[實用新型]低濃度瓦斯發電系統

有效

• 申請號: 201720384369.6
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN206942881U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 陳金華;令狐磊;李磊;甘海龍;霍春秀;肖露;張斌;黃克海;劉令;蘭祥云;許慧娟
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: F02G5/02
• 分類號: F02G5/02;F25B27/02;C10L3/10
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本實用新型涉及低濃度煤層氣發電領域，具體是一種低濃度瓦斯發電系統。

背景技術

目前，我國煤層氣發電項目存在開機率低、發電效率低的問題。而影響發電機組開機率和發電效率的一個主要原因就是煤層氣氣源中水分的存在(特別是游離態的水)，國內瓦斯發電站輸氣管路中安設的脫水裝置絕大部分都是單一機械式脫水，如旋風脫水和重力式脫水；也有采用電制冷對瓦斯降溫脫水方式；瓦斯發電機組尾氣大部分直接排放。現有的單一機械式瓦斯脫水效果較差，提質效果不理想；采用電制冷降溫脫水用電負荷較大，綜合能耗較高；瓦斯發電機組尾氣溫度在450℃至550℃之間，直接排放污染環境且造成能源浪費。

因此，需要一種采用瓦斯余熱利用與機械聯合脫水技術與裝備，利用發電機組尾氣余熱對低濃度煤層氣進行深度脫水，提高發電機組開機率和發電效率。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的是克服現有技術中的缺陷，提供一種采用瓦斯余熱利用與機械聯合脫水技術與裝備，利用發電機組尾氣余熱對低濃度煤層氣進行深度脫水，提高發電機組開機率和發電效率。

本實用新型的低濃度瓦斯發電系統，包括用于對瓦斯氣進行冷凝的換熱器、用于對冷凝后的瓦斯氣進行脫水的的后脫水裝置、利用脫水后的瓦斯進行發電的瓦斯發電機組和利用所述瓦斯發電機組排出的煙氣進行制冷的吸收式制冷機組；所述換熱器通過冷水管道接收所述吸收式制冷機組產生的循環冷卻水；所述后脫水裝置進氣口連接于所述換熱器排氣口，后脫水裝置排氣口連接于所述瓦斯發電機組的進氣端,所述瓦斯發電機組的煙氣出口連接于所述吸收式制冷機組的進氣口；

本實用新型的低濃度瓦斯發電系統還包括用于對進入換熱器前的瓦斯氣進行脫水的前脫水裝置，所述前脫水裝置的排氣口連接于所述換熱器的進氣口；

進一步，所述吸收式制冷機組為溴化鋰制冷機組；

進一步，所述換熱器為管殼式瓦斯氣體換熱器；

本實用新型的低濃度瓦斯發電系統還包括自動控制系統；所述自動控制系統包括設置于所述后脫水裝置和發電機組之間的瓦斯管路中的含水量檢測儀以及用于接收所述含水量檢測儀采集的參數并控制所述吸收式制冷機組制冷量的控制器；

進一步，所述發電機組的煙氣出口與吸收式制冷機組進氣口之間的煙氣管道中設有由所述控制器進行開度控制的電動煙氣閥；

進一步，所述前脫水裝置和后脫水裝置均為機械式脫水裝置。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的低濃度瓦斯發電系統，瓦斯氣先進入前脫水裝置脫除液態水，再進入降溫換熱器降溫，相比于瓦斯氣直接進入降溫換熱器，換熱器所需的冷量顯著減少；冷凝后的瓦斯氣通過后脫水裝置進行脫水，以去除瓦斯氣中的冷凝水，然后將瓦斯氣通入瓦斯發電機組進行發電，發電機組排出的煙氣直接進入制冷機組，利用煙氣作為熱源對吸收劑溶液(溴化鋰溶液)進行加熱，相比于煙氣進入余熱鍋爐制得熱水或飽和蒸汽再進入制冷機組，采用本實用新型的脫水裝置的瓦斯發電設備投資減少，制冷機組效率提高；采用煙氣進入制冷機組制得冷水，相比于電制冷制取冷水，有效利用余熱資源，減少用電負荷，降低綜合能耗。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

圖1為本實用新型的結構示意圖；如圖所示，本實施例低濃度瓦斯發電系統包括包括用于對瓦斯氣進行冷凝的換熱器3、用于對冷凝后的瓦斯氣進行脫水的的后脫水裝置4、利用脫水后的瓦斯進行發電的瓦斯發電機組5和利用所述瓦斯發電機組5排出的煙氣進行制冷的吸收式制冷機組2；所述換熱器3通過冷水管道接收所述吸收式制冷機組2產生的循環冷卻水；所述后脫水裝置4進氣口連接于所述換熱器3排氣口，后脫水裝置4排氣口連接于所述瓦斯發電機組5的進氣端, 所述瓦斯發電機組5的煙氣出口連接于所述吸收式制冷機組2的進氣口；本實施例的低濃度瓦斯發電系統，瓦斯氣先進入前脫水裝置1脫除液態水，再進入降溫換熱器3降溫，冷凝后的瓦斯氣通過后脫水裝置4進行脫水，以去除瓦斯氣中的冷凝水，然后將瓦斯氣通入瓦斯發電機組5進行發電，發電機組5排出的煙氣直接進入制冷機組2，利用煙氣作為熱源對吸收劑溶液(溴化鋰溶液)進行加熱，相比于煙氣進入余熱鍋爐制得熱水或飽和蒸汽再進入制冷機組2，采用本實用新型的脫水裝置的瓦斯發電設備投資減少，制冷機組2效率提高；采用煙氣進入制冷機組2制得冷水，相比于電制冷制取冷水，有效利用余熱資源，減少用電負荷，降低綜合能耗。