(中國石化長城潤滑油華北技術(shù)支持中心 孫莎莎)

　　1、 煤層氣是什么

　　煤層氣是指儲存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣，是近一二十年在國際上崛起的潔凈、優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。俗稱“瓦斯”，熱值是通用煤的2-5倍，1立方米純煤層氣的熱值相當于1.13kg汽油、1.21kg標準煤，其熱值與天然氣相當，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是上好的工業(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。

　　2、 煤層氣發(fā)電形式

　　山西沁水盆地是世界儲量最大的高煤階煤層氣田之一，也是我國唯一已經(jīng)探明的整裝煤層氣田。沁水盆地煤層氣資源儲量約為6.85萬億立方米，可采煤層氣資源量為1.59萬億立方米，占全國煤層氣資源總量的11.47%。山西晉城市地處沁水盆地腹部，煤層氣含氣區(qū)塊主要分布在長河以西、蘆葦河以北的沁水東部和陽城北部地區(qū)。

　　根據(jù)對現(xiàn)有的瓦斯發(fā)電廠運行情況的調(diào)查，現(xiàn)階段瓦斯發(fā)電技術(shù)成熟的工藝主要有:

　　1、燃氣鍋爐帶蒸汽輪機發(fā)電

　　燃氣鍋爐帶蒸汽輪機發(fā)電為傳統(tǒng)的火電機組形式，工藝技術(shù)成熟，運行可靠。但缺點是:工藝復(fù)雜，建設(shè)周期比較長，必須消耗大量的水資源，占地比較多，管理人員也比較多，能源利用效率較低，通常不到20%。所以目前規(guī)劃的瓦斯電站基本不采用這種裝機形式。

　　2、燃氣輪機發(fā)電

　　燃氣輪機是一種以空氣及燃氣為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動機。后面可加余熱鍋爐帶蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，雖使系統(tǒng)復(fù)雜，加大占地面積，但可大大提高燃氣的利用效率。2004年以前，以礦井瓦斯為燃料的電站主機，大都采用燃氣輪機，僅限制在抽采瓦斯?jié)舛雀叩牡V井，近年來這種裝機形式的應(yīng)用也逐漸減少。

　　3、燃氣內(nèi)燃機發(fā)電

　　隨著瓦斯發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，燃氣內(nèi)燃機開始作為瓦斯發(fā)電的主要設(shè)備，后面也可加余熱鍋爐帶蒸汽輪機聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，雖使系統(tǒng)復(fù)雜，但可大大提高燃氣的利用效率。這種機組要求進氣壓力低，適用瓦斯?jié)舛确秶鷱V，甲烷的體積百分數(shù)在6%以上均可利用，因此燃氣內(nèi)燃機在瓦斯發(fā)電方面獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。為了提高能源利用率，燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組從最初的簡單燃氣循環(huán)發(fā)電，發(fā)展到燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，現(xiàn)在又逐步向聯(lián)合循環(huán)發(fā)電加熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)發(fā)展。

　　目前由于煤層氣的安全運輸和儲存還難以解決，因此大部分煤層氣在開采后直接進行發(fā)電，采用內(nèi)燃機發(fā)電的形式，電站形式靈活，投入成本較低。

　　3、 煤層氣發(fā)電設(shè)備潤滑

　　煤層氣發(fā)電廠的主要設(shè)備包括:氣柜、管道系統(tǒng)、預(yù)處理設(shè)備、燃氣內(nèi)燃機、發(fā)電機、輸變電設(shè)備等。燃氣內(nèi)燃機為其中的核心設(shè)備。

　　目前國內(nèi)運行的煤層氣內(nèi)燃發(fā)電機組有進口機組和國產(chǎn)機組，都是由原來生產(chǎn)柴油發(fā)動機或天然氣發(fā)動機的廠家經(jīng)技術(shù)改造、創(chuàng)新而來的。國內(nèi)的生產(chǎn)廠家主要有山東勝動集團、山東綠環(huán)動力設(shè)備有限公司、濟南柴油機股份有限公司、濰坊華全動力機械有限公司、淄博柴油機總公司、康達新能源設(shè)備股份有限公司等其他生產(chǎn)柴油機發(fā)動機的公司。國產(chǎn)機組技術(shù)較為成熟、運行可靠、單機容量較大的為500～700kW機組;但近年來，勝動集團的2500kW等大功率瓦斯發(fā)電機組也已成功應(yīng)用。

　　國外瓦斯發(fā)電設(shè)備的廠家主要有:美國卡特彼勒公司、奧地利顏巴赫公司、英國能源公司、德國道依茨公司、日本三菱重工等。進口機組較為成熟、可靠、單機容量較大的為1500～2000kW機組。

　　長城燃氣發(fā)動機油包括:尊龍T300柴油機油和SAE 40固定式燃氣發(fā)動機油和SAE 40長壽命固定式燃氣發(fā)動機油，在CAT、瓦克夏、濟柴等多種機型上得到應(yīng)用。

　　四、燃氣發(fā)動機油在瓦斯發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用情況

　　1、長城SAE 40長壽命固定式燃氣發(fā)動機油在山西某煤電化公司應(yīng)用

　　山西某煤電化公司山西發(fā)展電力產(chǎn)業(yè)鏈條的主導(dǎo)企業(yè)之一。其下屬的4個瓦斯發(fā)電廠共有卡特彼勒G3520C發(fā)電機組100余臺。該公司旗下發(fā)電廠為目前世界上利用煤礦井下抽放瓦斯氣為燃料發(fā)電裝機容量最大的發(fā)電廠，總裝機容量120兆瓦，年發(fā)電量約8.4億度，年利用煤礦瓦斯1.8億立方米(折純)。2015年11月29日，長城SAE 40長壽命固定式燃氣發(fā)動機油在金駒的卡特彼勒G3520C發(fā)電機組開展運行試驗，到目前為止已經(jīng)超過3300小時，油品所有性能指標正常，設(shè)備運行狀態(tài)穩(wěn)定。

　　2、長城SAE 40長壽命固定式燃氣發(fā)動機油在新疆澤普達新天然氣熱電公司的應(yīng)用

　　新疆某天然氣熱電公司天然氣發(fā)電機組為瓦克夏AT27發(fā)動機，輸出功率2220kW，2010年12月，長城SAE40長壽命固定式燃氣發(fā)動機油與某品牌燃氣發(fā)動機油在瓦克夏發(fā)電機組進行對比試驗，實驗結(jié)果表明長城牌長壽命固定式燃氣發(fā)動機油滿足瓦克夏AT27天然氣發(fā)電機組的潤滑技術(shù)要求，換油周期達到2500小時。