Reusing Low-Concentration Methane Gas

Reusing Low-Concentration Methane & Vam

Открийте как нашите усъвършенствани RTO системи позволяват ефикасно повторно използване на газове с ниска концентрация, намалявайки емисиите и понижавайки разходите. Оптимизирайте процесите си с устойчиви, високоефективни решения още днес.

Кликнете тук

Текущо състояние на използването на метан с ниска концентрация

Метанът с ниска концентрация има голям обем на емисиите

  • In 2018, the global coal mine methane leakage was 40 million tons, equivalent to the emission of 1 billion tons of CO2 equivalent greenhouse gases. China’s emissions account for over half of the total global methane emissions from coal mining.
  • През 2018 г. Китай е добил 13 милиарда кубически метра газ, от които са използвани 5,3 милиарда кубически метра с концентрация по-голяма от 9%, с коефициент на използване от 40,7%.
  • По време на процеса на добив на въглища, около 60% -70% от нискоконцентрирания газ е под 9%, с коефициент на използване само 2%. По-голямата част от него не се използва и директно се изхвърля и изтича в атмосферата, замърсявайки околната среда.
  • China’s coal mines emit a total of 24 billion cubic meters of methane into the atmosphere every year, accounting for one-third of the total industrial methane exhaust volume and generating 200 million tons of carbon emissions.
  • Газът е запалим и експлозивен (5%~15%) (въпрос на безопасност).

Свойства на метан: гориво + парникови газове, различни от CO2

  • Метанът е чист горивен ресурс.
  • Gas (methane) is a greenhouse gas. The greenhouse effect of methane has a “100 year time frame warming potential GWP” that is 28 times that of carbon dioxide.
  • Дълбокото намаляване на емисиите на метан ще бъде необходимо условие за постигане на контрол върху глобалното затопляне. под 1,5 ℃.
  • През януари 2021 г. Министерството на екологията и опазването на околната среда посочи необходимостта от засилване на мониторинга на парниковите газове и постепенното му включване в цялостното прилагане на системата за мониторинг на екологичната среда. На ниво ключови точкови източници на емисии ще бъдат реализирани пилотни проекти за мониторинг на емисиите на метан в ключови индустрии като нефт и газ, въгледобив и др.
  • Рестартирането на Националната програма за сертифицирано доброволно намаляване на емисиите (CCER) е предстоящо. (Изчислено на 50 юана/тон, еквивалентно на стойност на газа от приблизително 0,75 юана/Nm3).
  • Окисляването и разрушаването на отработените газове ще се превърнат в едно от направленията за намаляване на емисиите на метан в бъдеще.

Режим на повторна употреба на метан с ниска концентрация

Режим на пречистване и захранване

    Режим на отопление (охлаждане)

      Режим на генериране на енергия

        Режим на когенерация с термично съхранение и окисление

          Каскада и управление на концентрацията на метан във въглищни мини
          (Вземайки Китай за пример през 2020 г.)

          The coalbed methane associated with coal mining is commonly known as “gas”, and its main component is methane (CH4).
          В момента всички газове с концентрация под 8% се изпускат в атмосферата, причинявайки голямо количество замърсяване.
          Пълното използване на тези ресурси за отопление и производство на електроенергия може да постигне значителни икономически ползи и ползи за намаляване на въглеродните емисии.

          Технология за каскадно използване на топлинно съхранение и окислителна енергия

          Диаграма на потока на процеса

          Безопасно транспортиране и смесване на CH4 и Vam с ниска концентрация

          • Функция:
            Безопасно транспортиране на газ с ниска концентрация от изпускателния край до края на потреблението на газ и осигуряване на качеството на транспортирания газ; Изпускателният край е станция за извличане на газ, а газовият край е система за смесване.
          • Монтаж:
            Трипътната тръба, директно свързана с изпускателния отвор на станцията за добив на газ, не изисква модификация на тръбопровода.

          Main Equipment ① — Electric release valve

          • Принцип и функция:
            Електрическото устройство за освобождаване се използва главно за постигане на аварийно освобождаване на системното налягане, инсталирано в началото и края на транспортния тръбопровод и фокусирано повече върху защитата на станции за отводняване на газ от въглищни мини и системи за смесване.
          • Изисквания за монтаж:
            Монтиран на края на изпускателната тръба на транспортния тръбопровод и на изходния тръбопровод на станцията за отводняване на газ от въглищна мина. В задния край на изпускателния клапан трябва да се монтира сух пламъчен предпазител, за да се гарантира, че освободеният газ не засяга тръбопровода;

          Main Equipment ② — Powder automatic powder spraying and explosion suppression device

          • Принцип и функция:
            Електрическото устройство за освобождаване се използва главно за постигане на аварийно освобождаване на системното налягане, инсталирано в началото и края на транспортния тръбопровод и фокусирано повече върху защитата на станции за отводняване на газ от въглищни мини и системи за смесване.
          • Изисквания за монтаж:
            Монтиран на края на изпускателната тръба на транспортния тръбопровод и на изходния тръбопровод на станцията за отводняване на газ от въглищна мина. В задния край на изпускателния клапан трябва да се монтира сух пламъчен предпазител, за да се гарантира, че освободеният газ не засяга тръбопровода;

          1. Дюза на устройството за потискане на експлозията

          2. цилиндър за съхранение на прах за устройство за потискане на експлозията

          3. буфер за пожарогасителен агент

          4. газов генератор

          5. терминал

          6. кабел

          7. контролер

          8. ултравиолетов сензор за пламък

          Main Equipment ③ —Автоматично устройство за прахово пръскане и потискане на експлозии

          • Принцип и функция:
            Електрическото устройство за освобождаване се използва главно за постигане на аварийно освобождаване на системното налягане, инсталирано в началото и края на транспортния тръбопровод и фокусирано повече върху защитата на станции за отводняване на газ от въглищни мини и системи за смесване.
          • Изисквания за монтаж:
            Монтиран на края на изпускателната тръба на транспортния тръбопровод и на изходния тръбопровод на станцията за отводняване на газ от въглищна мина. В задния край на изпускателния клапан трябва да се монтира сух пламъчен предпазител, за да се гарантира, че освободеният газ не засяга тръбопровода;

          Main Equipment ④ —Explosion prevention and venting device

          • Използване на комбинация от фотоелектрически сензори за пламък, сензори за контрол на налягането и електромеханична връзка за контрол на действието на автоматичното взривозащитно устройство
          • Обърнете внимание на посоката на монтаж

          Main Equipment ⑤ —Dry flame arrester

          • Принцип и функция:
            Сухите пламъчни предпазители използват принципа на гасене на пламъка в тесни процепи чрез огъване и припокриване на плочи от неръждаема стомана, за да образуват пламъчен гасящ слой с много малки процепи. Когато в тръбопровода се генерира пламък, той ще бъде блокиран от сух пламъчен предпазител, което ще доведе до гасене на пламъка или намаляване на интензивността на пожара. Играе възпрепятстваща роля в разпространението на пламъците.
            В долната част има дренажен клапан, който трябва да се отваря редовно, за да се предотврати прекомерното натрупване на вода в огнеупорната сърцевина и да се повлияе на нейната употреба.
            От двете страни на горната огнеупорна сърцевина има манометри, за да се следи дали огнеупорната сърцевина е блокирана.

          Main Equipment ⑥ —Сух пламъчен предпазител

          • Принцип и функция:
            Високоефективният композитен газо-течен сепаратор има множество функции, като дехидратация, отстраняване на прах и стабилизиране на налягането, и е оборудване за пречистване на газ.
            Използва се циклонна технология за разделяне, използваща центробежна сила за разделяне на газ и течност. Отделената вода се стича надолу по стената на цилиндъра, докато газът се издига спираловидно по стената на цилиндъра и навлиза в газовия край чрез вторичния ефект на пречистване на горния разделителен слой, постигайки пречистване на газа и отговаряйки на газовите показатели, изисквани от газовия двигател.

          Система за смесване

          Сложни условия на труд

          1. Колебания в концентрацията на метан при ниски концентрации
          2. Колебания в дебита на метан с ниска концентрация
          3. Температурни колебания на метан с ниска концентрация
          4. Колебания в налягането на метана при ниска концентрация
          5. Колебания на влажността при ниска концентрация на метан
          6. Колебания в концентрациите на ВАМ и метан

          Метод на изследване

          1. Изследване на адаптивен алгоритъм за бърз отговор на невронна мрежа за наблюдение и регулиране на входни параметри
          2. Изследване на дизайна на блендери, базирано на принципа на еластичното затихване
          3. Оптимизация на структурата на смесителя чрез CFD изчисление на флуиди

          Изходен отговор

          1. Диапазонът на колебание на концентрацията на газ след смесване е 1,21 TP4T ± 0,11 TP4T
          2. Моментално колебание на концентрацията в рамките на 10%
          3. Незабавна реакция в рамките на 1 секунда

          Blender – Simulation Analysis

          Както може да се види от горната фигура, концентрацията на изхода постепенно се увеличава с времето и се стабилизира на 1.2% на 3 секунди. Картата на облаците вдясно показва изменението на концентрацията на изхода с времето.