什么是智能瓦斯抽采？
智能瓦斯抽采是指瓦斯抽采系統(tǒng)具有自我診斷、自我調(diào)節(jié)、自我控制等能力，使系統(tǒng)能夠合理、節(jié)能、高效、安全地運行。通過對瓦斯?jié)舛鹊念A設(shè)值與實際監(jiān)測數(shù)值的比較，自動調(diào)節(jié)運行參數(shù)，保持抽采瓦斯?jié)舛确€(wěn)定，實現(xiàn)目標濃度智能控制。
為了實現(xiàn)這一目標，公司開發(fā)引進了德國PGM公司的集裝箱式瓦斯抽放泵站，該設(shè)備得到DMT(德國國家認可實驗室、德國煤礦瓦斯技術(shù)院)分管瓦斯安全和利用的部門發(fā)放的安全認證，集世界最先進的機械、安全保護、監(jiān)測監(jiān)控、氣體分析系統(tǒng)為一體，將為我國煤礦瓦斯抽采和煤礦安全提供堅實的設(shè)備保障。
注：DMT(德國煤礦瓦斯技術(shù)院)在德國擁有16處安全認證機構(gòu)，包括井上和井下的設(shè)備認證，為德國礦用設(shè)備最具權(quán)威的認證機構(gòu)。
我國瓦斯抽采設(shè)備的應用狀況：
煤礦瓦斯抽采不僅是保證煤礦安全的必要手段，也是煤礦瓦斯利用的重要環(huán)節(jié)。瓦斯抽采目前基本上依賴于瓦斯抽放泵站，通過產(chǎn)生負壓的方式，利用煤礦井下的集氣管道進行抽采，隨著環(huán)境保護要求和裝備技術(shù)的進步，目前煤礦抽采的瓦斯大部分進行發(fā)電利用（CBM 項目）。
目前井上瓦斯抽放站基本上使用的是兩種技術(shù)，一種是水循環(huán)式瓦斯抽放設(shè)備，一種是渦輪旋轉(zhuǎn)式（羅茨真空泵）瓦斯抽放設(shè)備。
1、水循環(huán)式瓦斯抽放站
水環(huán)式真空泵工作原理是帶有多葉片的轉(zhuǎn)子偏心裝在泵殼內(nèi)，當它旋轉(zhuǎn)時，把泵殼內(nèi)的水拋向泵殼并形成與泵殼同心的水環(huán)，水環(huán)同轉(zhuǎn)子葉片形成了容積周期變化的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡谩?br />傳統(tǒng)的水循環(huán)泵原理上由于需要維持水環(huán)參與密封與壓縮，轉(zhuǎn)速降低會造成湍流甚至水環(huán)崩潰，而高轉(zhuǎn)速效率迅速下降，調(diào)節(jié)幅度十分有限，基本使用固定轉(zhuǎn)速運行。且水環(huán)式泵站在設(shè)計時為了保證最大瓦斯涌出量的抽吸能力及冗余，整體容量都偏大，實際運行時會會產(chǎn)生高負壓嚴重過量抽采的現(xiàn)象。
水環(huán)真空泵的優(yōu)點
1）構(gòu)造簡單，制造容易、維修方便；
2）泵殼內(nèi)沒有技術(shù)摩擦表面，不易產(chǎn)生靜電，適合用于瓦斯抽采；
3）負壓較高(最大可達 -800 Kpa)
水環(huán)真空泵的缺點
1）效率低，一般在30%左右，較好的可達50%，工作耗能嚴重；
2）工作范圍（流量、真空度）調(diào)節(jié)性差，最多只能1：2進行調(diào)節(jié)；
3）回流現(xiàn)象嚴重，會出現(xiàn)管網(wǎng)腐蝕現(xiàn)象；
4）需要為水循環(huán)建立額外的設(shè)施(冷凝器，過濾裝置等) ；
5）通過水循環(huán)過濾的氣體含水量高，利用時需要特別過濾，否則容易腐蝕設(shè)備，造成熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備的低壽命；
6）在冬天需要額外的能量來保證水循環(huán)的正常使用，能耗大；
7） 可移動性差：水循環(huán)設(shè)備占地面積大，需要廠房，供水設(shè)備等；
2、渦輪旋轉(zhuǎn)式（羅茨真空泵）瓦斯抽放站
渦輪旋轉(zhuǎn)式（羅茨真空泵）瓦斯抽放泵作為一種新的瓦斯抽放設(shè)備，在德國等歐洲國家在許多年前已經(jīng)取代水環(huán)式真空泵 。另外，德國的瓦斯抽采技術(shù)在過去的幾十年中發(fā)生了質(zhì)的變化，開始使用集裝箱式抽采站，并配套有先進的測量技術(shù)，檢測技術(shù)，設(shè)備監(jiān)測，數(shù)據(jù)儲存，計算機操控等，增強了整個抽采系統(tǒng)的安全性。
相對于水循環(huán)泵，集裝箱式瓦斯抽采泵有很多優(yōu)點：
1） 通過變頻系統(tǒng)對真空泵的可調(diào)節(jié)性，可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)負壓和流量，滿足多種工況需求；
2）系統(tǒng)集成自動化程度高，可以實現(xiàn)自動化智能型瓦斯抽采、無人值守；
3）工作效率最高可達70%， 因此更加節(jié)能；
4）無需水源冷卻，同時抽出的氣體含水量少，可以直接使用用來發(fā)電利用；
5）由于無需水源，所以在冬天-20度的地方依然可以使用；
6）體積小，占地面積少，無需廠房、安裝簡單；
7）可移動性強，可以固定使用，也可移動使用。
集裝箱瓦斯抽采泵站特點介紹：
1、低能耗，高效率
靠羅茨真空泵葉輪之間以及葉輪與泵殼之間空間體積變化產(chǎn)生負壓，葉輪之間保持小縫隙不接觸，不會產(chǎn)生火花，也減少了機械功磨損消耗，工作效率達到70%。
由于抽吸原理與工藝的差異，PGM集裝箱式抽采站擁有顯著的能耗優(yōu)勢。即使在負壓流量等參數(shù)都完全相同的情況下運行時，比水環(huán)泵節(jié)能30% 。
2、動態(tài)調(diào)節(jié)的智能抽采方式
通過電氣變頻技術(shù)，能夠大范圍線性調(diào)節(jié)真空泵的運轉(zhuǎn)參數(shù)，該抽采泵可以在相當大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)抽采流量?？烧{(diào)節(jié)區(qū)間為30%-100%的最大轉(zhuǎn)速，并且轉(zhuǎn)速與能耗有很高的線性度。 而傳統(tǒng)水環(huán)式抽采泵，即便安裝變頻系統(tǒng)，有效調(diào)節(jié)區(qū)間較窄，并且能耗與轉(zhuǎn)速非線性，節(jié)能效果不明顯。
PGM渦輪旋轉(zhuǎn)式智能抽采系統(tǒng)可以實現(xiàn)瓦斯抽采量的最優(yōu)調(diào)控，可以提供固定流量，目標負壓，目標濃度三種智能抽采運行模式。可以根據(jù)礦井的實際瓦斯涌出與抽采情況，動態(tài)調(diào)節(jié)抽采量和真空度設(shè)置，在保障安全的前提下，大量節(jié)約能源，提升效率，減少浪費，同時達到可控抽采與節(jié)能的目的。
先進的在線監(jiān)控與軟件診斷控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)觸控界面操作，運行參數(shù)自動存儲，可通過網(wǎng)絡遠程傳輸和遠程控制，實現(xiàn)無人值守。
3、動態(tài)調(diào)節(jié)提升抽采濃度
國內(nèi)大量的瓦斯抽采濃度都不得不在可爆區(qū)間之內(nèi)作業(yè)，只能通過噴霧等手段降低管道爆燃的風險。將抽采濃度控制在可爆區(qū)間之外，才是最好的安全措施。
合理抽采負壓更符合瓦斯釋放的規(guī)律，更有利于瓦斯的充分釋放，最終提升抽采效果。德國在80年代的大規(guī)模瓦斯抽采實驗表明：合理的降低抽采負壓（德國業(yè)內(nèi)公認的合理負壓在管孔處為： 3-5kPa），有利于管孔穩(wěn)定長期的釋放瓦斯，總抽采量增加，有利于生產(chǎn)安全，同時大大降低管網(wǎng)設(shè)計負擔，較少漏氣且利于長期有效地再利用。
在裝機功率一定的情況下，瓦斯抽采系統(tǒng)的流量與負壓相關(guān)，集裝箱式瓦斯抽放泵站可以根據(jù)需要的狀況進行動態(tài)調(diào)節(jié)，可通過調(diào)節(jié)流量間接控制抽采系統(tǒng)負壓，通過合理的流量與負壓配合，可以明顯減少降低吸入的空氣量，提升瓦斯抽采濃度。
4、集裝箱式緊湊設(shè)計 ，靈活組合
PGM渦輪旋轉(zhuǎn)抽采系統(tǒng)，一個集裝箱就可以是一個獨立的泵站，內(nèi)部開關(guān)、閥門、電控、安全設(shè)施齊全，不需要另外設(shè)計、采購、安裝與管理。采用單體或雙臺分體集裝箱設(shè)計，單箱流量配置可以從90m3/min到221m3/min靈活組合，便于運輸、布局、安裝、維護。 由于無需水循環(huán)附屬設(shè)施，設(shè)備占地面積很小。
由于設(shè)備都固化在一個集裝箱中，PGM渦輪旋轉(zhuǎn)式抽放站安裝簡便，2天可以完成主設(shè)備與管道安裝，5天時間完成線纜布置與調(diào)試。 使用過的設(shè)備可以在2個星期的時間里完成拆卸，運輸，再組裝，挪動抽采站位置或者改變抽采站布局非常方便。 配套的瓦斯發(fā)電利用裝備也是集裝箱布局，只要預留好管道，加裝設(shè)備簡便易行。
5、安全可靠的設(shè)備保證
集裝箱式瓦斯抽放站部件設(shè)計和配備特別選用世界頂尖品牌配件。配備的渦輪回旋真空泵具有歐盟ATEX認證和MA認證，保證設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)。
配備的快速閉合閥門達到毫秒級動作響應且具有歐盟ATEX認證，保證緊急情況下的有效防護。
配備的在線氣體分析儀采用先進的具有ATEX認證的防回火裝置，保證氣體分析儀和設(shè)備的絕對安全。
配備的防爆燃型阻火器，具有歐盟ATEX認證，可以阻斷管路中的火焰?zhèn)鬟f，不僅可以保證設(shè)備安全，也可以保證抽放管路安全。
6、適應“互聯(lián)網(wǎng)+”和瓦斯抽采的大數(shù)據(jù)時代
泵站具有遠程故障診斷、系統(tǒng)維護、系統(tǒng)升級更新的功能，可擴充進行桌面甚至移動平臺的遠程監(jiān)控。
由于集裝箱式抽采站系統(tǒng)整體設(shè)計，動態(tài)數(shù)據(jù)記錄詳盡，可用于大數(shù)據(jù)分析。可應用領(lǐng)域包括：管道氣密性分析； 瓦斯抽采效果分析對比； 精確計算瓦斯殘存量； 尋找最適宜的抽采參數(shù)等。
