第30卷第6期武汉理工大学学报Vol.30No.62008年6月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYJun.2008煤层气液化全流程爆炸极限分析余国保,李廷勋,郭开华,梁栋(中山大学工学院,广州510250)摘要:低投资成本的撬装式液化装置对于煤层气的开发利用十分重要,针对煤层气开发现状,提出液环泵加压煤层气的混合制冷剂循环液化新工艺,并分析计算了煤层气液化全流程中的爆炸极限,指出不同液化压力下,煤层气的安全液化极限低温不同,该极限温度随液化压力增加而升高。爆炸极限的分析为设计安全高效小型液化平台提供直接的理论参考。关键词:煤层气;液化;撬装式;液环泵;爆炸极限中图分类号:TQ026.1文献标识码:A文章编号:16714431(2008)06004804FlammabilityLimitsAnalysisofOverallLiquefactionProcessforOxygenbearingCoalbedMethaneYUGuobao,LITingxun,GUOKaihua,LIANGDong(SchoolofEngineering,SunYatsenUniversity,Guangzhou510250,China)Abstract:Lowcostskidmountedliquefactionplaneplayedimportantroleindevelopingandexploitingcoalbedmethane(CBM)resourceinnowadaysChina.ForCBMexploitation&utilization,anewtechnologyoxygenbearingCBMliquefactionsystemwasraisedinthispaper,andinthissystemtheCBMwaspressurizedbywaterringpumpandrefrigerationcyclewasmixedrefrigerantcycledrivenbyascrewcompressor.Theflammabilitylimitsoftheoverallcryogenicprocesswereanalyzed.TheresultsindicatedthattherewasalowesttemperaturelimitoftheexhaustCBMfluidforeachrunningrespectivepressure,andthelimitwouldbehighercorrespondingtoeachhigherpressureaddedbywaterringpump.Theconclusionswouldmakeanimportanttheoreticalreferencefordesigningasafe,efficient&lowcostsmallscaleCBMliquefactionplane.Keywords:CBM;liquefaction;skidmounted;waterringpump;flammability煤层气,俗称瓦斯,其主要成分为甲烷,是主要存在于煤矿的伴生气体,也是煤矿井下瓦斯事故的主要原因之一。作为煤炭资源大国,我国煤层气的储量高达30亿m3以上[1],居世界前列。煤层气热值高,燃烧无污染,它可以用来发电,用作化工原料,居民供暖燃料。煤层气随着煤矿的开采排放至大气中,加剧了地球的温室效应。因此采煤之前应抽采煤层气,可确保煤矿安全生产,另外亦能提供大量清洁天然气能源。煤层气资源一般远离工业城市且资源分布较不均匀,一般并不适合建设大型坑口电站以及类似西气东输一样的长距离输送管线。目前我国北方比较现实的方式是将煤层气通过管道加压输往邻近的城市,此类管线压力不高,而且距离较短,如:抚顺矿务局至沈阳的煤层气管道以及正在建设中的沁水煤田至晋城管线等。管线输送局限性在于:1)需要组织一定数量的矿井收集充足的煤层气;2)需要建设较长距离管线及加压站,同时需配备维修养护人员,基础设施投资较大,不利于民间分散资本的进入及促进我国煤层气市场的良收稿日期:20080114.基金项目:十一五国家科技支撑计划(2006BAK03B04).作者简介:余国保(1977),男,博士生.Email:yuguobao@hotmail.com第30卷第6期余国保,等:煤层气液化全流程爆炸极限分析49性发展;3)供气仅能面向较大的居民点,