智能抽放瓦斯技術(shù)—我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)的重大變革
瓦斯抽放是降低煤礦井下瓦斯涌出，減輕瓦斯災害的重要措施，但由于裝備及工藝落后，普遍存在瓦斯抽放系統低濃度、低效率、高耗能等問(wèn)題，尤其是低濃度瓦斯抽放，使整個(gè)抽放管路系統充滿(mǎn)可爆瓦斯，成為嚴重威脅礦井安全的重大危險源。因此提高抽放瓦斯濃度是解決煤礦瓦斯抽采達標的關(guān)鍵問(wèn)題。以智能型瓦斯抽放泵站為主要裝備、以提高瓦斯抽放濃度為核心的新型煤礦瓦斯智能抽放技術(shù)，必將為我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)帶來(lái)一個(gè)重要的突破；
瓦斯智能抽放：指瓦斯抽采系統具有自我診斷、自我調節、自我控制等能力，使系統合理、節能、高效、安全運行。通過(guò)對瓦斯濃度的預設值與實(shí)際監測數值的比較，自動(dòng)調節運行參數，保持抽放瓦斯濃度穩定，實(shí)現目標濃度智能控制。
智能抽放的理論基礎：合理抽放負壓更符合瓦斯釋放的規律，更有利于瓦斯的充分釋放，最終提升抽放效果。抽放鉆孔瓦斯涌出是一個(gè)復雜的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，在不同的抽放階段，需要不同的負壓抽放，在抽放初期，煤層瓦斯壓力高、涌出量大，可采用高負壓抽放，但在抽放中期及末期，瓦斯壓力及涌出量都逐漸降低，可以適當減小負壓與流量，減少不必要的空氣吸入量，既保持抽放瓦斯濃度目的，也達到節能抽放的效果。同時(shí)大大降低管網(wǎng)維護負擔，減少漏氣。
我國瓦斯抽放設備的應用狀況：煤礦瓦斯抽放站基本上使用的是兩種技術(shù)，一種是水循環(huán)式瓦斯抽放設備，一種是渦輪旋轉式真空泵瓦斯抽放設備。我國目前主要采用水環(huán)泵抽放瓦斯。
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渦輪旋轉式真空泵
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水循環(huán)式瓦斯抽放泵 
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特點(diǎn)
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1、通過(guò)變頻系統對真空泵的可調節性，可以根據實(shí)際需要調節系統負壓和流量，滿(mǎn)足多種工況需求；2、系統集成自動(dòng)化程度高，可以實(shí)現自動(dòng)化智能型瓦斯抽放、無(wú)人值守；
3、工作效率最高可達70%，因此更加節能； 4、無(wú)需水源冷卻，同時(shí)抽出的氣體含水量少，濃度高，可以直接用來(lái)發(fā)電利用；
5、由于無(wú)需水源，所以在冬天-20度的地方依然可以使用；
6、體積小，占地面積少，無(wú)需廠(chǎng)房、安裝簡(jiǎn)單；
7、可移動(dòng)性強，可以固定使用，也可移動(dòng)使用。
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1、效率低，一般在30%左右，較好的可達50%，工作耗能?chē)乐兀?br />2、工作范圍（流量、真空度）調節性差，最多只能1：2進(jìn)行調節
3、回流現象嚴重，會(huì )出現管網(wǎng)腐蝕現象；
4、需要為水循環(huán)建立額外的設施；
5、氣體含水量高，利用時(shí)需要特別過(guò)濾，否則容易腐蝕設備，造成熱電聯(lián)產(chǎn)設備的低壽命；
6、在冬天需要額外的能量來(lái)保證水循環(huán)的正常使用，能耗大；
7、可移動(dòng)性差：水循環(huán)設備占地面積大，需要廠(chǎng)房，供水設備等。
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集裝箱智能瓦斯抽放泵站的優(yōu)點(diǎn)：
1、安全可靠的設備保證
智能抽放提高抽放濃度在可爆區間以外，實(shí)現整個(gè)抽放系統的本質(zhì)安全
中德聯(lián)合設計，德國制造，配套設備及附件選用世界頂尖品牌，系統安全防護齊全，確保抽放系統的安全運行。
2、智能抽放提升瓦斯濃度
智能瓦斯抽放系統是一個(gè)復雜的動(dòng)態(tài)系統，在線(xiàn)氣體分析儀通過(guò)氣體采樣分析將實(shí)時(shí)的溫度、甲烷濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度等參數傳至控制中心與預設目標對比，根據判識的結果自適應智能調節抽放泵的流量和真空度設置，減少抽放系統的空氣吸入量，提高抽放瓦斯濃度。根據需要，可設置固定流量，目標負壓，目標濃度三種智能抽放運行模式。
3、高效節能，降低損耗
渦輪回旋真空泵葉輪之間以及葉輪與泵殼之間空間體積變化產(chǎn)生負壓，葉輪之間保持小縫隙不接觸，不會(huì )產(chǎn)生火花，也減少了機械功磨損消耗，工作效率達到70%。
通過(guò)電氣變頻技術(shù)，能夠大范圍線(xiàn)性調節真空泵的運轉參數，可調節區間為30%-100%的最大轉速，并且轉速與能耗有很高的線(xiàn)性度。而傳統水環(huán)式抽放泵，即便安裝變頻系統，有效調節區間較窄，并且能耗與轉速非線(xiàn)性，節能效果不明顯。
由于抽吸原理與工藝的差異，PGM集裝箱式抽放站擁有顯著(zhù)的能耗優(yōu)勢。即使在負壓流量等參數都完全相同的情況下運行時(shí)，比水環(huán)泵節能30%以上。
4、集裝箱式緊湊設計 ，靈活組合
集裝箱式智能抽放泵站，一個(gè)集裝箱就可以是一個(gè)獨立的泵站，內部開(kāi)關(guān)、閥門(mén)、電控、安全設施齊全，不需要另外設計；采用單體或雙臺分體集裝箱設計，單箱流量配置可以從90m3/min到221m3/min靈活組合，設備系統簡(jiǎn)單，占地小，集成化程度高，便于運輸、布局、安裝、維護。
5、適應“互聯(lián)網(wǎng)+”和瓦斯抽放的大數據時(shí)代要求
系統整合了全面在線(xiàn)監控，控制中心內置調制解調器和GSM接口，使系統可以進(jìn)行遠程操控，并可擴充至移動(dòng)平臺的遠程監控，可以實(shí)現遠程故障診斷、系統維護、系統升級更新的功能，可做到日常管理和操作的無(wú)人化。
6、變廢為利，創(chuàng )造新的經(jīng)濟效益
集裝箱智能抽放泵站抽出的瓦斯濃度高、濕度低，便于利用，可直接供發(fā)電利用，尤其適合集裝箱式分布式能源發(fā)電系統。
PGM150EX智能瓦斯抽放泵站技術(shù)參數
PGM集裝箱抽放泵站與水環(huán)真空泵抽放站實(shí)際運行參數對比
通過(guò)對國內某煤礦運行中的兩種瓦斯抽放泵站進(jìn)行實(shí)際檢測對比，PGM集裝箱抽放泵站比傳統的水環(huán)真空抽放泵站工作效率提高了48.6%，節能效果顯著(zhù)；
系列智能瓦斯抽放泵站
由于單體集裝箱的集成化，可以實(shí)現方便的多種組合，單個(gè)渦輪旋轉真空泵型號有GM80L、GM90S、GM130L、GM150S、GM220L、GM240S等，可以進(jìn)行一箱一泵、一箱兩泵等型式設計，可以根據用戶(hù)的需求生產(chǎn)多系列、多形式系列集裝箱抽放泵站；
系列渦輪旋轉真空泵運行參數曲線(xiàn)
