以矿井乏风为燃料的催化燃烧燃气轮机的开发

摘要

CSIRO正在开发一种利用矿道通风中所含甲烷进行催化燃烧产生热量驱动燃气轮机的新技术,该技术在热力学上不但是可行的,而且同其他技术相比,它具有更高甲烷利用率的潜在优势.这种催化透平不但能降低矿井乏风中甲烷的含量,还可以利用甲烷氧化过程排放的能量来发电.本文主要概述了建立在甲烷催化燃烧实验结果之上的1％含量甲烷催化燃气轮机系统的研发情况以及矿道通风现场应用的设计准则,重点叙述了在澳大利亚两个矿井运行1％含量在超过一年时间的运行情况的技术和经济层面上结果,并同1.6％甲烷催化燃气轮机进行了比较.文章还同时叙述了甲烷排放的特性.通风流量波动时,为了维持燃气轮机的正常运转是需要补充燃料的,1％甲烷催化燃烧有效地减少了此时所需的补充燃料供给量,而且1％甲烷含量看来也是矿道通风中一个合适的含量.由于这种燃气轮机在低温和低压比下无冷却地运行,它较传统工业燃气轮机更易制造.据预测用该技术制造的实用型燃气轮机可以利用煤矿通风中80-100％的甲烷.