关于瓦斯发电生产组织的若干认识

司 平

(山西金驹煤电化股份有限公司，山西 晋城 048006)

0 引言

煤矿瓦斯作为一种清洁能源若加以利用，既可以减少温室气体排放，又能满足煤矿部分用电需求，还可以将多余的电量上网和申请国际CDM 碳减排指标进行交易，因此，煤矿瓦斯的开发利用是大有前景的。

瓦斯发电是煤矿瓦斯利用的重要途径。瓦斯发电技术主要应用于内燃机发电、燃气轮机发电、煤矿乏风及低浓度瓦斯氧化发电。燃气内燃发电机组具有发电效率高、启动时间短、燃气供气压力低、对燃气浓度适应范围宽的优点，通过与燃气轮机、燃气锅炉带蒸汽轮机的比较，瓦斯发电宜首选燃气内燃发电机组。

1 燃气内燃机发电工艺

针对高于30%浓度的瓦斯气，公司使用的有美国卡特彼勒公司的G3520C燃气发动机组、GE颜巴赫JGS620燃气发动机组、德国曼海姆TCG2020V20燃气组进行内燃机发电。针对低于30%浓度的低浓度瓦斯气，公司使用的是山东济柴的静音集装箱式低浓度瓦斯发电机组进行低浓度瓦斯发电。

燃气内燃发电机组发电的原理：瓦斯气在机体内燃烧，推动汽缸活塞移动做功，带动发电机发电，做功后的乏气从机体排出，利用缸套水板式换热器将缸套水中的热量加以利用，同时余热锅炉回收做功后乏气中的热量对外进行供热。处于爆炸极限内的甲烷在进入机组前的过程中是不允许设置储气罐和加压机的，因此高浓度瓦斯在输送过程中可不设计瓦斯安全输送系统，低浓度瓦斯输送必须经过瓦斯安全输送系统的传输，方可进入机组。

瓦斯发电系统可分为：瓦斯输送系统、燃气内燃发电机发电系统、电气并网系统、热力系统和化学水系统等。主要工艺流程如图1所示。

图1 瓦斯发电工艺

2 瓦斯发电生产组织

2.1 制定瓦斯发电的技术标准

瓦斯发电的生产管理首先是制定标准。除了发电厂常规管理制度外，公司新增加了《燃气发电厂瓦斯场所防爆管理制度》《瓦斯场所设备检修安全措施》《瓦斯发电设施运行、维护和抢修安全技术规程》《润滑油检测监督管理制度》等制度，这些制度突出了瓦斯发电行业技术的特殊性，明确了瓦斯发电生产环节中工作的标准和注意点，同时也便于工作人员对工作内容的理解和对操作指令的执行。公司瓦斯发电管理标准的建立，为执行标准、加强管理提供了依据，便于形成有章可循、按章办事、规范高效的管理体制，进而使公司的管理更加系统化、规范化。

2.2 加强设备管理，突出燃机的日常保养

完好的设备是电厂正常运行的基础。发电动力设备改为燃机后，燃机的完好就显得尤为重要。如何保证燃机的完好呢？首先要明确燃机保养的时间、内容、方法，制定相应的保养计划，并在平时严格遵守。其次要备足备品备件，尽量避免因备品备件短缺而导致的燃机保养时间的延长。另外，设备管理中要突出瓦斯检测仪器仪表的校验管理以及CDM项目表计的校验管理，以确保其满足使用要求，所检测的数据真实、准确、可靠。

2.3 加强供气管理，确保瓦斯气品质

瓦斯气已经成为发电的主要原材料，气源、气量、浓度、压力直接关系到燃机能不能满发，能不能稳定运行。要时刻关注供气单位的设备运行情况，预处理设备的运行情况及供气管道的压力、流量，瓦斯气的浓度、湿度、粉尘含量情况，以及气柜的进气量和高度等，要做好瓦斯预处理管理，确保燃料的清洁度，确保燃机安全稳定运行。

对于粗滤堵塞造成压差增大，进而影响机组带负荷的问题，采取的措施是：及时监视旋风分离器压差，粗滤、精滤压差，定时做好粗滤、精滤的清理工作，以保证燃气品质合格，燃机能正常接带负荷。

2.4 做好现场管理

计划、措施制定好了，就必须在现场落实，否则就是纸上谈兵。强化现场管理：①要贯彻执行已经制定好的措施和方法；②要定点和不定点，定时和不定时地对现场进行检查，查找生产过程中存在的突出问题和事故隐患，进而采取措施，把问题和隐患消灭在萌芽状态之中，保证生产的正常进行；③通过现场管理，在实践中检验制定的措施和方法是否有效，剔除那些不符合实际情况的，在实践中经检验不合理和不便于执行的条文，使制定的措施真正符合现场实际情况，便于执行并真正能解决生产过程中的实际问题。

2.5 积极协调气源，突出燃机特点

积极同上级领导和业务部门沟通，为公司争取更多的优惠政策，同时加大同供气单位的协调力度，积极争取气源，务必做到“方气必发，度电必争”，才能最大限度保证公司的经济效益。

运行方面，除了以前行之有效的管理方法外，运行管理上要结合燃机的特点，探索出相应的运行管理办法。比如：利用燃机启停比较快，加减负荷比较快的特点，改进消缺方式，大力推行电网低谷期间进行设备保养和设备消缺。低谷期间消除设备缺陷，就可以减少燃机停运期间的发电损失。

由于燃机加减负荷比较快，电厂在网供电量方面较以前更容易做到“零返送、零网供”，客观上相当于提高了我们的发电量，提高了公司的经济效益。对于上网电厂而言，为保证计划电量的不丢失，应采用压计划电量上线运行的方式，尽可能提高发电量，增加公司经济效益。

2.6 重视新技术的应用

公司某电站以前采用的是细水雾低浓度瓦斯输送系统，但在实际运行中，发现喷嘴经常堵塞，要频繁停机清洗水雾发生器，维护工作量大。经过调研，目前国内低浓度瓦斯输送系统主要有3种：自动喷粉抑爆输送系统、细水雾输送系统和气水二相流输送系统。这3种输送方式阻爆、泄爆装置基本一样，最大的区别在抑爆原理上的不同。细水雾输送系统目前市场占有率最高，但要使用软化水，且喷嘴经常堵塞。自动喷粉抑爆系统在瓦斯爆炸后才能发挥作用，属于事后抑制，其对火焰或爆炸发生之后的抑制能力较细水雾及气水二相流差。为此，我们在新建电站上使用了气水二相流输送装置，对场地较为紧张的新建电站则新上了喷粉抑爆装置。喷粉抑爆装置和气水二相流输送装置相比，喷粉抑爆装置瓦斯含水量少，维护量小，这2种输送系统的性能和优缺点将在实践中进一步检验总结。

2.7 重视资料的收集、整理工作

从以前的烧煤泥、煤矸石发电转变为瓦斯发电，主要发电设备和生产方式都发生了重大转变，相应的会产生很多档案资料，这些档案资料不仅数量多、杂，而且非常分散，在新项目建设和设备投运过程中，还会发生很多设计变更和改造。为保证日后工作，应认真收集和整理归类原始数据资料，以确保其资料的完整性、系统性、准确性，为日后设备的运行、检修、改造提供方便。

电子文档是对资料信息化的初步尝试，这种方式提高了资料查找的便捷性，同时借鉴新兴的微信二维码，通过为设备设定一个二维码，现场扫码就立即可以获得该设备的说明书和所有检修记录和以前发生的故障信息，不仅方便，而且真正为设备形成了一个终生的档案，是设备管理信息化的有效尝试。

3 结语

瓦斯发电技术成熟，设备可靠，且具有投资小，见效快的特点。瓦斯发电在热电联产、备用电力和调峰等方面应用也十分广阔。在瓦斯发电生产管理中，只要紧紧抓住瓦斯发电技术特点，以电力生产管理经验为基础，突出解决“高度自动化、危险点分布广”的管理难点，就能保证瓦斯发电厂安全平稳和高效经济运行，实现良好的经济效益和社会效益。