专利名称：一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法
技术领域：
本发明涉及发电技术领域，具体涉及一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法。
背景技术：
煤层气在煤矿称为煤矿瓦斯，根据新的资源评价结果，我国陆上煤层气资源量为36. 8万亿立方米，与陆上常规天热气资源量38万亿立方米相当，仅次于俄罗斯和加拿大。煤层气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。如果煤层气不加以利用，直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对环境影响较大。煤矿瓦斯分为高浓度瓦斯和低浓度瓦斯，高浓度瓦斯是指 瓦斯浓度大于25%的瓦斯，低浓度瓦斯是指瓦斯浓度低于25%的瓦斯。目前利用瓦斯进行发电时使用的瓦斯为高浓度瓦斯。我国60%以上的瓦斯是含甲烷低于25%的低浓度瓦斯，按煤矿安全规程要求，浓度在25%以下的低浓度瓦斯不能进行贮存和输送，更不能用于发电。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，该发电方法包括以下步骤将低浓度瓦斯和空气混合，制成混合燃烧气，之后将所述混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧，燃烧产生的热量送至发动机，再由发动机带动发电机进行发电。进一步的，所述低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成甲烷3 25%、氧气11 15%、氮气54 70%、二氧化碳O.1 3. 5%、可燃杂质气体O 1. 5%、不可燃杂质气体
3 8%。所述低浓度瓦斯的相对湿度彡73%，温度低于50°C。所述混合燃烧气中低浓度瓦斯和空气的体积比为低浓度瓦斯体积空气体积=(2 9) :1。所述发动机优选为斯特林发动机。本发明提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，通过利用低浓度瓦斯进行发电，解决了目前低浓度瓦斯不能利用，只能排放的难题，使低浓度瓦斯得到了资源化利用，解决了资源浪费问题，收益显著，经济效益好。利用煤矿低浓度瓦斯发电既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有利于减少温室气体排放，达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标，社会效益显著。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。实施例1本实施例提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，包括以下步骤将低浓度瓦斯和空气以体积比为低浓度瓦斯体积空气体积=2:1混合，制成混合燃烧气，之后将混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧，燃烧产生的热量送至斯特林发动机，再由发动机带动发电机进行发电。其中，低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成甲烷3%、氧气15%、氮气70%、二氧化碳3. 5%、可燃杂质气体O. 5%、不可燃杂质气体8%，低浓度瓦斯的相对湿度为73%，温度 50°C.
实施例2本实施例提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，包括以下步骤将低浓度瓦斯和空气以体积比为低浓度瓦斯体积空气体积=9:1混合，制成混合燃烧气，之后将混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧，燃烧产生的热量送至斯特林发动机，再由发动机带动发电机进行发电。其中，低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成甲烷25%、氧气15%、氮气54%、二氧化碳O. 1%、可燃杂质气体1. 5%、不可燃杂质气体4. 4%，低浓度瓦斯的相对湿度为77%，温度46 °C。实施例3本实施例提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，包括以下步骤将低浓度瓦斯和空气以体积比为低浓度瓦斯体积空气体积=6:1混合，制成混合燃烧气，之后将混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧，燃烧产生的热量送至斯特林发动机，再由发动机带动发电机进行发电。其中，低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成甲烷18%、氧气11%、氮气66%、二氧化碳2%、不可燃杂质气体3%，低浓度瓦斯的相对湿度为75%，温度41 C。本发明实施例1-3提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，通过利用低浓度瓦斯进行发电，解决了目前低浓度瓦斯不能利用，只能排放的难题，使低浓度瓦斯得到了资源化利用，解决了资源浪费问题，收益显著，经济效益好。利用煤矿低浓度瓦斯发电既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有利于减少温室气体排放，达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标，社会效益显著。
权利要求
1.一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，其特征在于，包括以下步骤将低浓度瓦斯和空气混合，制成混合燃烧气，之后将所述混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧，燃烧产生的热量送至发动机，再由发动机带动发电机进行发电。
2.根据权利要求1所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，其特征在于，所述低浓度瓦斯由以下重量百分含量的组分组成甲烷3 25%、氧气11 15%、氮气54 70%、二氧化碳O.1 3. 5%、可燃杂质气体O 1. 5%、不可燃杂质气体3 8%。
3.根据权利要求1或2所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，其特征在于，所述低浓度瓦斯的相对湿度彡73%,温度低于50°C。
4.根据权利要求1所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，其特征在于，所述混合燃烧气中低浓度瓦斯和空气的体积比为低浓度瓦斯体积空气体积=(2 9) :1。
5.根据权利要求1所述的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，其特征在于，所述发动机为斯特林发动机。
全文摘要
本发明公开了一种利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，包括以下步骤将低浓度瓦斯和空气混合，制成混合燃烧气，之后将所述混合燃烧气送入燃烧器中进行燃烧，燃烧产生的热量送至发动机，再由发动机带动发电机进行发电。本发明提供的利用煤矿低浓度瓦斯发电方法，通过利用低浓度瓦斯进行发电，解决了目前低浓度瓦斯不能利用，只能排放的难题，使低浓度瓦斯得到了资源化利用，解决了资源浪费问题，收益显著，经济效益好。利用煤矿低浓度瓦斯发电既可以有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有利于减少温室气体排放，达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标，社会效益显著。
文档编号F02G1/043GK103016202SQ201210558839
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者赵乐, 童星辉, 刘松和, 王金龙, 林敏 申请人:湖南宜化化工有限责任公司