低浓瓦斯发电厂房通风系统改造分析研究

低浓瓦斯发电厂房通风系统改造分析研究

齐芳平

（淮南矿业集团瓦斯利用分公司安徽淮南232001）

【摘要】瓦斯发电厂房所处的环境恶劣，灰尘、柳絮进入机房给机组运行造成不安全因数；夏季环境温度高造成机房温度高，机组及其附属设备运行不稳定，效率低。为了解决上述问题，对发电机房进行改造，在机房通风系统的基础上增加双重过滤系统和降温系统，使得机组能够在适合的环境中运行，减少机组故障率，提高机组效率，增加经济效益。

【关键词】机房通风；湿帘；效益；改造

【中图分类号】TM62【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）08-0204-02

1.概况

淮南矿业集团瓦斯利用项目在全国处于领先，瓦斯利用及其附属项目也在不断扩大，有发电、民用、CDM、热电冷联产等项目。所选择的设备也是全国先进，有胜动、开普、颜巴赫、道依茨和卡特。瓦斯发电装机规模将近7.5万KW，低浓瓦斯发电厂房共6座，其余全是集装箱式。瓦斯发电是一项新课题，淮南瓦斯人通过十几年的摸索，打造出了技术过硬、全国领先的瓦斯利用项目，对瓦斯利用设备进行大胆探索、研究，特别是发电项目，将发电设备及其附属设备进行改造、创新，使得发电项目的经济效益大幅提高。

2.改造背景

瓦斯发电项目是一项新课题，因此全国瓦斯人都在对瓦斯发电项目进行优化，通过集体的智慧对发电设备及附属设备进行改造，比如瓦斯发电机组改造[1]、瓦斯发电机组外循环冷却系统节能改造[2]等，淮南瓦斯人也通过自己的智慧不断对发电机组的设备进行科学的改造，使发电项目更加安全高效的运行。其中瓦斯发电机组通风系统改造就是其中的一项。淮南瓦斯发电项目主要集中在煤矿抽采区，周围环境比较恶劣，且机组通风主要采取轴流风机风冷降温，炎热夏季时机房内温度达到50摄氏度以上，环境温度过高导致瓦斯发电机组循环水温升高，瓦斯气进气温度过高，发电机轴承温度升高及各种附属电气设备运行温度升高，使得设备老化过快，严重影响设备的使用寿命；由于通风系统没有过滤系统，使得周围的煤灰、柳絮等杂物随着风机的吸力进入厂房，加上机组外渗的润滑油，这样机组上附着很多油灰，油柳絮，如遇到高温容易起火，造成设备运行不安全，严重影响瓦斯发电机组的运行效率。为了机组安全高效运行，机组通风系统改造势在必行。

3.厂房式通风系统改造方案

3.1改造目标

本次对低浓瓦斯发电厂房通风系统改造的目的是防止煤灰、柳絮等杂物进入机房和降低机房环境温度，增加机组运行效率，提高机组运行的安全性，降低机组故障率，进而增加经济效益。

3.2改造方案

本次改造方案是在机房通风的轴流风机前端加装水帘墙，在水帘墙前端加装过滤系统，过滤系统分为粗滤和精滤。首先通过粗滤系统将柳絮、树叶等大型杂物滤出，再通过精滤（滤袋）将灰尘和小颗粒滤出，最后通过水泵将水池内凉水循环输送到水帘上，空气通过湿帘，空气温度大幅下降，冷却干净的空气进入厂房，给各种设备进行降温。

3.3各分部件的设计

（1）湿帘

水帘降温系统的降温过程是在其核心纸垫内完成的，在波纹状的纤维表面有层薄薄的水膜，当室外干热空气被风机抽吸穿过纸内时，水膜上的水会吸收空气的热量进而蒸发成蒸气，这样经过处理后的凉爽湿润空气就进入厂房了。淮南地区机组厂房内都是按8台机组设计的，通风道有8处，设计图就是将8台水帘墙串联，见图1。

图1水帘墙串联设计图

（2）过滤系统

过滤系统主要分为精滤和粗滤2道过滤系统，粗滤主要是过滤柳絮、落叶等大型杂物，主要是用金属网（选择20目）将进风口围住，吸入的空气经过金属滤网能够滤除掉柳絮、落叶等大颗粒杂质。精滤系统主要是将细小煤灰尘进行过滤，因为淮南矿区电站基本上建在煤场附近，煤灰尘大，细灰进入机房后，一是机房环境差，机组设备上到处是灰尘，与机组外渗机油、防冻液等混合成粘灰，附着在机组和设备上；二是机组吸入空气质量差，含煤灰的空气进入机体内，容易造成机组进气系统堵塞，通过内燃机构造与原理[3]可知，空气进入缸内参与燃烧做功，容易产生积碳，影响机组运行寿命，增加故障率，经过精滤过滤后，进入机房的空气中不再含有灰尘，环境变干净了，机组故障率降低。精滤过滤系统主要是选择50μm的滤袋作为过滤器，滤袋尺寸为595mm×595mm。改造后的局部分解图如图2。

图2改造后局部分解图

3.4改造结果

将厂房通风系统改造前与改造后进行对比可以发现，改造后无论什么季节厂房内卫生干净，机组上不再看到黑乎乎的油污和柳絮等；在夏季通过测量发现空气经过湿帘温度下降10~15度。机组故障率明显减少，机组运行效率明显上升。既提高了运行的经济效率，又节约了维修的劳动率。

4.效益分析

4.1改造前后效益

改造前特别是在（5月~10月）室外环境温度都在40℃以上，空气温度进入机房最高的都能达到50℃，机组及其附属设备在这样高温环境下无法正常运行，机组的各种冷却系统得不到正常工作，特别是冷却水温度始终处在高位，额定功率在500KW的机组运行功率只能达到350kW，机组运行效率只能达到70%。由于机房内温度过高，各种电气设备老化、控制线的老化等，使得机组的故障率增加，停机率增加，维修率大幅度上升。据统计，5月到10月由于高温引起的故障率达到机组所有故障率的60%。加装水帘降温后机组功率平均在450kW，机组运行效率在90%，故障率减少到了20%。

直接效益：每台机组每天增加发电量：（450kW~350kW）×24h=2400kWh。按照我公司6座低浓电站每站8台机组计算，、整个夏季（5月~10月，一台机组扣除15天左右维护保养时间）可多发电2400kWh×120天×48台=13824000kWh。集团公司内部参考价按照1度电价格为0.7元计算可增加效益：13824000kWh×0.7元=967.7万元。

间接效益：上面所述，改造后机组运行效率提高，故障率降低，劳动维修率降低，同时降低了设备的故障率、设备老化率，间接效益相当明显。

4.2改造成本

一块水帘的市场价为1000元左右，水泵、阀门及管件成本在5000元左右。改造6座厂房成本：

（1000元×48台）+（5000元×6座）=78000元。改造成本远远低于改造所产生的效益。

5.总结

本次改造所产生的直接效益约为967.7万元，间接效益更大，通过本次改造后瓦斯发电机组的运行效率大幅提升，机组的故障率明显降低，设备的老化程度放缓，维护成本下降，为企业的降本增效起到了很好的效果。

参考文献

[1]梁建伟、陈健.瓦斯发电机组的改造[J].石油化工与应用，2006年12月第25卷第6期.

[2]徐乐宇.瓦斯发电机组外循环系统节能改造[J].铁法科技，2010.12.

[3]陆耀祖、田维铎.内燃机构造与原理[M].西安冶金建筑学院，1985.9.