第43卷第3期 2016年6月
矿业安全与环保
MINING SAFETY & ENVIRONMENTAL PROTECTION
0 文章编号：1008-4495(2016)03-0033-04
Vol. 43 No.3 Jun2016
一种新型乏风瓦斯催化氧化发电系统的开发
兰波,康建东，张获
（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037）
摘要：针对煤矿乏风瓦斯排放污染环境、浪费资源的问题，开发了一种新型乏风瓦斯催化氧化发电系统。该系统主要由掺混装置、压气机、催化燃烧室、透平以及永磁发电机等组成。通过联机试验运行表明，该套发电系统成功实现了额定发电功率30kW的设计指标，既可以处理掉乏风中的甲烷气体，同时还可以生产清洁的电能。
关键词：乏风瓦斯；催化氧化；瓦斯利用；发电系统；清洁能源
中图分类号：TD712*.67
文献标志码：B
网络出版时间：2016-06-0517：30
网络出版地址：http：//www.cnki.ne/kcms/detai/50.1062.TD.20160605.1730.010.html
Developmentof aNew-typeElectricityGenerationSystemwithMine
Ventilation Air Methaneby Catalytic Oxidation
LAN Bo,KANG Jiandong,ZHANG di
(China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Research Institute, Chongqing 400037, China)
Abstract: To aim at the problems of environmental pollution and resource waste caused by the mine ventilation air methane discharge, a newtype electricity generation system with mine ventilation air methane by catalytic oxidation was developed. This system is mainly composed of the mixing device, air compressor, catalytic combusting chamber, turbine and permanent magnet generator. The online experiment results showed that this electricity generation system had successfully achieved the designed index of the rated output of 30 kW, and it can not only dispose the methane in the mine ventilation air, but also generate clean electricity
Keywords: mine ventilation air methane; catalytic oxidation; methane utilization; electricity generation system; clean energy
煤矿风排瓦斯由于其浓度低，不能直接燃烧
缺乏有效的利用途径，普遍采取直接排空处理。研究表明，甲烷温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强[1-3]。我国每年大量排人大气中的风排瓦斯造成了极大的资源浪费和环境污染。而对乏风瓦斯中甲烷进行分离提纯，耗能成本过高，不具有经济性。为此，研发新型的乏风瓦斯利用装备显得越来越重要。
目前，煤矿乏风瓦斯利用技术分为两大类：一是辅助利用技术，二是主要利用技术。主要利用技术又
收稿日期：2015-11-03;201604-15修订
基金项目：国家科技重大专项（2016ZX05045-006）
作者简介：兰波（1984一），男，湖北随州人，博士研究生，助理研究员，从事低滚度煤层气利用技术研究相关工作。
Email: Ibmky@163. com。万方数据
分为蓄热氧化技术和催化蓄热氧化技术，其典型的应用装置有热逆流氧化反应器和热逆流催化氧化反应器。蓄热氧化技术的温度较高，容易离解空气，将氮气和氧气直接化合，生成氮氧化合物造成空气污染。催化蓄热氧化技术（也称催化氧化燃烧技术）可以在低温下进行，温度一般在600~800℃，在不降低甲烷转化率的前提下实现未燃烧碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物等污染物的超低排放甚至零排放[4-5]
为此，开发了一种催化氧化发电系统，该套系统利用甲烷催化氧化技术使乏风瓦斯发生氧化反应，产生的热量一部分用于预热原料气体，一部分用于推动透平做功带动发电机发电。该项技术可为乏风瓦斯直接利用提供新的技术途径。
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国内外研究及应用现状
催化燃烧在燃气轮机中的应用概念最早由
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