摘要：伴随着我国社会经济的快速发展，对于能源的消耗也随之增加，各种传统能源已经不能满足社会的生产需要，人们开始尝试新能源的开发与研究。瓦斯作为一种新能源，利用瓦斯发电就是讲煤矿中的瓦斯用作发电，我国有着丰富的煤炭资源，所以瓦斯发电技术有着较为广阔的前景。当前国内的瓦斯发电技术已经取得了一定的经济效益，但是由于国内社会发展的不均衡，导致瓦斯发电技术在应用中存在一些问题，需要引起更多的关注。
关键词：瓦斯发电；技术改进；环保
引言
瓦斯是一种典型的温室气体，会带来较强的温室效应，当前国际能源组织不断要求世界各国降低瓦斯的排放量。瓦斯发电作为一种新能源应用，主要使用小型发电机组结合燃气转换装置以及烟气回热技术，在提升燃料的燃烧效率同时，降低发电过程中的能源损耗，从而产生提升燃气利用效率的效果。当前国内的瓦斯发电技术应用较广，可以将用户的供热、电力、采暖等各种需求加以整合，利用瓦斯发电所产生的预热，转化为发电或者采暖，提升燃料利用效能的同时，改善电力供应紧张等一些系列问题。
一、瓦斯发电的相关概述
煤矿瓦斯主要有高浓度瓦斯和低浓度瓦斯构成，其中高浓度瓦斯的浓度超过百分之三十，低浓度瓦斯的浓度低于百分之三十。根据我国的技术规范要求，从矿井中抽取出高浓度瓦斯的时候，不可以直接燃烧，可以供应内燃机发电或者用作其他用途。国内煤矿瓦斯更多的以低浓度瓦斯的形式存在，我国政府已经制定了低浓度瓦斯相应的安全生产标准与规定。当前国内超过一半的煤矿存在的都是低浓度瓦斯，这一点为瓦斯发电提供了资源保障。瓦斯发电要按照国家的相应标准，安装低浓度瓦斯利用系统，在瓦斯浓度满足使用要求，且设备可以正常运行的状况下使用。在满足使用条件以后构建瓦斯电站，推动国内煤矿企业对于瓦斯发电的应用。
（一）内燃机发电
瓦斯气体的开采要通过煤矿井下的抽放系统从井下抽出，经过地面输送系统输送，这种瓦斯是开采煤矿所散发出的伴生气体，浓度较高，可以达到百分之五十以上，同时瓦斯气体的流量不稳定。在煤矿进行采煤的生产过程中，利用负压风机把瓦斯气体抽到地面。如果抽出的低浓度瓦斯气体接近瓦斯爆炸浓度，容易发生爆炸事故，所以出于安全考虑，要明确瓦斯气体的浓度，以防发生安全事故。
（二）乏风瓦斯
在开采煤炭的过程中，为了让煤炭工人能有足够的新鲜空气，要从井上向下传输空气，从通风井处会出现一些较为微量的瓦斯，导致出现能源浪费和大气污染。乏风瓦斯可以将其收集到氧化器中加以燃烧，提取出其中的热量，用于汽轮机发电。
（三）燃气轮机发电
从地面钻孔直接抽取出的高浓度瓦斯，可以直接进行远距离运输或者加压处理，此外这类高浓度瓦斯还可以用作化工原料与民用燃料，这种高浓度瓦斯的稳定性较高，所以危险较小，容易控制用做发电用途。但是由于这种开采方式的特殊性，以及国内煤矿的生产特点，无法稳定的长期供应，所以可以将这种浓度较高的瓦斯气体用作燃气轮机发电。
二、国内瓦斯发电的应用现状
瓦斯发电要使用燃气轮机，使用瓦斯气体提升压力，在增加压强和高温的作用下，降低瓦斯发生爆炸的风险。由于低浓度瓦斯存在容易爆炸的问题，所以在燃气轮机的发电过程中，多数使用高浓度瓦斯发电。使用高浓度瓦斯发电，这种燃烧发电的模式有着较高的能耗。伴随着利用内燃机发电的技术逐渐成熟，低于百分之三十的低浓度瓦斯也可以应用在发电中。在实际运行的过程中，由于有着较高的稳定性和较为理想的发电效率，内燃机瓦斯发电已经得到了越来越广泛的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在目前国内的瓦斯发电项目中，通过对内燃机瓦斯发电的不断投入和研究，促使瓦斯发电的自动化水平逐渐提升，低浓度瓦斯发电的技术已经越发成熟。为了进一步提升低浓度瓦斯在发电过程中的能源利用效率，相关领域的研究人员投入了更多的资源进行技术攻关，以求在提升能源使用效率的同时，降低对于环境所造成的破坏，这一点也是未来瓦斯发电技术进一步完善的方向之一。
三、改进瓦斯发电技术的具体实践策略
（一）控制进入发电机的瓦斯浓度与气量
瓦斯气量和浓度就是瓦斯所具有的内能，也遵循着能量守恒定量，瓦斯气的发热过程直接影响到发电机组运行中的安全状况。瓦斯浓度会伴随着抽气的过程发生变化，所以可以把瓦斯发热量转化成为纯瓦斯计算。在瓦斯发电机组正常发电的过程中，当出现瓦斯气流量减少或者浓度降低的时候，会降低电能的频率，同时发电机组转速也随之降低。在某些特定条件下，会出现内燃机失速和停机等现象，甚至会导致整个发电机组发生事故。而当气流量或者瓦斯浓度出现增大状况时，也会提升发电机组的转速，导致所发电能频率上升。此外瓦斯浓度与气量增大还会导致机组燃烧效率降低，能源不能充分的利用，出现浪费现象。所以瓦斯发电必须要合理的控制好进入发电机的瓦斯气流量与浓度。当前国内已经有许多瓦斯处理企业对瓦斯的气量控制与浓度控制投入重金研发，利用提前测定瓦斯参数，利用控制平台调节瓦斯气的浓度与气量。
（二）合理调节内燃机的发电机组工作状况
对于燃气发电机组的运行而言，单机容量较小，所以在许多大型的瓦斯电站运行中，需要有同步运行许多台机组。瓦斯气量供应会伴随着温度变化出现波动，所以可以在瓦斯电站的发电过程中进行调节。在瓦斯充分供应阶段，安排发电机组全负荷运行，当气量降低且不充分供应的阶段，针对机组的实际运行情况，按照恰当的方式选择停运发电机，或者降低发电机负荷。
（三）对瓦斯气的品质提前处理
国内用作发电的瓦斯多数情况下是从井下抽取，而瓦斯的品质对于发电机组的运行会产生直接影响，所以在利用瓦斯气发电之前，要对瓦斯气体进行提前处理，以满足发电机组对于瓦斯气的要求。从具体实践中来看，可以使用如下一些办法对瓦斯气的品质进行预先处理：首先是降低瓦斯气体中的含水量，在从井下抽出瓦斯气体的过程中，要对瓦斯气体进行除湿脱水处理，降低瓦斯气体中所含的水分，可以借助冷凝系统排除瓦斯气中的水分。其次是对从井下抽出的瓦斯气去除杂质，井下抽出的瓦斯气体中，多数含有大量的有害气体与粉尘等，可以使用过滤器清楚瓦斯气中的粉尘，同时对气体的物理性质加以分析，使用相应的设备排出有害气体。在设备中安装降温装置，在夏季温度较高的季节投入使用，其他阶段根据现场情况合理安排设备的运行。
总结：综上所述，瓦斯发电技术的不断发展，降低了瓦斯发电成本，提升了电力供应环节的稳定性。在当前全国上下共同节能减排的背景下，技术人员要继续深入研究和提升瓦斯发电效率，合理高效的利用瓦斯，同时保障瓦斯发电过程的稳定性与安全性。
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论文作者:孙涛
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30