瓦斯智能抽放: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)合理、節(jié)能、高效、安全運行。通過對瓦斯?jié)舛鹊念A(yù)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),保持抽放瓦斯?jié)舛确€(wěn)定,實現(xiàn)目標(biāo)濃度智能控制。
以智能型瓦斯抽放泵站為主要裝備、以提高瓦斯抽放濃度為核心的新型煤礦瓦斯智能抽放技術(shù),必將為我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)帶來一個重要的突破。"/>

德礦事業(yè)(北京)科技有限公司

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集裝箱式瓦斯抽采泵站

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智能抽放瓦斯技術(shù)我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)的重大變革

瓦斯抽放是降低煤礦井下瓦斯涌出,減輕瓦斯災(zāi)害的重要措施,但由于裝備及工藝落后,普遍存在瓦斯抽放系統(tǒng)低濃度、低效率、高耗能等問題,尤其是低濃度瓦斯抽放,使整個抽放管路系統(tǒng)充滿可爆瓦斯,成為嚴(yán)重威脅礦井安全的重大危險源。因此提高抽放瓦斯?jié)舛仁墙鉀Q煤礦瓦斯抽采達標(biāo)的關(guān)鍵問題。以智能型瓦斯抽放泵站為主要裝備、以提高瓦斯抽放濃度為核心的新型煤礦瓦斯智能抽放技術(shù),必將為我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)帶來一個重要的突破;

瓦斯智能抽放: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)合理、節(jié)能、高效、安全運行。通過對瓦斯?jié)舛鹊念A(yù)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),保持抽放瓦斯?jié)舛确€(wěn)定,實現(xiàn)目標(biāo)濃度智能控制。


智能抽放的理論基礎(chǔ):合理抽放負壓更符合瓦斯釋放的規(guī)律,更有利于瓦斯的充分釋放,最終提升抽放效果。抽放鉆孔瓦斯涌出是一個復(fù)雜的動態(tài)變化過程,在不同的抽放階段,需要不同的負壓抽放,在抽放初期,煤層瓦斯壓力高、涌出量大,可采用高負壓抽放,但在抽放中期及末期,瓦斯壓力及涌出量都逐漸降低,可以適當(dāng)減小負壓與流量,減少不必要的空氣吸入量,既保持抽放瓦斯?jié)舛饶康模策_到節(jié)能抽放的效果。同時大大降低管網(wǎng)維護負擔(dān),減少漏氣。





我國瓦斯抽放設(shè)備的應(yīng)用狀況:煤礦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)式真空泵瓦斯抽放設(shè)備。我國目前主要采用水環(huán)泵抽放瓦斯。




渦輪旋轉(zhuǎn)式真空泵


        


水循環(huán)式瓦斯抽放泵


特點


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放、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,濃度高,可以直接用來發(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。



1、效率低,一般在30%左右,較好的可達50%,工作耗能嚴(yán)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(yán)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;
5、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。



集裝箱智能瓦斯抽放泵站的優(yōu)點:

1、安全可靠的設(shè)備保證

智能抽放提高抽放濃度在可爆區(qū)間以外,實現(xiàn)整個抽放系統(tǒng)的本質(zhì)安全


中德聯(lián)合設(shè)計,德國制造,配套設(shè)備及附件選用世界頂尖品牌,系統(tǒng)安全防護齊全,確保抽放系統(tǒng)的安全運行。



  • 配備的渦輪回旋真空泵具有歐盟ATEX認證和MA認證,可用于爆燃性氣體抽放及輸送;



  • 配備的快速閉合閥門達到毫秒級動作響應(yīng)且具有歐盟ATEX認證,保證緊急情況下的有效快速隔離防護;



  • 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;



  • 配備的泵站監(jiān)控系統(tǒng)和報警系統(tǒng)可以保證設(shè)備在正常參數(shù)下的安全運行和危險條件下自動報警及保護

2、智能抽放提升瓦斯?jié)舛?/span>

智能瓦斯抽放系統(tǒng)是一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng),在線氣體分析儀通過氣體采樣分析將實時的溫度、甲烷濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度等參數(shù)傳至控制中心與預(yù)設(shè)目標(biāo)對比,根據(jù)判識的結(jié)果自適應(yīng)智能調(diào)節(jié)抽放泵的流量和真空度設(shè)置,減少抽放系統(tǒng)的空氣吸入量,提高抽放瓦斯?jié)舛?。根?jù)需要,可設(shè)置固定流量,目標(biāo)負壓,目標(biāo)濃度三種智能抽放運行模式。


3、高效節(jié)能,降低損耗

渦輪回旋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%。

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),可調(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)式抽放泵,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。




由于抽吸原理與工藝的差異,PGM集裝箱式抽放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%以上。


4、集裝箱式緊湊設(shè)計 ,靈活組合

集裝箱式智能抽放泵站,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,設(shè)備系統(tǒng)簡單,占地小,集成化程度高,便于運輸、布局、安裝、維護。





5、適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+”和瓦斯抽放的大數(shù)據(jù)時代要求

系統(tǒng)整合了全面在線監(jiān)控,控制中心內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器和GSM接口,使系統(tǒng)可以進行遠程操控,并可擴充至移動平臺的遠程監(jiān)控,可以實現(xiàn)遠程故障診斷、系統(tǒng)維護、系統(tǒng)升級更新的功能,可做到日常管理和操作的無人化。




6、變廢為利,創(chuàng)造新的經(jīng)濟效益

集裝箱智能抽放泵站抽出的瓦斯?jié)舛雀摺穸鹊?,便于利用,可直接供發(fā)電利用,尤其適合集裝箱式分布式能源發(fā)電系統(tǒng)。





PGM150EX智能瓦斯抽放泵站技術(shù)參數(shù)









PGM集裝箱抽放泵站與水環(huán)真空泵抽放站實際運行參數(shù)對比

通過對國內(nèi)某煤礦運行中的兩種瓦斯抽放泵站進行實際檢測對比,PGM集裝箱抽放泵站比傳統(tǒng)的水環(huán)真空抽放泵站工作效率提高了48.6%,節(jié)能效果顯著;




系列智能瓦斯抽放泵站


由于單體集裝箱的集成化,可以實現(xiàn)方便的多種組合,單個渦輪旋轉(zhuǎn)真空泵型號有GM80L、GM90S、GM130L、GM150S、GM220L、GM240S等,可以進行一箱一泵、一箱兩泵等型式設(shè)計,可以根據(jù)用戶的需求生產(chǎn)多系列、多形式系列集裝箱抽放泵站;



系列渦輪旋轉(zhuǎn)真空泵運行參數(shù)曲線