一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其自動放散控制方法為：采用富余瓦斯自動放散控制裝置，面對波動的抽采總量，以可控制的放散量，使電站的瓦斯供給量等于電站的需求量。本發(fā)明由于采用自動放散控制，使瓦斯發(fā)電站的供給量就是電站的需求量，穩(wěn)定、足量的氣源供給，既保證了電站和瓦斯發(fā)電機(jī)組安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行，也大大減少了碳排放，節(jié)約了能源，減少了環(huán)境污染。
【專利說明】一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯的自動放散方法。
[0002]【背景技術(shù)】:近年來，在國家的大力推廣下，煤礦瓦斯發(fā)電事業(yè)得到巨大的發(fā)展。瓦斯發(fā)電機(jī)組不僅將煤礦的最大危害“瓦斯”變廢為寶，也大大減少了溫室效應(yīng)為CO2的21倍的CH4的排放。瓦斯抽采是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)變動，都會影響抽采效果，故礦井的瓦斯抽采總量一般總是處于波動狀態(tài)中。但任何發(fā)動機(jī)都只有在連續(xù)、穩(wěn)定的燃料供應(yīng)下才能保持高效、穩(wěn)定地將功率輸出。因此，瓦斯發(fā)電站中機(jī)組的數(shù)量與額定功率是以氣源中所含瓦斯的穩(wěn)定部分為依據(jù)配備，富余的瓦斯對空放散或用于提純等其它用途。
[0003]目前，我國瓦斯發(fā)電站的放散閥門基本都為手工控制，且遠(yuǎn)離控制室，面對頻繁波動的氣源，電站工作人員疲于奔命，基本上都是根據(jù)當(dāng)時的情況將閥門調(diào)整好一個放散位置后，就不再變動；導(dǎo)致總量增大即相對于閥門調(diào)整時時，因放散量不夠，機(jī)組飛車或超負(fù)載；總量減小時，因放散依舊，機(jī)組功率大幅下降。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)弊端，提供一種氣源波動時，保證瓦斯發(fā)電站氣源穩(wěn)定、足量供給使用的一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯的自動放散方法。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:其采用富余瓦斯自動放散控制裝置，面對波動的抽采總量，變動、控制放散量，使電站的瓦斯供給量等于電站的瓦斯需求量；即
[0006]W-U = V = X (I)
[0007]W、U、V、X分別表示總量、放散量、電站供給量、電站需求量；
[0008]X =E Vi (2)
[0009]Vi機(jī)組i需求量。
[0010]即控制器I根據(jù)總流量傳感器5、瓦斯?jié)舛葌鞲衅?給出的數(shù)據(jù)，計(jì)算出抽采總量，再根據(jù)電站的需求，計(jì)算出放散量，爾后，發(fā)出調(diào)節(jié)指令給放散調(diào)節(jié)閥12、阻力調(diào)節(jié)閥14，放散調(diào)節(jié)閥12、阻力調(diào)節(jié)閥14根據(jù)控制器I的指令調(diào)節(jié)開度，使實(shí)際放散量等于計(jì)算放散量，則電站供給量等于電站需求量；
[0011]機(jī)組的燃料是氣源中的瓦斯，即瓦斯的純量，因此，總量、電站需求量、電站供給量、放散量都須歸結(jié)為純量，但控制時這些量基本都是以流量的形式出現(xiàn)，它們的純量與各自流量的對應(yīng)關(guān)系為；
[0012]放散量=放散流量X濃度(3)
[0013]總量=總流量X濃度(4)
[0014]電站需求量=電站需求流量X濃度(5)
[0015]在瓦斯輸送總管道上安裝瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、總流量傳感器5，在放散引出管道10上安裝放散流量傳感器11、放散調(diào)節(jié)閥門12，在放散引出管道10與瓦斯輸出管道9的連接處稍后的位置安裝阻力調(diào)節(jié)閥門14，放散流量傳感器11、放散調(diào)節(jié)閥門12、阻力調(diào)節(jié)閥門14與控制器I相連接，機(jī)組I?機(jī)組N18也分別將瓦斯需求量通過機(jī)組控制器17發(fā)至控制器1，控制器I將總流量、放散流量、需求流量根據(jù)式(I)?(45)換算后，改變放散調(diào)節(jié)閥12和阻力調(diào)節(jié)閥14的開度，使
[0016]實(shí)際放散量=計(jì)算放散量
[0017]則
[0018]電站的供給量=電站的需求量。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:由于采用自動放散控制，使瓦斯發(fā)電站的供給量就是電站的需求量，穩(wěn)定、足量的氣源供給，既保證了電站和瓦斯發(fā)電機(jī)組安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行，也大大減少了碳排放，節(jié)約了能源，減少了環(huán)境污染。
[0020]【專利附圖】

【附圖說明】:圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]圖2是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖3是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]【具體實(shí)施方式】:實(shí)施例1:如圖1、圖2所示，其采用富余瓦斯自動放散控制裝置，面對波動的抽采總量，控制放散量，使電站的瓦斯供給量即總量減去放散量等于電站的瓦斯需求量即Σ機(jī)組i需求量；即
[0024]W-U = V = X (I)
[0025]W、U、V、X分別表示總量、放散量、電站供給量、電站需求量；
[0026]X =E Vi (2)
[0027]Vi機(jī)組i需求量。
[0028]即控制器I根據(jù)總流量傳感器5、瓦斯?jié)舛葌鞲衅?給出的數(shù)據(jù)，計(jì)算出抽采總量，再根據(jù)電站的需求，計(jì)算出放散量，爾后，發(fā)出調(diào)節(jié)指令給放散調(diào)節(jié)閥12、阻力調(diào)節(jié)閥14，放散調(diào)節(jié)閥12、阻力調(diào)節(jié)閥14根據(jù)控制器I的指令調(diào)節(jié)開度，使實(shí)際放散量等于計(jì)算放散量，則電站供給量等于電站需求量；
[0029]機(jī)組的燃料是氣源中的瓦斯，即瓦斯的純量，因此，總量、電站需求量、電站供給量、放散量都須歸結(jié)為純量，但控制時這些量基本都是以流量的形式出現(xiàn)，它們的純量與各自流量的對應(yīng)關(guān)系為；
[0030]放散量=放散流量X濃度 (3)
[0031]總量=總流量X濃度(4)
[0032]電站需求量=電站需求流量X濃度(5)
[0033]在瓦斯輸送總管道上安裝瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、總流量傳感器5，在放散引出管道10上安裝放散流量傳感器11、放散調(diào)節(jié)閥門12，在放散引出管道10與瓦斯輸出管道9的連接處稍后的位置安裝阻力調(diào)節(jié)閥門14，放散流量傳感器11、放散調(diào)節(jié)閥門12、阻力調(diào)節(jié)閥門14與控制器I相連接，機(jī)組I?機(jī)組N18也分別將瓦斯需求量通過機(jī)組控制器17發(fā)至控制器1，控制器I將總流量、放散流量、需求流量根據(jù)式(I)?(5)換算后，改變放散調(diào)節(jié)閥12和阻力調(diào)節(jié)閥14的開度，使
[0034]實(shí)際放散量=計(jì)算放散量
[0035]貝Ij
[0036]電站的供給量=電站的需求量。
[0037]實(shí)施例2:如圖1所示，所述的富余瓦斯自動放散控制裝置的瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、總流量傳感器5設(shè)置在瓦斯進(jìn)氣管道3上，且與控制器I相連接，瓦斯進(jìn)氣管道3與抽放泵進(jìn)氣端7相連接，瓦斯輸出管道9與抽放泵出氣端8相連接，放散引出管道10 —端和瓦斯輸出管道9連接，另一端經(jīng)放散流量傳感器11、放散調(diào)節(jié)閥12與放散管道13相連接，放散流量傳感器11、放散調(diào)節(jié)閥12設(shè)置在放散引出管道10上，且和控制器I相連接，阻力調(diào)節(jié)閥14設(shè)置在瓦斯輸出管道9上，且和控制器I相連接，機(jī)組I?機(jī)組N18經(jīng)分氣支管16與分氣總管15相連接，分氣總管15經(jīng)阻力調(diào)節(jié)閥14與瓦斯輸出管道9相連接，各機(jī)組的控制器17直接或通過數(shù)據(jù)總線與控制器I相連接，抽放泵6分別設(shè)置抽放泵進(jìn)氣端7和抽放泵出氣端8上，電動機(jī)4設(shè)置在抽放泵6的一端。
[0038]實(shí)施例3:如圖1、圖2所示，所述的放散流量傳感器11與放散調(diào)節(jié)閥12也可交換位置，但圖1中所示安裝位置為最佳安裝位置。
[0039]實(shí)施例4:如圖1、圖3所示，所述的瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、總流量傳感器5也可以安裝在瓦斯輸出管道9上，但安裝在瓦斯進(jìn)氣管道3上為最佳安裝位置。
[0040]實(shí)施例5:如圖1、圖2所示，所述的放散引出管道10與放散總管道13用其它安裝方式連接時:
[0041]W-U = V
[0042]等式成立。
[0043]實(shí)施例6:如圖1所示，機(jī)組I?機(jī)組N18內(nèi)含機(jī)組控制器17。
[0044]實(shí)施例7:如圖1、圖2所示，當(dāng)抽采總量小于、等于電站的瓦斯需求量時，放散調(diào)節(jié)閥12開度為零，放散量為零，電站的瓦斯供給量等于總量。
[0045]實(shí)施例8:如圖1、圖2所示，其阻力調(diào)節(jié)閥門14的作用為:一般情況下，放散引出管10與瓦斯輸出管道9總管連接處C點(diǎn)的壓力較高，控制調(diào)節(jié)閥12的開度，就可以將需放散的瓦斯排出，此時，阻力調(diào)節(jié)閥門14處于全開狀態(tài)。但當(dāng)C點(diǎn)的壓力較低時，會出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥12開度已很大卻不能將需放散的瓦斯排出的現(xiàn)象。此時，控制器I發(fā)出指令，阻力調(diào)節(jié)閥門14減小開度，使C點(diǎn)壓力升高后，控制調(diào)節(jié)閥12的開度，可確保將需要放散的瓦斯排出。
[0046]實(shí)施例9:如圖1、圖2、圖3所示，所述的放散調(diào)節(jié)閥12、阻力調(diào)節(jié)閥14可根據(jù)控制器I的指令，以改變開度的方式控制放散量。
[0047]實(shí)施例10:如圖1、圖2、圖3所示，所有氣體參數(shù)須折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下。
[0048]實(shí)施例11:如圖1、圖2、圖3所示，所述的總流量傳感器5、放散流量傳感器11為具有溫、壓補(bǔ)償功能的復(fù)合流量傳感器，或由流量、壓力、溫度傳感器組成的傳感器組；
[0049]當(dāng)總量小于或等于需求量時，放散量為零。
[0050]總量；抽采總量的簡稱。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其特征在于采用富余瓦斯自動放散控制裝置，面對波動的抽采總量，控制放散量，使電站的瓦斯供給量等于電站的瓦斯需求量；即 W-U = V = X (I) W、U、V、X分別表示總量、放散量、電站供給量、電站需求量； X = E Vi (2) Vi機(jī)組i需求量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其特征在于所述的富余瓦斯自動放散控制裝置的瓦斯?jié)舛葌鞲衅?2)、總流量傳感器(5)設(shè)置在瓦斯進(jìn)氣管道⑶上，且與控制器⑴相連接，瓦斯進(jìn)氣管道⑶與抽放泵進(jìn)氣端(7)相連接，瓦斯輸出管道(9)與抽放泵出氣端(8)相連接，放散引出管道(10) —端和瓦斯輸出管道(9)連接，另一端經(jīng)放散流量傳感器(11)、放散調(diào)節(jié)閥(12)與放散管道(13)相連接，放散流量傳感器(11)、放散調(diào)節(jié)閥(12)設(shè)置在放散引出管道(10)上，且和控制器(I)相連接，阻力調(diào)節(jié)閥(14)設(shè)置在瓦斯輸出管道(9)上，且和控制器⑴相連接，機(jī)組I?機(jī)組N(IS)經(jīng)分氣支管(16)與分氣總管(15)相連接，分氣總管(15)經(jīng)阻力調(diào)節(jié)閥(14)與瓦斯輸出管道(9)相連接，各機(jī)組的控制器(17)直接或通過數(shù)據(jù)總線與控制器(I)相連接，抽放泵(6)分別設(shè)置抽放泵進(jìn)氣端(7)和抽放泵出氣端(8)上，電動機(jī)(4)設(shè)置在抽放泵￠)的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其特征在于所述的放散調(diào)節(jié)閥(12)、阻力調(diào)節(jié)閥(14)根據(jù)控制器(I)的指令，以改變開度的方式控制放散量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其特征在于所述的放散引出管道(10)與放散總管道(13)用其它安裝方式連接時:
W-U = V 等式成立。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其特征在于所有氣體參數(shù)須折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其特征在于所述的總流量傳感器(5)、放散流量傳感器(I)為具有溫、壓補(bǔ)償功能的復(fù)合流量傳感器，或由流量、壓力、溫度傳感器組成的傳感器組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種煤礦瓦斯發(fā)電站富余瓦斯自動放散方法，其特征在于當(dāng)總量小于或等于需求量時，放散量為零。
【文檔編號】E21F7/00GK104265355SQ201410428611
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】胡瑋琳, 胡恩翰 申請人:胡瑋琳