(中國(guó)石化長(zhǎng)城潤(rùn)滑油華北技術(shù)支持中心 孫莎莎)

(華北石化長(zhǎng)城潤(rùn)滑油技術(shù)支持中心 孫莎莎)

       1、 什么是煤層氣？

       煤層氣是指儲(chǔ)存在煤層中以甲烷為主要成分，主要吸附在煤基質(zhì)顆粒表面，部分游離在煤孔中或溶解在煤層水中的烴類(lèi)氣體。它是煤的伴生礦產(chǎn)資源，是一種非常規(guī)的天然氣，是近10年來(lái)在世界上崛起的清潔、優(yōu)質(zhì)的能源和化學(xué)原料。俗稱(chēng)瓦斯，熱值為通用煤2-5倍，1立方米純煤層氣的熱值相當(dāng)于1.13kg汽油、1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值與天然氣相當(dāng)，可與天然氣混合，燃燒后非常干凈，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣。它是一種很好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。

       2、 煤層氣發(fā)電形式

       山西沁水盆地是世界上儲(chǔ)量最大的高煤階煤氣田之一，也是中國(guó)唯一探明的全煤層煤氣田。沁水盆地煤層氣資源儲(chǔ)量約為6.85萬(wàn)億立方米，可采煤層氣資源1.59萬(wàn)億立方米，占全國(guó)煤層氣資源總量的11%.47%。山西晉城市位于沁水盆地腹部，煤層氣含氣塊主要分布在長(zhǎng)河以西、蘆葦河以北沁水東部和陽(yáng)城北部。

       根據(jù)對(duì)現(xiàn)有瓦斯發(fā)電廠運(yùn)行情況的調(diào)查，現(xiàn)階段瓦斯發(fā)電技術(shù)成熟的技術(shù)主要包括：

       燃?xì)忮仩t帶蒸汽輪機(jī)發(fā)電

       燃?xì)忮仩t帶蒸汽輪機(jī)發(fā)電是傳統(tǒng)的火電機(jī)組形式，技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠。但缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，施工周期長(zhǎng)，必須消耗大量水資源，占地面積大，管理人員多，能源利用效率低，一般不到20%。因此，目前規(guī)劃的瓦斯電站基本不采用這種裝機(jī)形式。

       燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電

       燃?xì)廨啓C(jī)是一種以空氣和天然氣為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)熱發(fā)動(dòng)機(jī)。余熱鍋爐可與蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。雖然系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積增加，但可以大大提高天然氣的利用效率。2004年以前，以礦井瓦斯為燃料的電站主機(jī)大多采用燃?xì)廨啓C(jī)，僅限于采礦瓦斯?jié)舛雀叩牡V井。近年來(lái)，這種裝機(jī)形式的應(yīng)用逐漸減少。

       3.燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電

       隨著瓦斯發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)開(kāi)始成為瓦斯發(fā)電的主要設(shè)備，余熱鍋爐也可與蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。雖然系統(tǒng)復(fù)雜，但可以大大提高燃?xì)獾睦眯省Ｔ摍C(jī)組要求進(jìn)氣壓力低，適用于瓦斯?jié)舛确秶鷱V，甲烷體積百分比為6%以上都可以使用，因此氣體內(nèi)燃機(jī)在氣體發(fā)電中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。為了提高能源利用率，氣體內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組從最初的簡(jiǎn)單氣體循環(huán)發(fā)電發(fā)展到氣體蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，現(xiàn)在逐漸向聯(lián)合循環(huán)發(fā)電加熱電冷聯(lián)合供電系統(tǒng)發(fā)展。

       目前，由于煤層氣的安全運(yùn)輸和儲(chǔ)存仍難以解決，大多數(shù)煤層氣在開(kāi)采后直接發(fā)電，采用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電的形式，電站形式靈活，投資成本低。

       3、 潤(rùn)滑煤層氣發(fā)電設(shè)備

       煤層氣發(fā)電廠的主要設(shè)備包括：氣柜、管道系統(tǒng)、預(yù)處理設(shè)備、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、輸變電設(shè)備等。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)是核心設(shè)備之一。

       目前，國(guó)內(nèi)運(yùn)行的煤層氣內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組包括進(jìn)口機(jī)組和國(guó)內(nèi)機(jī)組，由原柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造商進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新。國(guó)內(nèi)制造商主要包括山東盛動(dòng)集團(tuán)、山東綠環(huán)電力設(shè)備有限公司、濟(jì)南柴油機(jī)有限公司、濰坊華泉電力機(jī)械有限公司、淄博柴油機(jī)總公司、康達(dá)新能源設(shè)備有限公司等生產(chǎn)柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的公司。國(guó)內(nèi)機(jī)組技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，單機(jī)容量大～700kW機(jī)組；但近年來(lái)，勝動(dòng)集團(tuán)的2500kW大功率瓦斯發(fā)電機(jī)組也已成功應(yīng)用。

       國(guó)外瓦斯發(fā)電設(shè)備制造商主要包括美國(guó)卡特彼勒、奧地利顏巴赫、英國(guó)能源、德國(guó)道依茨、日本三菱重工等。進(jìn)口機(jī)組成熟可靠，單機(jī)容量1500臺(tái)～2000kW機(jī)組。

       長(zhǎng)城燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油包括：尊龍T300柴油機(jī)油和SAE 40固定燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油和SAE 40長(zhǎng)壽命固定燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油，在CAT應(yīng)用于瓦克夏、濟(jì)柴等多種機(jī)型。

       四、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油在瓦斯發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用

       1、長(zhǎng)城SAE 山西某煤電化公司應(yīng)用40長(zhǎng)壽命固定燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油

       山西某煤電化公司是山西發(fā)展電力產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭企業(yè)之一。卡特彼勒G3520是其下屬的四家瓦斯電廠C100多臺(tái)發(fā)電機(jī)組。公司電廠是世界上最大的燃料發(fā)電廠，總裝機(jī)容量120兆瓦，年發(fā)電量約8.每年使用煤礦瓦斯14億度.8億立方米(折純)。2015年11月29日，長(zhǎng)城SAE 金駒的卡特彼勒G3520，40長(zhǎng)壽固定燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油C到目前為止，發(fā)電機(jī)組已經(jīng)進(jìn)行了3300多小時(shí)的運(yùn)行試驗(yàn)，油品的所有性能指標(biāo)正常，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定。

       2、長(zhǎng)城SAE 新疆澤普達(dá)新天然氣熱電公司應(yīng)用40長(zhǎng)壽命固定燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油

       瓦克夏A是新疆某天然氣熱電公司的天然氣發(fā)電機(jī)組T27發(fā)動(dòng)機(jī)，輸出功率2220kW2010年12月，長(zhǎng)城SAE瓦克夏發(fā)電機(jī)組對(duì)40長(zhǎng)壽命固定燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油和某品牌燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，長(zhǎng)城品牌長(zhǎng)壽命固定燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)油滿足瓦克夏AT27天然氣發(fā)電機(jī)組的潤(rùn)滑技術(shù)要求換油周期為2500小時(shí)。