[发明专利]煤层气与整体联合循环多联产发电系统

说明书

一、技术领域：

本发明属于煤炭和能源领域，主要涉及煤炭、煤化工、发电、能源勘探、煤层气抽放、煤层气利用、煤炭气化、气体分离技术等。

二、技术背景：

我国有着极为丰富的煤层气资源，据估算，埋深2000m以浅的煤层气资源量达30～35万亿m³，以可采系数50％折算，其可采资源量为15～17.5万亿m³，相当于131.9～153.9亿t原油，按现有原油开采速度，可供我国开采100年以上。因此，我国煤层气开发前景巨大。煤层气俗称“瓦斯”，大量存在于煤层中，属于非常规天然气，主要成分为甲烷。同时煤层气是造成煤矿井下事故的主要原因之一。

煤层气是一种热值高、无污染的新能源，可用于发电燃料、工业燃料、化工原料和居民生活燃料。如果对其合理利用，则可以弥补能源短缺。与此同时，对煤层气的回收利用还有助于保护环境，因为煤层气随着煤炭开采泄漏到大气中会加剧全球温室效应。但在采煤之前第一部分先采出煤层气，可以使煤矿生产中的瓦斯涌出量降低70％到95％。由于1t甲烷的温室效应相当于21tCO₂，因此甲烷直接燃烧与直接排空相比，温室效应减少94％。随着《京都议定书》正式生效，各国更注重对煤层气的回收利用，以减少温室气体排放。

近年来，中国煤层气的勘探开发有了实质性进展，国家有关部门和地方政府都在积极参与这项工作，已经把煤层气的开发列入《中国21世纪议程优先项目计划》，力争趋利避害，使煤层气成为中国新的替代能源。《京都议定书》规定了各国的温室气体减排量，如果某个国家达不到这一规定，它可以向额度尚有富余的发展中国家购买剩余配额，从而保证全球总体减排量达标，而支付的资金可以作为国际基金，帮助这些发展中国家实施具有环保意义的项目。

由于煤层气主要成分为甲烷，燃烧后产生水蒸气和温室气体二氧化碳，比起燃煤发电其二氧化碳排放量大为减少。抽取煤层气的做法，不但发了电，还解决了安全问题和温室气体排放问题，因此，它对煤矿企业是很有益的在世界许多主要产煤国中煤层气是潜在的重要能源。世界范围内，相当数量的煤层气被开采，其中大部分气体是从生产深井中开采出来的，只有少量的煤层气是从报废矿井回收的煤层气是一种清洁燃料，只要不混入空气和其它不可燃矿山气体，其性质和天然气差不多。煤层气可以用以下方法从煤层中回收：

从生产矿井中抽排(CMM)

从报废矿井中抽放(AMM)

从未开采的煤中通过地面钻孔生产(VCBM)

煤层气储集源的比较