兗礦貴州能化公司低濃度瓦斯發(fā)電，把不可能變可能

低濃度瓦斯發(fā)電，把不可能變可能——兗礦貴州能化公司科技攻關(guān)側(cè)記

日前，兗礦貴州能化公司貴州金沙龍鳳煤業(yè)有限公司低濃度智慧瓦斯電廠并網(wǎng)發(fā)電，并通過驗(yàn)收。通過一鍵啟動(dòng)、遠(yuǎn)程集中控制等，該瓦斯電廠實(shí)現(xiàn)了瓦斯發(fā)電的自動(dòng)化、信息化和智能化。貴州金沙龍鳳煤業(yè)有限公司是如何做到的？

實(shí)現(xiàn)瓦斯發(fā)電實(shí)時(shí)監(jiān)測和自動(dòng)控制

瓦斯是煤礦安全生產(chǎn)的頭號(hào)“大敵”，但也是一種優(yōu)質(zhì)的清潔能源。

貴州金沙龍鳳煤業(yè)瓦斯抽采濃度為7%至30%。為將瓦斯抽采站的“廢料”轉(zhuǎn)化為清潔能源，該公司于今年3月成立了攻關(guān)研發(fā)小組，在低濃度瓦斯開發(fā)利用及設(shè)備改進(jìn)等方面開展重點(diǎn)攻關(guān)。

面對(duì)時(shí)間緊、任務(wù)重、施工難度大等不利因素，該公司按照“總體協(xié)調(diào)、機(jī)電牽頭、專業(yè)配合”的工作模式，科學(xué)組織、重點(diǎn)攻堅(jiān)，加快施工進(jìn)度，嚴(yán)格責(zé)任落實(shí)考核。

“主要領(lǐng)導(dǎo)每周到現(xiàn)場召開協(xié)調(diào)推進(jìn)會(huì)，跟蹤問責(zé)；分管領(lǐng)導(dǎo)盯在現(xiàn)場，解決問題；我們對(duì)施工單位進(jìn)行幫扶和督導(dǎo)，派專人現(xiàn)場盯守，確保電廠按建設(shè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)一次成型到位；嚴(yán)格工期考核，科學(xué)實(shí)施土建和安裝合理交叉作業(yè)，通過提高水泥標(biāo)號(hào)等級(jí)、外加混凝土早強(qiáng)劑和增強(qiáng)劑、搭設(shè)施工雨棚等措施，與天氣斗爭、與時(shí)間賽跑?！惫リP(guān)小組成員表示。

5月1日，項(xiàng)目正式施工。僅用2個(gè)多月，他們便在山坡上建起了一座低濃度智慧瓦斯電廠。該瓦斯電廠計(jì)劃建設(shè)10臺(tái)機(jī)組，一期安裝了5臺(tái)700千瓦高壓自動(dòng)化低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組及控制系統(tǒng)，機(jī)組采用高壓自動(dòng)化低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)。高壓自動(dòng)化低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)系統(tǒng)分為電器自動(dòng)化控制、機(jī)組冷卻、細(xì)水霧及摻混控制、循環(huán)水、余熱鍋爐、視頻監(jiān)控等8大子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了信息實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、自動(dòng)判斷切換控制。7月28日，5臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電成功。

機(jī)組功率由80%提升至95%以上

通過一遍遍試驗(yàn)，一系列的核心技術(shù)最終得到驗(yàn)證。攻關(guān)小組實(shí)施定向長鉆孔施工等關(guān)鍵技術(shù)，提升了瓦斯抽采能力；對(duì)內(nèi)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組進(jìn)行加工改進(jìn)，增強(qiáng)實(shí)用性；充分利用大數(shù)據(jù)+人工智能+三維模型+高清視頻監(jiān)控等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)瓦斯電廠的高效管理。

據(jù)攻關(guān)小組成員介紹，該瓦斯電廠智能化程度達(dá)到了92%以上，通過溫度、流量、壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測氣源、濃度、流量、壓力和配氣。信息集成后上傳至智能控制室，通過PLC智能控制系統(tǒng)進(jìn)行篩分判斷選擇，并發(fā)出指令做出抉擇，自動(dòng)投入或斷開瓦斯發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)分閘自動(dòng)停機(jī)等智慧控制。機(jī)組進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，自帶動(dòng)力潤滑系統(tǒng)，有效功率由原來80%提升至95%以上，一臺(tái)機(jī)組一年多發(fā)電130多萬千瓦時(shí)。

瓦斯電廠調(diào)度指揮中心

“人員不進(jìn)機(jī)房，就可以完成遠(yuǎn)程集中控制和一鍵啟動(dòng)的全流程操作。我們通過增強(qiáng)系統(tǒng)預(yù)警，提高事故分析效率，減少操作人員10余人，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)和節(jié)能減排。”攻關(guān)小組成員表示。

10月10日，該瓦斯電廠一次性通過貴州能化公司驗(yàn)收，提前2個(gè)月完成建設(shè)和并網(wǎng)發(fā)電。截至12月18日，該瓦斯電廠累計(jì)發(fā)電554萬千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)每年可創(chuàng)造效益1000余萬元。

相關(guān)人員介紹，該瓦斯電廠可就地利用瓦斯燃燒發(fā)電，實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用、多余上網(wǎng)，為礦井提供熱、電等多種產(chǎn)品，同時(shí)減少了溫室氣體排放。發(fā)電余熱作為浴室、食堂、辦公樓等地的熱源，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益最大化。2020年7月以來，該瓦斯電廠減少甲烷排放850萬立方米。

此外，貴州能化公司把瓦斯治理“化害為利、變廢為寶”，形成瓦斯發(fā)電綠色產(chǎn)業(yè)集群，建立了熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。近5年來，該公司利用瓦斯發(fā)電8.7億多千瓦時(shí)，節(jié)省電費(fèi)4.3億元左右；相繼建成了5座瓦斯發(fā)電廠，投入運(yùn)行58臺(tái)（套）瓦斯發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)達(dá)到3.57萬千瓦，年發(fā)電量在1.63億千瓦時(shí)左右。（趙光禮 陳振忠）