煤礦瓦斯的輸配和綜合利用探討

摘 要

摘要：本文旨在全方位論述不同濃度的煤礦瓦斯輸配利用技術(shù)，為煤礦瓦斯的輸配利用提供一定的參考資料，以期達(dá)到綜合利用煤層氣資源的目的。文中主要探討：煤礦瓦斯抽采及其分類，城礦
摘要：本文旨在全方位論述不同濃度的煤礦瓦斯輸配利用技術(shù)，為煤礦瓦斯的輸配利用提供一定的參考資料，以期達(dá)到綜合利用煤層氣資源的目的。文中主要探討：煤礦瓦斯抽采及其分類，城礦燃?xì)饫玫耐咚節(jié)舛确秶?，大中小煤礦瓦斯輸配利用的兩種方案；高低濃度瓦斯發(fā)電輸配利用技術(shù)；兩種較成熟的煤礦瓦斯提純利用技術(shù)。
關(guān)鍵詞：高低濃度瓦斯；利用技術(shù)；輸配利用方案；安全技術(shù)；提純技術(shù)
Distribution and Utilization of Coal Mine Gas Urban Gas and Heating Design Institute，Yangquan
Lu Zhibin，Xu Tiansheng，Yu Zheng，Li Hai jian
Abstract：This essay comprehensively discusses the utilization techniques of transport and distribution of coal mine gas of different concentrations，providing reference materials for the utilization of coal mine gas transport and distribution，with the aim to comprehensively utilize coal-bed gas. The parts it mainly covers are：extraction of coal mine gas and its classifications，range of gas concentration in utilization of Chengkuang gas，and two schemes of gas transport and distribution for coal mines of big，medium and small sizes；utilization techniques of transport and distribution of power generated by gas of high/low concentrations；two relatively mature utilization techniques of coal mine gas purification.
Keywords：gas of high/low concentrations；utilization techniques；utilization scheme of transport and distribution；security techniques；purification techniques
1 前言
    煤礦瓦斯(CH4)又叫煤層氣，屬非常規(guī)天然氣，是一種資源，也是一種十分潔凈的新能源，它的利用前景相當(dāng)廣闊。大力開(kāi)發(fā)利用煤礦瓦斯，可以節(jié)能減排，變害為利，改善煤礦安全生產(chǎn)條件，減少溫室氣體的排放，保護(hù)地球環(huán)境，具有很大的企業(yè)、社會(huì)和環(huán)保效益，符合國(guó)家能源節(jié)約和資源綜合利用的有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
    陽(yáng)泉市位于山西省中東部，太行山中段西側(cè)，為山西省的東大門。陽(yáng)泉市是全國(guó)最大的無(wú)煙煤生產(chǎn)基地之一，含煤面積達(dá)2668km2，煤的保有儲(chǔ)量為100.7億t，煤層氣資源十分豐富，煤層氣資源儲(chǔ)量為6448億m3。
    在山西省實(shí)施煤礦企業(yè)兼并重組整合以前，陽(yáng)泉境內(nèi)大小煤礦星羅棋布，在煤礦瓦斯的抽放、輸配、利用方面，進(jìn)行了積極的探索，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，走在了全國(guó)同行業(yè)的前列。
    早在上世紀(jì)50年代，陽(yáng)泉市就開(kāi)始了煤礦瓦斯的簡(jiǎn)單利用，80年代開(kāi)始了煤礦瓦斯的大規(guī)模輸配利用工程“陽(yáng)泉市煤氣化工程”，之后隨著國(guó)家資源綜合利用和環(huán)保政策的要求，大中小煤礦相繼進(jìn)行了瓦斯的輸配利用工程，本人結(jié)合多年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)，就煤礦瓦斯輸配利用的技術(shù)綜合探討如下。
2 瓦斯抽采及其分類
   煤礦瓦斯抽采是指在煤炭開(kāi)采前，將煤層或煤系地層中的煤層氣提前抽采出來(lái)，從而保障煤礦安全生產(chǎn)。陽(yáng)泉煤礦瓦斯抽采包括井下抽采和地面抽采兩種。井下抽采有工作面本煤層抽采、工作面鄰近層抽采和采空區(qū)抽采等方法；地面抽采處于試驗(yàn)階段，抽采效果不太理想，還沒(méi)有尋求到適合陽(yáng)泉地區(qū)的有效的地面開(kāi)發(fā)技術(shù)。
 井下抽放系統(tǒng)抽采的瓦斯中甲烷含量通常約為10%～50%，而地面井回收的瓦斯中甲烷濃度通常超過(guò)90%。煤礦瓦斯按照甲烷的含量分為高濃度和低濃度兩類，甲烷含量在6%～25%的為低濃度氣，甲烷含量在25%以上的為高濃度氣。低濃度氣因接近5%～16%的爆炸界限，在輸配利用方面不安全，被抽放排空；根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，常規(guī)可以輸送的煤層氣濃度不低于25%，并且煤層氣濃度在30%以上方可利用，因此，高濃度瓦斯氣濃度在30%以上可被輸配利用。
   瓦斯中甲烷濃度隨煤炭的種類、所采煤層的深度及抽放方法的不同而不同。煤層氣中甲烷濃度的變化，引起煤層氣熱值的變化，還涉及輸配系統(tǒng)的安全性、燃具的適應(yīng)性等問(wèn)題。
   陽(yáng)泉市礦井瓦斯含量高，大部分為超級(jí)瓦斯礦井，采取一定的抽采措施抽采的瓦斯?jié)舛瓤梢赃_(dá)到30%～50%，這樣給瓦斯的輸配利用提供了有利的條件。
3 小煤礦瓦斯輸配利用
3.1 城礦燃?xì)饫?/span>
   根據(jù)GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，城鎮(zhèn)燃?xì)獾牟▌?dòng)范圍應(yīng)符合GB/T13611-2006《城市燃?xì)夥诸悺返挠嘘P(guān)規(guī)定，礦井瓦斯氣屬于天然氣4T、3T，濃度波動(dòng)范圍為30%～35%、38%～44%。
   根據(jù)陽(yáng)泉市城市煤氣的供應(yīng)及利用經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)煤礦瓦斯處于35%～45%的范圍時(shí)可以保證各種燃燒設(shè)備的燃燒工況?？晒┑V區(qū)的公共福利炊事、洗浴爐、燃?xì)忮仩t、熱風(fēng)爐等的自用氣，離城鎮(zhèn)儲(chǔ)配、輸配系統(tǒng)較近的煤礦，可將瓦斯接入其中。本地的許多小煤礦便采用以下簡(jiǎn)單的輸配方式進(jìn)行了自用氣，見(jiàn)圖1。
 
3.2 輸配系統(tǒng)
    本著經(jīng)濟(jì)適用的原則，不建設(shè)緩沖罐，瓦斯輸送壓力為低壓一級(jí)，壓縮設(shè)備不再單獨(dú)加設(shè)，利用煤礦現(xiàn)有的抽放設(shè)備。煤礦抽放設(shè)備一般為安全性能較好的水環(huán)式真空泵，利用其余壓(出口正壓)完成輸送，輸送壓力不超過(guò)10kPa(表壓)，考慮各種用氣設(shè)備正常安全的運(yùn)行，輸配壓力一般為6kPa～8kPa(表壓)，可滿足各類公福用戶的安全正常的使用要求。
3.3 安全技術(shù)措施
    (1) 在瓦斯泵站對(duì)瓦斯氣的濃度做好人工定時(shí)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)濃度超出范圍，立刻將瓦斯氣排空，保證供氣質(zhì)量；對(duì)出口瓦斯的濃度實(shí)施自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，采用瓦斯?jié)舛辱b定儀，對(duì)利用范圍上下限的濃度進(jìn)行監(jiān)控，否則啟動(dòng)連鎖的緊急切斷閥，對(duì)瓦斯進(jìn)行放散。
    (2) 對(duì)抽放泵出口超壓控制，在放空管上加設(shè)安全放散閥，安全放散閥可采用壓力式和重力式兩種安全放散閥。
    (3) 在抽放站出口采用三防裝置，實(shí)現(xiàn)防爆、防回火、防回氣的要求。三防裝置是本地設(shè)計(jì)的一種裝置，裝置上部為防爆蓋膠板，爆破后可以釋放壓力，根據(jù)防回氣的要求內(nèi)設(shè)逆止閥防止爆炸情況下氣體倒流，根據(jù)防回火的要求加設(shè)6層銅網(wǎng)(13×13目/cm2)，利用銅網(wǎng)散熱，隔絕火焰?zhèn)鞑ァ?/span>
    (4) 瓦斯氣的加臭，根據(jù)GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：無(wú)毒燃?xì)庑孤对诳諝庵?，達(dá)到爆炸下限的20%時(shí)，應(yīng)能覺(jué)察，為此在瓦斯氣中加入四氫噻吩，加入量為20mg/m3以上。
3.4 管道附屬設(shè)施
    抽放站出口加設(shè)煤氣專用閥，同時(shí)加設(shè)水霧分離器，脫出井下及水環(huán)式真空泵中帶來(lái)的水分，在輸配管道上加設(shè)低壓凝水缸，以便抽出管道中的凝結(jié)水。
4 大中型煤礦瓦斯輸配利用
4.1 城礦燃?xì)饫?/span>
    大中型煤礦瓦斯抽采一般分高低濃度兩套抽放系統(tǒng)，這樣為高低濃度瓦斯的利用提供了有利條件。其中35%～45%高濃度瓦斯可以供應(yīng)礦區(qū)的民用、營(yíng)業(yè)福利炊事、洗浴爐、燃?xì)忮仩t、熱風(fēng)爐、工業(yè)爐窯等的自用氣，同時(shí)將大量的剩余瓦斯接入城鎮(zhèn)儲(chǔ)配、輸配系統(tǒng)，供應(yīng)城市各類燃?xì)庥脩粲脷?。輸配利用方案?jiàn)圖2。
 
4.2 儲(chǔ)配站
    因瓦斯氣輸配應(yīng)用的要求，需要建設(shè)緩沖罐、加壓機(jī)房，滿足瓦斯均質(zhì)、儲(chǔ)存、日用氣不均勻性、余氣外送等功能。由抽放泵站輸出的瓦斯經(jīng)站區(qū)過(guò)濾器計(jì)量表后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存。鑒于抽放泵的出口壓力低，儲(chǔ)氣罐宜采用低壓儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐的容積應(yīng)根據(jù)工業(yè)用氣與民用氣量之比，氣源供應(yīng)可調(diào)量大小，日用氣量不均勻情況等因數(shù)加以綜合考慮。加壓設(shè)備一般選用羅茨風(fēng)機(jī)，出口壓力為0.02MPa～0.05MPa(表壓)，加壓設(shè)備的數(shù)量根據(jù)其排氣量及輸氣量確定，并設(shè)置備用設(shè)備。當(dāng)輸送氣量較大，輸送距離較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)選擇0.1MPa～0.4MPa(表壓)的壓縮機(jī)。管道瓦斯的輸送壓力提高，則爆炸上限提高，須相應(yīng)的提高瓦斯的濃度，根據(jù)有關(guān)的研究，常規(guī)煤層氣的輸送壓力不宜超過(guò)0.4MPa，具體的輸送壓力和濃度的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)參照有關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)。
4.3 輸配系統(tǒng)
    輸送壓力選擇中低壓兩級(jí)運(yùn)行的壓力級(jí)制，中壓運(yùn)行壓力根據(jù)礦區(qū)供氣范圍及用氣量大小確定，一般管道始端壓力0.05MPa(表壓)，末端壓力0.02MPa(表壓)，區(qū)域調(diào)壓器的出口壓力根據(jù)GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定和本地實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)，一般選擇為3kPa(表壓)。專用調(diào)壓器的出口壓力根據(jù)燃燒設(shè)備的額定工作壓力配置，一般設(shè)定范圍5kPa～15kPa(表壓)。
4.4 安全技術(shù)措施
    在儲(chǔ)配站進(jìn)口設(shè)置切斷閥及絕緣法蘭、阻火器、防爆器、放空管等，在加壓設(shè)備進(jìn)口設(shè)切斷閥、阻火器，在出口設(shè)切斷閥、止回閥、安全放散閥等，在站區(qū)設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)行二級(jí)監(jiān)控管理，監(jiān)測(cè)瓦斯的濃度、熱值、流量、濕度等工藝參數(shù)指標(biāo)；對(duì)加壓設(shè)備的有關(guān)工藝參數(shù)及技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行二次檢測(cè)控制；對(duì)煤氣罐的高低位報(bào)警，并使高高位和進(jìn)口閥門及放散閥門連鎖，低低位和出口閥門連鎖等。
4.5 管道附屬設(shè)施
    在儲(chǔ)配站出口加設(shè)水霧分離器，脫除井下、水環(huán)真空泵及濕式罐等處帶來(lái)的水分，在輸配管道上加設(shè)中低壓凝水缸，以便抽出管道中的凝結(jié)水。
5 高濃度瓦斯發(fā)電利用
    大中型煤礦瓦斯抽放量大，除城礦燃?xì)饫猛猓杏写罅康耐咚共荒艿玫嚼门湃胩炜?。瓦斯氣作為一種溫室效應(yīng)氣體，其溫室效應(yīng)約為CO2的24.5倍，對(duì)地球環(huán)境造成了嚴(yán)重不良影響。瓦斯發(fā)電項(xiàng)目是資源綜合利用的有效途徑之一，屬于清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)項(xiàng)目，可以利用國(guó)外資金。瓦斯發(fā)電技術(shù)主要有：往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)四種。
    往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，可利用的最低瓦斯?jié)舛葹?5%，進(jìn)口機(jī)組效率為42%～43%，瓦斯氣入口壓力為6kPa～35kPa，常用規(guī)格為500kW、1500kW、2000kW，具有發(fā)電效率高，瓦斯氣入口壓力低，濃度適用范圍廣，單機(jī)發(fā)電容量小，運(yùn)行靈活等優(yōu)點(diǎn)，是使用較多的一種發(fā)電設(shè)備。
   燃?xì)廨啓C(jī)需要的瓦斯入口壓力較大，為1.8MPa以上，濃度要求較高，為35%～40%，單機(jī)發(fā)電容量較大，有4MW～220MW多種規(guī)格，發(fā)電效率為30%～36%，該種發(fā)電設(shè)備不適合常規(guī)瓦斯的輸配利用。
   汽輪機(jī)發(fā)電效率較低，輔助設(shè)備較多，廠區(qū)占地較大，瓦斯?jié)舛纫笤?5%以上。
   聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)是瓦斯能源動(dòng)力轉(zhuǎn)換效率最高的一種方式，是將燃?xì)廨啓C(jī)的高溫排煙送到余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽，來(lái)驅(qū)動(dòng)蒸汽輪發(fā)電機(jī)組，適用于大型發(fā)電項(xiàng)目。
    由儲(chǔ)配站輸出的瓦斯氣進(jìn)入發(fā)電站區(qū)，首先進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)瓦斯氣進(jìn)行除塵、過(guò)濾、脫水、調(diào)壓處理，隨后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)組。瓦斯在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒，將所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給交流發(fā)電機(jī)，由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能輸出。往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)入口壓力一般為20kPa～35kPa。瓦斯氣體燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔饪伤腿胗酂徨仩t，回收利用熱量。見(jiàn)圖3。
 
6 低濃度瓦斯發(fā)電利用
   全國(guó)煤礦抽放的瓦斯60%以上是含CH425%以下的低濃度瓦斯氣，接近5%～16%的爆炸界限，不能被安全地輸送和利用，大量排空。低濃度瓦斯氣的利用技術(shù)是瓦斯氣綜合利用的難題，它的解決對(duì)我國(guó)的資源綜合利用和能源保障具有深遠(yuǎn)的意義。山東勝利油田勝動(dòng)集團(tuán)組織實(shí)施的煤礦低濃度瓦斯細(xì)水霧輸送及安全發(fā)電技術(shù)研究項(xiàng)目，成功地找到了一條低濃度瓦斯的利用途徑。
    山西潞安五陽(yáng)煤礦建成了全國(guó)首家低濃度瓦斯發(fā)電站，電站與瓦斯抽放站毗鄰，電廠總裝機(jī)4臺(tái)500GF-3RW型低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組，利用6%～25%的低濃度瓦斯。該項(xiàng)目在低濃度瓦斯氣的輸送過(guò)程中加入了細(xì)水霧，增加了瓦斯氣的濕度，我們知道當(dāng)瓦斯氣中含水量達(dá)到一定值時(shí)在輸送過(guò)程中就不會(huì)發(fā)生爆炸。低濃度瓦斯氣輸送到發(fā)電站，經(jīng)脫水后進(jìn)入發(fā)電機(jī)組缸體，電子點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)燃處于爆炸范圍內(nèi)的低濃度瓦斯，利用其爆炸的能量推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生機(jī)械能，再由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能輸出。
    低濃度抽采系統(tǒng)安全性分析：低濃度瓦斯氣的抽采利用水環(huán)式真空泵的負(fù)壓進(jìn)行，系統(tǒng)隨著壓力的下降爆炸上限下降，在負(fù)壓下運(yùn)行大大提高了抽采系統(tǒng)的安全性。水環(huán)式真空泵在輸送瓦斯的同時(shí)加入了霧狀的水分，加大了瓦斯氣的濕度，保證了該輸送環(huán)節(jié)的安全性。輸配利用方案見(jiàn)圖4。
 
    從安全輸配考慮，低濃度瓦斯輸送系統(tǒng)不設(shè)置儲(chǔ)氣罐和加壓設(shè)備，利用瓦斯抽放泵的正壓(余壓)輸送。在抽放泵出口阻火器后設(shè)置水霧發(fā)生器，由水泵將霧化水池中的水加壓送入，產(chǎn)生細(xì)水霧，與抽放泵輸出的瓦斯混合后送至各發(fā)電機(jī)組。在每臺(tái)發(fā)電機(jī)組前分別配備一套脫水器，脫水器由旋風(fēng)脫水和重力脫水串聯(lián)實(shí)現(xiàn)，脫出來(lái)的水返回霧化水池再循環(huán)使用，瓦斯脫水后進(jìn)入瓦斯發(fā)電機(jī)組。
    另外，在抽放泵站出口管道上設(shè)置了兩個(gè)水封式阻火器，一個(gè)水位自控阻火器，一個(gè)瓦斯管道專用阻火器，將發(fā)電站和瓦斯抽采系統(tǒng)隔離；在輸送管道上加設(shè)了3個(gè)水霧發(fā)生器，確保低濃度瓦斯安全輸送到發(fā)電機(jī)組；在發(fā)電機(jī)組進(jìn)氣管道上加設(shè)了瓦斯管道專用阻火器；為保證輸送系統(tǒng)在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)工作，在輸送管道上設(shè)置了瓦斯安全放散器，放散器內(nèi)部靠?jī)?nèi)外套水封保證瓦斯的安全放散，及與外界環(huán)境的安全隔離。整個(gè)輸配系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行二級(jí)監(jiān)控管理。
7 瓦斯提純利用技術(shù)
    瓦斯提純是將礦井氣中的CH4和N2、O2分離，提高CH4含量，從而提高瓦斯的熱值，實(shí)現(xiàn)瓦斯的長(zhǎng)距離管道輸送，或與天然氣管道接軌；提純后通過(guò)壓縮和液化，可以實(shí)現(xiàn)瓦斯的大量?jī)?chǔ)存，遠(yuǎn)距離商業(yè)銷售；提純后的瓦斯還可以拓展使用范圍，用作汽車加氣，用作化工生產(chǎn)原料，生產(chǎn)炭黑、甲醛、甲醇和化肥等化工產(chǎn)品。
    煤礦瓦斯提純技術(shù)主要包括變壓吸附分離、低溫精餾、膜分離3種。其中膜分離技術(shù)比較簡(jiǎn)單，在國(guó)內(nèi)處于研究開(kāi)發(fā)階段，其它兩種技術(shù)比較成熟，介紹如下：
7.1 變壓吸附分離技術(shù)
    變壓吸附(PSA)分離是一項(xiàng)用于氣體分離與凈化的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于煤炭、石油、化工、冶金、電力工業(yè)等領(lǐng)域中，可以提純所需要的多種氣體，是一種成熟的技術(shù)。吸附是指密度較低物質(zhì)的分子，在密度較高的物質(zhì)表面富集的現(xiàn)象，具有吸附作用的物質(zhì)被稱為吸附劑，一般為密度較大的多孔固體，被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，一般為密度較小的氣體或液體。吸附劑有兩個(gè)基本的特性：一是對(duì)不同組分的吸附能力不同；二是吸附劑的吸附能力隨吸附質(zhì)的分壓上升而增加，隨吸附溫度的上升而下降。利用性質(zhì)一可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣體中的某些組分優(yōu)先吸附而使其它組分得以提純；利用性質(zhì)二可以實(shí)現(xiàn)吸附劑在高壓下吸附，而在低壓下解吸再生。瓦斯的提純正是利用了性質(zhì)二，由解吸氣而來(lái)。由于煤礦抽放的瓦斯來(lái)氣壓力低，降壓過(guò)程采用抽真空的辦法，即真空變壓吸附(VPSA)方法。
    采用這種方法理論上對(duì)15%以上瓦斯進(jìn)行提純，提純后CH4的純度90%以上。瓦斯經(jīng)過(guò)提純后可以生產(chǎn)CNG，CNG的儲(chǔ)存比傳統(tǒng)的低壓儲(chǔ)存效率高250倍，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在200km以內(nèi)。
7.2 低溫精餾技術(shù)
    陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司、北京國(guó)際贊成投資公司、中科院理化技術(shù)研究所3方通過(guò)多年的合作，于陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)五礦建成了小型煤礦瓦斯提純液化的工業(yè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)，2007年8月該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)取得了成功，在低溫低壓下將CH4的提純和液化同步完成。
    根據(jù)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)研究，低溫精餾技術(shù)是利用氮、氧、甲烷的沸點(diǎn)不同，甲烷的沸點(diǎn)高于氮氧，在一定的壓力下(約0.3MPa)，通過(guò)降低溫度，把氮氧從甲烷中分離出來(lái)，當(dāng)溫度降低到甲烷的沸點(diǎn)(126.75K)左右，就可以生產(chǎn)出液態(tài)的甲烷。工藝流程由凈化系統(tǒng)、液化系統(tǒng)、精餾裝置3部分組成，煤礦瓦斯首先通過(guò)凈化系統(tǒng)除去其中的有害物質(zhì)及深冷過(guò)程中可能固化的物質(zhì)，當(dāng)達(dá)到液化標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入液化系統(tǒng)冷卻液化，然后進(jìn)入精餾裝置，生產(chǎn)高純度的LNG產(chǎn)品。
    該技術(shù)適用于濃度在30%～87%的瓦斯液化，LNG產(chǎn)品將CH4的濃度提高至1199.8%，體積縮小625倍，可以進(jìn)行大規(guī)模的儲(chǔ)存和遠(yuǎn)程運(yùn)輸，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在1000km以內(nèi)。
    當(dāng)甲烷濃度在87%以上，如地面回收的煤層氣，可以通過(guò)凈化系統(tǒng)、液化系統(tǒng)、閃蒸裝置后生產(chǎn)出LNG產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn)
1 GB50028—2006城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范
2 煤礦安全規(guī)程.2007
3 山西省陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司煤層氣開(kāi)發(fā)利用2006-2015年規(guī)劃
4 山西省陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司神堂嘴瓦斯發(fā)電站可行性研究報(bào)告.煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院，2005.8
5 煤層氣發(fā)電的燃?xì)廨斉湎到y(tǒng).中國(guó)煤層氣，2007.4
6 范慶虎，李紅艷，尹全森et al.低濃度煤層氣液化技術(shù)理論分析
7 山西省陽(yáng)泉市燃?xì)?瓦斯)利用工程可行性研究報(bào)告.中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院，1998.8
 
(本文作者：呂志斌 許天升 俞錚 李海艦 山西省陽(yáng)泉市城市燃?xì)鉄崃υO(shè)計(jì)所 045000)