

2.7 重視資料的收集、整理工作

從以前的燒煤泥、煤矸石發(fā)電轉變?yōu)橥咚拱l(fā)電，主要發(fā)電設備和生產(chǎn)方式都發(fā)生了重大轉變，相應的會產(chǎn)生很多檔案資料，這些檔案資料不僅數(shù)量多、雜，而且非常分散，在新項目建設和設備投運過程中，還會發(fā)生很多設計變更和改造。為保證日后工作，應認真收集和整理歸類原始數(shù)據(jù)資料，以確保其資料的完整性、系統(tǒng)性、準確性，為日后設備的運行、檢修、改造提供方便。

電子文檔是對資料信息化的初步嘗試，這種方式提高了資料查找的便捷性，同時借鑒新興的微信二維碼，通過為設備設定一個二維碼，現(xiàn)場掃碼就立即可以獲得該設備的說明書和所有檢修記錄和以前發(fā)生的故障信息，不僅方便，而且真正為設備形成了一個終生的檔案，是設備管理信息化的有效嘗試。

3 結語

瓦斯發(fā)電技術成熟，設備可靠，且具有投資小，見效快的特點。瓦斯發(fā)電在熱電聯(lián)產(chǎn)、備用電力和調峰等方面應用也十分廣闊。在瓦斯發(fā)電生產(chǎn)管理中，只要緊緊抓住瓦斯發(fā)電技術特點，以電力生產(chǎn)管理經(jīng)驗為基礎，突出解決“高度自動化、危險點分布廣”的管理難點，就能保證瓦斯發(fā)電廠安全平穩(wěn)和高效經(jīng)濟運行，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益和社會效益。