瓦斯发电废气余热再利用研究

工作原理及余热利用的可行性

瓦斯发电的工作原理类似于内燃机工作原理，分为压缩、燃烧、作功、排气4个工作行程。期间，通过瓦斯与氧气燃烧反应产生大量热量压缩活塞，驱动蜗轮做功，通过连杆机构，将化学能转化为机械能再转化为电能。瓦斯燃烧会产生大量热量，除部分用于驱动活塞作功外，其余热量随废气排出缸体，排出的废气温度达500 ℃- 600℃。

3.1问题的分析

（1）从瓦斯发电的工作原理可知，排放的废气带有大量热量，废气未处理直接排入大气，对周围环境温度影响较大，一方面会加速设备老化过程，缩短设备使用寿命，另一方面对操作人员身体也会有影响。（2）废气余热不回收利用，也会造成浪费，同时在冷却降温过程中会增加冷却水的用量，起不到节能降耗的作用。（3）利用瓦斯发电是为了充分利用瓦斯资源；但瓦斯资源未充分、有效利用，甚至引发其他问题，会降低瓦斯发电为企业带来的社会效益和经济效益。

3.2余热回收装置的传热原理

镍基钎焊热管式换热器由汽包、热管区、烟气进出口烟箱组成，其原理是利用高温烟气和水的传热系数不同。首先将镍基钎翅片与进入烟道箱的高温烟气换热，换热均衡后烟气排出，热管换热后再与在高换热系数侧采用光管与汽包内的水换热，产生热的冷凝水流出汽包箱。在实际运用中，就是在原有的发电机组的高温烟气管线上，直接将烟气进出口和烟道连接。当加热区和散热区的温度接近相同，温差损失小。热管是一种高效传热元件，它利用封闭管内介质的沸腾吸热和冷凝放热进行热传导，传热在饱和温度下进行，具有极高的导热性能。图1余热回收装置工作示意图

4.结论

瓦斯发电站废气回收利用表明，余热回收装置与瓦斯发电机组的配套使用，是煤矿综合利用瓦斯，变害为利的有效途径。采用这种方式，既能提高瓦斯的利用率，又能降低其他能源消耗，对高瓦斯矿井如何治理和利用瓦斯起到了示范效果。通过该矿几年的实践充分证明，瓦斯综合开发利用在解决矿井自身能源方面需求方面效果明显，是探索节能减排的一条有效方法，随着瓦斯发电技术运用的日趋成熟，瓦斯发电技术会被广泛运用，但发电过程中引发的问题也是不容忽视的。

参考文献：

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