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低浓度煤层气输送阻火器设计参数优化分析
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作者 唐文哲 张群 +2 位作者 陈玉涛 马峰 肖露 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第1期109-113,共5页
为保障低浓度煤层气的输送安全,实现“煤与瓦斯共采共用”,对适用于低浓度煤层气输送安全保障系统的阻火器结构参数进行优化研究,并进行测试实验。结果表明:低浓度煤层气输送管路上的阻火器应优选具有足够强度的金属板波纹型阻火芯,以... 为保障低浓度煤层气的输送安全,实现“煤与瓦斯共采共用”,对适用于低浓度煤层气输送安全保障系统的阻火器结构参数进行优化研究,并进行测试实验。结果表明:低浓度煤层气输送管路上的阻火器应优选具有足够强度的金属板波纹型阻火芯,以抵抗强烈的爆炸冲击波;为了使火焰在传播过程中被加速冷却后熄灭,并减小阻力,将阻火器设计加工成“中间粗、两头细”的结构,中间阻火芯的直径应足够大;优化设计的DN500干式阻火器中,波纹板数量为2、间距为30 mm,波纹带厚度为0.25 mm,阻火芯外壳直径为1500 mm,当煤层气流速为15 m/s时,阻力为670 Pa;当火焰传播速度低于775 m/s时,该阻火器可以成功阻火。 展开更多
关键词 低浓度煤层气输送 阻火器 阻火芯 安全保障 火焰速度
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低浓度煤层气甲烷提纯技术
2
作者 徐磊 王珏 冯浩 《煤炭与化工》 CAS 2024年第5期152-160,共9页
煤层气因内部含有甲烷而被视作当下一项重要的低碳洁净能源,回收煤层气中的甲烷即可减少气体排放对环境的污染,同时能够达到节能减排的作用。根据浓度的不同,煤层气又可分为高浓度煤层气和低浓度煤层气。高浓度煤层气在回收利用方面的... 煤层气因内部含有甲烷而被视作当下一项重要的低碳洁净能源,回收煤层气中的甲烷即可减少气体排放对环境的污染,同时能够达到节能减排的作用。根据浓度的不同,煤层气又可分为高浓度煤层气和低浓度煤层气。高浓度煤层气在回收利用方面的技术已趋于成熟,而低浓度煤层气因所含杂质气体较多,且甲烷与氮气在物理性质方面差异较小,导致除杂难度大、回收利用率低。目前学界对于低浓度煤层气提纯技术主要有低温精馏法、膜分离法、变压吸附法及合成水合物法等。针对以上低浓度煤层气提纯技术进行综述,对其提纯原理及效果进行介绍,并将不同提纯方法进行对比总结,最后对未来低浓度煤层气提纯技术研究发展进行展望。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 洁净能源 节能减排 甲烷 提纯利用
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低浓度煤层气变压吸附制甲烷研究进展 被引量:3
3
作者 徐汉城 李广学 张陈 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期57-60,共4页
从吸附剂改进及工艺优化模拟2个角度,对近几年低浓度煤层气变压吸附制甲烷的研究情况进行了综述。归纳总结了上述2个角度的相同点与不同点,指出今后复合材料吸附剂的原料选取及原料最适宜配比仍会是吸附剂改进的热点;工艺优化模拟大多... 从吸附剂改进及工艺优化模拟2个角度,对近几年低浓度煤层气变压吸附制甲烷的研究情况进行了综述。归纳总结了上述2个角度的相同点与不同点,指出今后复合材料吸附剂的原料选取及原料最适宜配比仍会是吸附剂改进的热点;工艺优化模拟大多在强调产能提高,过程的安全保障提及较少。在吸附剂改进及工艺优化模拟时,工业智能化都对煤炭资源的制备与利用起到了一定积极影响。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 变压吸附 天然气提纯
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低浓度煤层气蓄热氧化利用关键技术研究与应用
4
作者 张涛 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期173-180,共8页
为了解决传统低浓度煤层气蓄热氧化利用技术能耗高、经济性差的难题,促进低浓度煤层气蓄热氧化利用技术推广应用,推动提升煤矿区低浓度煤层气的利用率,为煤矿区“零排放”提供有力技术支撑,通过模拟和试验的方法研究了低浓度煤层气蓄热... 为了解决传统低浓度煤层气蓄热氧化利用技术能耗高、经济性差的难题,促进低浓度煤层气蓄热氧化利用技术推广应用,推动提升煤矿区低浓度煤层气的利用率,为煤矿区“零排放”提供有力技术支撑,通过模拟和试验的方法研究了低浓度煤层气蓄热氧化利用能耗高的原因、阻力的影响因素、稳定运行与热能利用的关系、完善系统安全监控的意义,形成了低浓度煤层气蓄热氧化降耗技术、热能调控技术、综合安全控制技术,并在低浓度煤层气蓄热氧化利用项目中进行了实践应用。结果表明:蓄热氧化装置阻力主要来自装置内的蓄热体,降低蓄热体高度可以减少装置运行阻力,提高蓄热氧化装置进气甲烷浓度可以降低蓄热体高度并减小系统规模,采用凹形结构蓄热体可以提升换热效率;以镍基合金钢为主材的高温阀门可以稳定控制蓄热氧化装置输出的高温烟气流量,多种热能利用方式协同作用时,调节高温烟气流量精准匹配可以稳定蓄热氧化装置炉温,提高热能利用效率;应用完善的综合安全控制系统、远程监控系统和辅助决策故障专家诊断系统,可提高蓄热氧化系统运行的可靠性。试点煤矿每个供暖季利用低浓度煤层气691.2万Nm^(3),相当于减排二氧化碳当量9.6万t,低浓度煤层气利用率由原来的0提升至26%,具有显著的环保效益。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 蓄热氧化 降低能耗 热能调控 安全控制
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低浓度煤层气电厂安全输送利用系统实践应用 被引量:1
5
作者 王发家 《煤炭科技》 2023年第3期9-12,共4页
基于能源结构发展趋势以及“双碳”战略背景下,开发利用煤层气资源具有十分重要的战略意义。由于自身性质影响,低浓度煤层气资源利用率较低,且主要用于发电。其中,燃气内燃机组发电以其适应能力强、占地面积小、启动时间短、发电效率高... 基于能源结构发展趋势以及“双碳”战略背景下,开发利用煤层气资源具有十分重要的战略意义。由于自身性质影响,低浓度煤层气资源利用率较低,且主要用于发电。其中,燃气内燃机组发电以其适应能力强、占地面积小、启动时间短、发电效率高等优势得到广泛应用。在发电过程中,安全输送利用系统是低浓度煤层气安全高效发电的前提,结合煤层气爆炸管道传输特性,需配置防逆流、阻火泄爆、抑爆、阻爆等多重安全装置,同时应注意其水封、监测及响应时间以满足相关需要。由于低浓度煤层气抽采的不稳定性,为确保内燃机组高效运行,引入PID算法以实现压力、浓度参数的动态调整,为低浓度煤层气电厂安全高效稳定运行提供保障。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 发电 安全输送 PID
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分离富集低浓度煤层气CH_(4)技术的研究进展
6
作者 张育华 李松 《化工设计通讯》 CAS 2023年第8期68-70,共3页
低浓度煤层气作为一种非常规天然气资源,无论是脱氧再分离技术还是直接分离技术都需要解决CH_(4)/N_(2)的分离难题。主要从两个方面进行综述:介绍了低浓度煤层气中催化燃烧脱氧法、焦炭燃烧脱氧法、硫化钠脱氧法和膜分离脱氧法并讨论了... 低浓度煤层气作为一种非常规天然气资源,无论是脱氧再分离技术还是直接分离技术都需要解决CH_(4)/N_(2)的分离难题。主要从两个方面进行综述:介绍了低浓度煤层气中催化燃烧脱氧法、焦炭燃烧脱氧法、硫化钠脱氧法和膜分离脱氧法并讨论了其脱氧机理及发展前景;着重讨论了作为低浓度煤层气变压吸附分离技术中所需的商用活性炭、生物质活性炭、聚合物制碳基材料3类吸附剂,并对其的吸附与分离CH_(4)机理进行了详细的总结与分析,提出了分离富集低浓度煤层气CH_(4)选择性提升的方法,最后展望了低浓度煤层气脱氧及分离富集甲烷的应用前景和发展趋势。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 CH_(4) 吸附剂 脱氧
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低浓度煤层气吸附浓缩技术研究与发展 被引量:20
7
作者 杨颖 曲冬蕾 +1 位作者 李平 于建国 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4518-4529,共12页
我国是一个多煤少气贫油的国家,煤层气储量约30万亿立方米,由于缺乏先进实用的低浓度煤层气甲烷分离浓缩技术,当前抽采煤层气利用率仅为50%左右。因此,对低浓度煤层气甲烷富集浓缩过程开展研究,可在开发能源的同时减少温室气体的排放,... 我国是一个多煤少气贫油的国家,煤层气储量约30万亿立方米,由于缺乏先进实用的低浓度煤层气甲烷分离浓缩技术,当前抽采煤层气利用率仅为50%左右。因此,对低浓度煤层气甲烷富集浓缩过程开展研究,可在开发能源的同时减少温室气体的排放,具有重大的应用价值和战略意义。简要介绍了我国煤层气资源开发利用情况,综述了近年来低浓度煤层气吸附浓缩技术研究进展,包括新型吸附材料及先进吸附工艺。对于低浓度煤层气中CH_4/N_2分离,目前文献报道吸附材料的吸附容量及分离系数仍然处于较低水平;受吸附材料的分离性能较差影响,传统变压吸附工艺对低浓度煤层气中CH_4浓缩效果并不理想。最后指出,高吸附容量、高选择性吸附材料及多种方法结合的新型吸附工艺是未来低浓度煤层气吸附浓缩技术的发展方向。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 吸附作用 吸附剂 甲烷浓缩 分离
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煤矿区低浓度煤层气含氧液化工艺技术研究 被引量:39
8
作者 王长元 张武 +1 位作者 陈久福 肖露 《矿业安全与环保》 北大核心 2011年第4期1-3,93,共3页
介绍了国内外低浓度煤层气含氧液化技术的研究现状,论述了煤矿区低浓度煤层气含氧液化工艺技术方案、安全保障措施等,对处理能力为4800 m3/d的低浓度煤层气含氧液化中试装置进行了性能考核,其工艺技术指标全面达到预期目标。
关键词 低浓度煤层气 含氧液化 安全保障 中试装置
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低浓度煤层气含氧液化冷箱的研制 被引量:20
9
作者 肖露 任小坤 +1 位作者 张武 姚成林 《矿业安全与环保》 北大核心 2011年第5期19-21,共3页
针对低浓度煤层气含氧液化中试装置,采用混合冷剂制冷循环为冷箱提供冷量,利用铝制板翅式换热器作为冷箱内部的主换热器,在此基础上分析了液化冷箱内部低浓度煤层气含氧液化的工作原理,并介绍了液化冷箱的安全保障措施。
关键词 低浓度煤层气 含氧液化 冷箱 安全保障
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低浓度煤层气深冷液化工艺研究 被引量:14
10
作者 陈金华 肖露 令狐磊 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第6期134-139,181,共7页
为了验证低浓度煤层气浓缩制取液化天然气(LNG)技术的可行性,研发了低浓度煤层气深冷液化制取LNG中试装置,围绕该装置在运行过程中的安全和能耗问题,开展了液化工艺参数试验研究,为液化装置的放大设计及安全运行操作提供依据。装置运行... 为了验证低浓度煤层气浓缩制取液化天然气(LNG)技术的可行性,研发了低浓度煤层气深冷液化制取LNG中试装置,围绕该装置在运行过程中的安全和能耗问题,开展了液化工艺参数试验研究,为液化装置的放大设计及安全运行操作提供依据。装置运行及相关爆炸试验情况表明:低浓度煤层气深冷液化制取LNG在技术上是可行的;CH_4的回收率受气源条件的波动影响较敏感,而产品纯度受这种波动影响不大;精馏塔温度对CH_4的回收率和产品纯度影响较大,操作中应根据原料气CH_4含量的变化、原料气流量的变化及冷量是否充足等因素进行调整。该技术推广后,可有效解决CH_4体积分数大于25%的低浓度煤层气利用问题,在一定程度上可缓解我国天然气供应不足的现状。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 深冷液化 原料气浓度 CH4回收率
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低浓度煤层气在发烟硫酸中液相部分氧化的催化剂研究 被引量:3
11
作者 刘志林 王维勋 +3 位作者 唐城 蔡金勇 张秀成 陈立宇 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期838-842,共5页
在发烟硫酸溶液中,对低浓度煤层气液相部分氧化的催化剂进行了筛选,考察了硫酸盐化合物系列、过渡金属化合物系列、碘化合物系列对低浓度煤层气液相部分氧化的催化活性,对筛选出的碘催化剂进行了催化剂加入量的考察,并对碘催化剂的催化... 在发烟硫酸溶液中,对低浓度煤层气液相部分氧化的催化剂进行了筛选,考察了硫酸盐化合物系列、过渡金属化合物系列、碘化合物系列对低浓度煤层气液相部分氧化的催化活性,对筛选出的碘催化剂进行了催化剂加入量的考察,并对碘催化剂的催化机理进行了讨论。结果表明,碘单质的催化效果最好,低浓度煤层气中甲烷转化率可达79.69%,甲烷选择性可达83.74%。在对碘催化剂加入量的考察中发现,随着碘催化剂加入量的增加,低浓度煤层气的转化率先增加,达到最大值以后,再逐渐减小。根据甲烷在发烟硫酸溶液中液相部分氧化的反应机理,提出低浓度煤层气在发烟硫酸溶液中液相部分氧化的反应机理属于亲电反应机理。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 液相部分氧化 发烟硫酸
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低浓度煤层气变压吸附浓缩技术研究现状 被引量:25
12
作者 王长元 王正辉 陈孝通 《矿业安全与环保》 北大核心 2008年第6期70-72,共3页
煤层气规模化的开发与利用可同时解决瓦斯灾害、资源浪费、环境污染三大问题,低浓度瓦斯浓缩技术是制约低浓度瓦斯利用的关键技术。通过对气体浓缩技术的发展水平和对低浓度瓦斯浓缩的适应性分析,提出了变压吸附浓缩技术和装备的研究技... 煤层气规模化的开发与利用可同时解决瓦斯灾害、资源浪费、环境污染三大问题,低浓度瓦斯浓缩技术是制约低浓度瓦斯利用的关键技术。通过对气体浓缩技术的发展水平和对低浓度瓦斯浓缩的适应性分析,提出了变压吸附浓缩技术和装备的研究技术路线。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 变压吸附 浓缩 CH4
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低浓度煤层气液化分离装置的气源适应性试验研究 被引量:6
13
作者 肖露 姚成林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期242-248,共7页
煤矿井下抽采的煤层气气源参数波动较大,为了解决这种波动对煤层气液化制取LNG装置带来的负面问题,依托低浓度煤层气深冷液化中试装置平台,进行了液化冷箱系统的运行试验,从理论上研究了原料气流量和CH4浓度的波动对装置运行性能的影响... 煤矿井下抽采的煤层气气源参数波动较大,为了解决这种波动对煤层气液化制取LNG装置带来的负面问题,依托低浓度煤层气深冷液化中试装置平台,进行了液化冷箱系统的运行试验,从理论上研究了原料气流量和CH4浓度的波动对装置运行性能的影响,指出LNG产品中CH4的回收率对气源的流量和浓度变化比较敏感,但气源参数的变化对LNG产品纯度的影响不大。在设计时,针对装置对气源变化的适应性,应考虑采用以下措施保障液化装置的正常运行:混合冷剂循环应尽量减少制冷剂的泄漏;混合制冷剂充装系统应完善,以提高自动化程度;减小精馏塔顶部和底部温度调节的相关性。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 液化装置 气源参数 回收率 纯度 适应性
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低浓度煤层气含氧液化冷箱试验参数研究 被引量:4
14
作者 王长元 张武 +1 位作者 熊云威 肖露 《矿业安全与环保》 北大核心 2014年第4期26-28,49,共4页
根据低浓度煤层气含氧液化中试装置冷箱的运行试验数据,从理论上分析了原料气甲烷浓度的波动对液化装置运行性能的影响,指出LNG中甲烷回收率对原料气甲烷的浓度比较敏感;在设计时,应考虑到液化装置可以调节冷剂循环量。如果甲烷浓度提高... 根据低浓度煤层气含氧液化中试装置冷箱的运行试验数据,从理论上分析了原料气甲烷浓度的波动对液化装置运行性能的影响,指出LNG中甲烷回收率对原料气甲烷的浓度比较敏感;在设计时,应考虑到液化装置可以调节冷剂循环量。如果甲烷浓度提高,则应减小原料气处理量,从而维持LNG产品的纯度和回收率;或者通过增加冷剂的循环量,提高液化装置的LNG产量,从而增加其经济性能。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 液化 甲烷回收率 冷剂循环量 经济性能
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低浓度煤层气脱碳工艺模拟研究 被引量:8
15
作者 王长元 令狐磊 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第6期4-6,共3页
低浓度煤层气深冷液化既可解决环境污染问题,又可利用能源资源,但液化前需对煤层气进行净化,脱除CO2等酸性气体。采用AMSIM模拟软件,考察了吸收塔填料高度、胺液循环量、胺液浓度、贫液温度、吸收塔压力等工艺参数对醇胺法脱碳装置气体... 低浓度煤层气深冷液化既可解决环境污染问题,又可利用能源资源,但液化前需对煤层气进行净化,脱除CO2等酸性气体。采用AMSIM模拟软件,考察了吸收塔填料高度、胺液循环量、胺液浓度、贫液温度、吸收塔压力等工艺参数对醇胺法脱碳装置气体净化度的影响,研究结果表明,在胺液循环量为35m3/h,MDEA浓度为40%,贫液温度为57.5℃,吸收塔压力为0.4MPa条件下,吸收效果较佳。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 胺法脱碳 工艺参数 AMSIM模拟
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低浓度煤层气在发烟硫酸溶液中液相部分氧化反应的热力学分析 被引量:1
16
作者 刘志林 王维勋 +3 位作者 师博辉 唐成 蔡进勇 陈立宇 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1034-1039,共6页
利用Gaussian 03量子化学计算软件,采用密度泛函法对低浓度煤层气在发烟硫酸溶液中液相部分氧化反应进行了热力学分析。计算结果表明,硫酸单甲酯在298.15 K时的气相标准摩尔生成焓和标准生成吉布斯自由能分别为-706.36 kJ/mol和-592.94 ... 利用Gaussian 03量子化学计算软件,采用密度泛函法对低浓度煤层气在发烟硫酸溶液中液相部分氧化反应进行了热力学分析。计算结果表明,硫酸单甲酯在298.15 K时的气相标准摩尔生成焓和标准生成吉布斯自由能分别为-706.36 kJ/mol和-592.94 kJ/mol;得到硫酸单甲酯的定压摩尔热容与温度的关系式Cp=0.000 1T2+0.247 2T+43.984;推测出硫酸单甲酯主要是按反应途径CH4+SO3+H2SO4→CH3OSO3H+SO2+H2O生成,副产物CO2主要是按反应途径CH4+4SO3→CO2+4SO2+2H2O生成;反应中生成的水与发烟硫酸溶液中的SO3反应生成硫酸,防止了硫酸单甲酯的水解。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 液相部分氧化 硫酸单甲酯 热力学分析 Gaussian03量子化学计算软件
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低浓度煤层气脱氧技术的研究进展 被引量:5
17
作者 张慧 潘红艳 +2 位作者 赵敏 郑蓓蕾 林倩 《化工技术与开发》 CAS 2014年第4期44-48,14,共6页
针对低浓度煤层气在开发利用中氧含量较高会导致安全隐患的问题,提出了低浓度煤层气应用的关键是脱氧,综述了几种常见的脱氧方法及其在低浓度煤层气脱氧中的应用,重点阐述了非金属还原法脱氧技术及其应用。
关键词 低浓度煤层气 脱氧 还原
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低浓度煤层气脱附吹扫过程的数值模拟 被引量:1
18
作者 唐红 张力 王煤 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期62-65,98,共5页
运用Aspen Adsorption软件数值模拟了体积比为3:7的甲烷和氮气组成的低浓度煤层气的脱附吹扫过程,得到了甲烷的脱附吹扫曲线和吸附床层轴向浓度分布,考察了压力、吹扫速率和吸附剂对脱附吹扫过程的影响。结果表明:活性炭作吸附剂、293K... 运用Aspen Adsorption软件数值模拟了体积比为3:7的甲烷和氮气组成的低浓度煤层气的脱附吹扫过程,得到了甲烷的脱附吹扫曲线和吸附床层轴向浓度分布,考察了压力、吹扫速率和吸附剂对脱附吹扫过程的影响。结果表明:活性炭作吸附剂、293K、300kPa、流速2×10^(-7)kmol/s条件下,甲烷出口含量模拟值与实验值吻合良好,甲烷的饱和负载量和氮气的初始负载量分别为6.75×10^(-4)kmol/kg和3.65×10^(-4)kmol/kg,脱附吹扫时间为760s时,吸附剂实现完全再生;脱附吹扫时间随压力变小而缩短,吹扫压力为500k Pa、300kPa和100kPa时的甲烷脱附吹扫时间分别为1208s、634s和436s;吹扫速率越大,脱附吹扫曲线越陡峭;活性炭比分子筛的的脱附吹扫时间更短。 展开更多
关键词 甲烷 脱附吹扫 ASPEN ADSORPTION 低浓度煤层气 模拟
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ESD系统在低浓度煤层气含氧液化装置中的应用 被引量:1
19
作者 黄克海 王勇 肖正 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第1期36-39,共4页
低浓度煤层气含氧液化项目属于易燃、易爆、高度危险、连续生产的化工项目,为了确保煤层气液化装置的平稳、安全运行,设置了DCS/ESD两套系统。主要介绍了ESD系统在本项目中的设计与实现过程。
关键词 低浓度煤层气 液化 安全性 安全控制器 四级关断
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低浓度煤层气发电机组技术及其应用 被引量:26
20
作者 陈宜亮 《山东理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第4期108-110,共3页
以低浓度煤层气为燃料,用往复活塞式内燃机发电是综合利用低浓度煤层气(俗称瓦斯)的最佳途径之一。应用电控技术,闭环电子控制空气与瓦斯配比,适应浓度和抽排压力的变化,使瓦斯用作活塞往复式内燃机燃料成为现实,论述了瓦斯发电机组发... 以低浓度煤层气为燃料,用往复活塞式内燃机发电是综合利用低浓度煤层气(俗称瓦斯)的最佳途径之一。应用电控技术,闭环电子控制空气与瓦斯配比,适应浓度和抽排压力的变化,使瓦斯用作活塞往复式内燃机燃料成为现实,论述了瓦斯发电机组发电技术的特点、流程,并对其安全性、经济效益进行了分析,并对瓦斯发电的前景作了展望。 展开更多
关键词 瓦斯发电机组 瓦斯利用 低浓度煤层气 往复活塞式内燃机 安全性 经济效益 煤矿安全
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