低濃度瓦斯發(fā)電瓶頸破解 開煤炭行業(yè)減排新空間

　　“瓦斯不治，礦無寧日”。雖然高、低濃度瓦斯利用技術(shù)相繼成熟，但只有徹底解決煤礦通風(fēng)瓦斯(乏風(fēng))的問題，變害為寶，才算真正把瓦斯吃干榨凈。

　　“總體技術(shù)水平先進(jìn)�！眹�(guó)家能源局日前組織的專家組對(duì)勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司(勝動(dòng)集團(tuán))研發(fā)的煤礦通風(fēng)瓦斯(乏風(fēng))氧化技術(shù)及6萬立方米/小時(shí)煤礦乏風(fēng)氧化裝置項(xiàng)目給予這樣的評(píng)價(jià)。

　　“低濃度瓦斯特別是低于1%的通風(fēng)瓦斯利用在國(guó)際也很少，這項(xiàng)成果總體技術(shù)水平先進(jìn)，為瓦斯利用、煤礦企業(yè)節(jié)能減排提供了一個(gè)新的途徑，”通風(fēng)瓦斯(乏風(fēng))氧化技術(shù)及6萬立方米/小時(shí)煤礦乏風(fēng)氧化裝置應(yīng)用技術(shù)成果鑒定組組長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士周世寧告訴記者:“通風(fēng)瓦斯(乏風(fēng))的利用，對(duì)緩解能源危機(jī)、減少溫室氣體排放、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。”

　　低濃度瓦斯能發(fā)電嗎？

　　我國(guó)煤層氣(俗稱瓦斯)資源儲(chǔ)量36.8萬億立方米，位居世界第三位。加強(qiáng)煤礦瓦斯綜合治理、加快煤層氣開發(fā)利用，有利于遏制煤礦瓦斯事故、促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)、增加潔凈能源供應(yīng)，還可以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，促進(jìn)能源行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

　　位于山東省東營(yíng)市的勝動(dòng)集團(tuán)在2000年就掌握了濃度大于30%的瓦斯發(fā)電技術(shù)，并于2000年5月在山西晉城沁水五里廟煤礦投產(chǎn)了國(guó)內(nèi)第一座瓦斯發(fā)電站。隨著科技水平的不斷提高，利用高濃度瓦斯發(fā)電技術(shù)已趨向成熟，但低濃度瓦斯由于瓦斯含量少、穩(wěn)定性差且接近爆炸極限，傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)難以適應(yīng)，發(fā)電操作難度大，開發(fā)利用研究相對(duì)滯后。從2005年開始，勝動(dòng)集團(tuán)又開始組織科研人員進(jìn)行低濃度瓦斯(6%～30%)發(fā)電技術(shù)攻關(guān)，2007年，專利技術(shù)“低濃度瓦斯發(fā)電及輸送系統(tǒng)”研發(fā)成功。

　　“當(dāng)我們的低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組成功在淮南礦業(yè)集團(tuán)投產(chǎn)發(fā)電時(shí)，一位德國(guó)專家拿著自己現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的11.3%的瓦斯?jié)舛龋�連連搖頭認(rèn)為不可思議。”勝動(dòng)集團(tuán)執(zhí)行總裁王志春告訴記者。

　　今年4月，新汶礦業(yè)集團(tuán)的趙官煤礦利用勝動(dòng)集團(tuán)新研發(fā)的柴油引燃技術(shù)，建成了國(guó)內(nèi)首座瓦斯?jié)舛仍?%左右的低濃度瓦斯發(fā)電廠。在趙官煤礦瓦斯發(fā)電站，工作人員告訴記者，瓦斯發(fā)電流程主要包括瓦斯抽采和發(fā)電兩大環(huán)節(jié)，瓦斯被抽采上來后進(jìn)入專用輸送管道，在管道中經(jīng)過冷卻等技術(shù)處理后成為發(fā)電燃料，通過瓦斯發(fā)電輸氣系統(tǒng)傳送到瓦斯發(fā)電機(jī)組，并最終轉(zhuǎn)化成可利用的電能。

　　高、低濃度瓦斯在變害為寶、為民造福的同時(shí)，還有另一道技術(shù)難題——濃度更低的通風(fēng)瓦斯(乏風(fēng)):不排干凈會(huì)威脅礦工安全，排到空中又加劇全球變暖、浪費(fèi)能源。

　　讓通風(fēng)瓦斯不用再排空

　　通風(fēng)瓦斯(乏風(fēng))是指甲烷濃度低于0.75%的煤礦瓦斯，由于其甲烷含量極低，如果進(jìn)行分離提純，耗能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過獲取的甲烷能量，很不經(jīng)濟(jì)。這種濃度的甲烷也不能直接燃燒，所以長(zhǎng)期以來只能排空。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)煤礦排放的甲烷中，礦井乏風(fēng)占80%左右。

　　勝動(dòng)集團(tuán)從2006年初開始進(jìn)行煤礦通風(fēng)瓦斯(乏風(fēng))利用技術(shù)的探索，并于2008年開始進(jìn)行氧化利用技術(shù)及裝置的試驗(yàn)研究和產(chǎn)品開發(fā)，在陜西彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)大佛寺煤礦完成了6萬立方米/小時(shí)煤礦乏風(fēng)氧化裝置性能試驗(yàn)和工業(yè)性穩(wěn)定運(yùn)行試驗(yàn)，各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，是全國(guó)目前單臺(tái)處理能力最大的通風(fēng)瓦斯氧化裝置。