關(guān)于瓦斯發(fā)電生產(chǎn)組織的若干認(rèn)識(shí)

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(qǐng)國際CDM 碳減排指標(biāo)進(jìn)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(shù)主要應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、煤礦乏風(fēng)及低濃度瓦斯氧化發(fā)電。燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組具有發(fā)電效率高、啟動(dòng)時(shí)間短、燃?xì)夤鈮毫Φ汀?duì)燃?xì)鉂舛冗m應(yīng)范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，通過與燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)忮仩t帶蒸汽輪機(jī)的比較，瓦斯發(fā)電宜首選燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組。

1 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電工藝

針對(duì)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?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)組、GE顏巴赫J(rèn)GS620燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)組、德國曼海姆TCG2020V20燃?xì)饨M進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)發(fā)電。針對(duì)低于30%濃度的低濃度瓦斯氣，公司使用的是山東濟(jì)柴的靜音集裝箱式低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組進(jìn)行低濃度瓦斯發(fā)電。

燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組發(fā)電的原理：瓦斯氣在機(jī)體內(nèi)燃燒，推動(dòng)汽缸活塞移動(dòng)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，做功后的乏氣從機(jī)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(shí)余熱鍋爐回收做功后乏氣中的熱量對(duì)外進(jìn)行供熱。處于爆炸極限內(nèi)的甲烷在進(jìn)入機(jī)組前的過程中是不允許設(shè)置儲(chǔ)氣罐和加壓機(jī)的，因此高濃度瓦斯在輸送過程中可不設(shè)計(jì)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(jìn)入機(jī)組。

瓦斯發(fā)電系統(tǒng)可分為：瓦斯輸送系統(tǒng)、燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、電氣并網(wǎng)系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)和化學(xué)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)

瓦斯發(fā)電的生產(chǎn)管理首先是制定標(biāo)準(zhǔn)。除了發(fā)電廠常規(guī)管理制度外，公司新增加了《燃?xì)獍l(fā)電廠瓦斯場(chǎng)所防爆管理制度》《瓦斯場(chǎng)所設(shè)備檢修安全措施》《瓦斯發(fā)電設(shè)施運(yùn)行、維護(hù)和搶修安全技術(shù)規(guī)程》《潤滑油檢測(cè)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(shù)的特殊性，明確了瓦斯發(fā)電生產(chǎn)環(huán)節(jié)中工作的標(biāo)準(zhǔn)和注意點(diǎn)，同時(shí)也便于工作人員對(duì)工作內(nèi)容的理解和對(duì)操作指令的執(zhí)行。公司瓦斯發(fā)電管理標(biāo)準(zhǔn)的建立，為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)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(jìn)而使公司的管理更加系統(tǒng)化、規(guī)范化。

2.2 加強(qiáng)設(shè)備管理，突出燃機(jī)的日常保養(yǎng)

完好的設(shè)備是電廠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。發(fā)電動(dòng)力設(shè)備改為燃機(jī)后，燃機(jī)的完好就顯得尤為重要。如何保證燃機(jī)的完好呢？首先要明確燃機(jī)保養(yǎng)的時(shí)間、內(nèi)容、方法，制定相應(yīng)的保養(yǎng)計(jì)劃，并在平時(shí)嚴(yán)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(dǎo)致的燃機(jī)保養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)。另外，設(shè)備管理中要突出瓦斯檢測(cè)儀器儀表的校驗(yàn)管理以及CDM項(xiàng)目表計(jì)的校驗(yàn)管理，以確保其滿足使用要求，所檢測(cè)的數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠。

2.3 加強(qiáng)供氣管理，確保瓦斯氣品質(zhì)

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(guān)系到燃機(jī)能不能滿發(fā)，能不能穩(wěn)定運(yùn)行。要時(shí)刻關(guān)注供氣單位的設(shè)備運(yùn)行情況，預(yù)處理設(shè)備的運(yùn)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(jìn)氣量和高度等，要做好瓦斯預(yù)處理管理，確保燃料的清潔度，確保燃機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

對(duì)于粗濾堵塞造成壓差增大，進(jìn)而影響機(jī)組帶負(fù)荷的問題，采取的措施是：及時(shí)監(jiān)視旋風(fēng)分離器壓差，粗濾、精濾壓差，定時(shí)做好粗濾、精濾的清理工作，以保證燃?xì)馄焚|(zhì)合格，燃機(jī)能正常接帶負(fù)荷。

2.4 做好現(xiàn)場(chǎng)管理

計(jì)劃、措施制定好了，就必須在現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)，否則就是紙上談兵。強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)和不定點(diǎn)，定時(shí)和不定時(shí)地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，查找生產(chǎn)過程中存在的突出問題和事故隱患，進(jìn)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(jìn)行；③通過現(xiàn)場(chǎng)管理，在實(shí)踐中檢驗(yàn)制定的措施和方法是否有效，剔除那些不符合實(shí)際情況的，在實(shí)踐中經(jīng)檢驗(yàn)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(chǎng)實(shí)際情況，便于執(zhí)行并真正能解決生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題。

2.5 積極協(xié)調(diào)氣源，突出燃機(jī)特點(diǎn)

積極同上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和業(yè)務(wù)部門溝通，為公司爭(zhēng)取更多的優(yōu)惠政策，同時(shí)加大同供氣單位的協(xié)調(diào)力度，積極爭(zhēng)取氣源，務(wù)必做到“方氣必發(fā)，度電必爭(zhēng)”，才能最大限度保證公司的經(jīng)濟(jì)效益。

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

由于燃機(jī)加減負(fù)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(dāng)于提高了我們的發(fā)電量，提高了公司的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于上網(wǎng)電廠而言，為保證計(jì)劃電量的不丟失，應(yīng)采用壓計(jì)劃電量上線運(yùn)行的方式，盡可能提高發(fā)電量，增加公司經(jīng)濟(jì)效益。

2.6 重視新技術(shù)的應(yīng)用

公司某電站以前采用的是細(xì)水霧低濃度瓦斯輸送系統(tǒng)，但在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)噴嘴經(jīng)常堵塞，要頻繁停機(jī)清洗水霧發(fā)生器，維護(hù)工作量大。經(jīng)過調(diào)研，目前國內(nèi)低濃度瓦斯輸送系統(tǒng)主要有3種：自動(dòng)噴粉抑爆輸送系統(tǒng)、細(xì)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(xì)水霧輸送系統(tǒng)目前市場(chǎng)占有率最高，但要使用軟化水，且噴嘴經(jīng)常堵塞。自動(dòng)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(duì)火焰或爆炸發(fā)生之后的抑制能力較細(xì)水霧及氣水二相流差。為此，我們?cè)谛陆娬旧鲜褂昧藲馑嗔鬏斔脱b置，對(duì)場(chǎng)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(hù)量小，這2種輸送系統(tǒng)的性能和優(yōu)缺點(diǎn)將在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)總結(jié)。

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(zhuǎn)變?yōu)橥咚拱l(fā)電，主要發(fā)電設(shè)備和生產(chǎn)方式都發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，相應(yīng)的會(huì)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(xiàng)目建設(shè)和設(shè)備投運(yùn)過程中，還會(huì)發(fā)生很多設(shè)計(jì)變更和改造。為保證日后工作，應(yīng)認(rèn)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(zhǔn)確性，為日后設(shè)備的運(yùn)行、檢修、改造提供方便。

電子文檔是對(duì)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(shí)借鑒新興的微信二維碼，通過為設(shè)備設(shè)定一個(gè)二維碼，現(xiàn)場(chǎng)掃碼就立即可以獲得該設(shè)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(shè)備形成了一個(gè)終生的檔案，是設(shè)備管理信息化的有效嘗試。

3 結(jié)語

瓦斯發(fā)電技術(shù)成熟，設(shè)備可靠，且具有投資小，見效快的特點(diǎn)。瓦斯發(fā)電在熱電聯(lián)產(chǎn)、備用電力和調(diào)峰等方面應(yīng)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(shù)特點(diǎn)，以電力生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，突出解決“高度自動(dòng)化、危險(xiǎn)點(diǎn)分布廣”的管理難點(diǎn)，就能保證瓦斯發(fā)電廠安全平穩(wěn)和高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。