彬長(zhǎng)集團(tuán)：破解低濃度瓦斯利用難題
“目前，彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)的低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到1.2萬(wàn)千瓦，余熱發(fā)電裝機(jī)容量0.1萬(wàn)千瓦，成為全國(guó)最大的低濃度瓦斯發(fā)電企業(yè)和唯一利用低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組余熱的企業(yè)。”陜西煤業(yè)化工集團(tuán)彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)有限公司執(zhí)行董事嚴(yán)廣勞一見到記者就自豪地說(shuō)。
低濃度瓦斯是指甲烷含量25%以下的煤礦瓦斯，由于壓縮、運(yùn)輸、提純難度大，費(fèi)用高，且容易爆炸，利用率很低。我國(guó)每年排放的低濃度瓦斯超過(guò)150億立方米（折純甲烷）。
“甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21.5倍，作為一個(gè)國(guó)有煤炭開采企業(yè)，我們有責(zé)任通過(guò)減少瓦斯排放，為國(guó)家實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)作貢獻(xiàn)。”嚴(yán)廣勞補(bǔ)充道。
為此，從2006年開始，彬長(zhǎng)集團(tuán)累計(jì)投資7589萬(wàn)元，在大佛寺礦井建設(shè)低濃度瓦斯發(fā)電廠。目前，24臺(tái)500千瓦發(fā)電機(jī)組已經(jīng)運(yùn)營(yíng)發(fā)電，年發(fā)電7000萬(wàn)千瓦時(shí)，年減排二氧化碳37.8萬(wàn)噸。
不僅如此，為回收瓦斯發(fā)電機(jī)組尾氣余熱，該集團(tuán)在全國(guó)率先建設(shè)了0.1萬(wàn)千瓦低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組余熱尾氣發(fā)電廠，年發(fā)電量超過(guò)1000萬(wàn)千瓦時(shí)，年節(jié)煤3600噸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低濃度瓦斯的“吃干榨凈”。
在成功“馴服”了低濃度瓦斯后，彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)又把目光瞄準(zhǔn)了通風(fēng)瓦斯（超低濃度瓦斯）的科學(xué)利用。
通風(fēng)瓦斯又稱“乏風(fēng)”，是指甲烷濃度低于0.75%的煤礦瓦斯。由于甲烷含量極低，既不能直接燃燒，又不能經(jīng)濟(jì)地分離提純，長(zhǎng)期以來(lái)只能排入大氣。通風(fēng)瓦斯的利用是一道世界性難題，我國(guó)每年排放的通風(fēng)瓦斯相當(dāng)于浪費(fèi)3000萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)煤炭。
2009年，彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)與勝利油田勝動(dòng)有限公司合作，在大佛寺礦井建設(shè)通風(fēng)瓦斯氧化發(fā)電項(xiàng)目。他們的設(shè)想是：利用甲烷在800℃以上與氧氣發(fā)生劇烈氧化放熱反應(yīng)所產(chǎn)生的熱能，制取過(guò)熱高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)發(fā)電。再利用發(fā)電后的中低溫蒸汽，作為礦區(qū)職工洗澡、供暖及煤礦進(jìn)口空氣預(yù)熱的熱源，最終實(shí)現(xiàn)通風(fēng)瓦斯的資源化利用、余熱余壓梯級(jí)利用。
2010年5月11日，全球最大的通風(fēng)瓦斯氧化發(fā)電工業(yè)化示范項(xiàng)目——彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)大佛寺礦井6萬(wàn)立方米/時(shí)煤礦乏風(fēng)氧化裝置通過(guò)國(guó)家能源局驗(yàn)收。專家認(rèn)為，該裝置達(dá)到世界領(lǐng)先水平，實(shí)際最大處理能力可達(dá)7萬(wàn)立方米/時(shí)，穩(wěn)定運(yùn)行的最低甲烷濃度僅0.25%，所排氣體中二氧化碳含量小于5毫克/立方米，沒有氮氧化物排放。
至此，低濃度瓦斯及通風(fēng)瓦斯綜合利用兩大難題都被該集團(tuán)破解。
“大佛寺礦井提供了成功經(jīng)驗(yàn)，隨后，我們?cè)谝?guī)劃和建設(shè)胡家河、小莊、文家坡等礦井時(shí)，同步規(guī)劃了總裝機(jī)容量達(dá)5萬(wàn)千瓦的低濃度瓦斯電廠。實(shí)施后，年減排二氧化碳將超過(guò)160萬(wàn)噸，成為全國(guó)最大的低濃度瓦斯發(fā)電產(chǎn)業(yè)集群。”彬長(zhǎng)礦業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理王蓬說(shuō)。
嚴(yán)廣勞向記者透露：今后幾年，彬長(zhǎng)集團(tuán)將投資8459萬(wàn)元，先期在大佛寺礦井廣場(chǎng)安裝10臺(tái)6萬(wàn)立方米／時(shí)超低濃度瓦斯氧化裝置，實(shí)現(xiàn)年發(fā)電量4000多萬(wàn)千瓦時(shí)，年可減排二氧化碳40多萬(wàn)噸。隨后，將分別在胡家河、小莊、文家坡等礦井建設(shè)大型低濃度瓦斯發(fā)電廠和通風(fēng)瓦斯氧化發(fā)電裝置，到“十二五”中期，形成通風(fēng)瓦斯氧化發(fā)電裝機(jī)容量3.2萬(wàn)千瓦、低濃度瓦斯發(fā)電裝機(jī)容量5萬(wàn)千瓦，年發(fā)電總量6.6億千瓦時(shí)、減排二氧化碳360萬(wàn)噸的能力。
他們還將根據(jù)彬長(zhǎng)礦區(qū)煤層瓦斯含量高的特點(diǎn)，科學(xué)布點(diǎn)，積極實(shí)施煤礦瓦斯地面抽采計(jì)劃。力爭(zhēng)“十二五”末，建成190口地面瓦斯抽采井，實(shí)現(xiàn)年抽采瓦斯1600萬(wàn)立方米。將配套建設(shè)煤層氣提純、凈化、加壓、液化裝置，將凈化提純后的煤層氣送入城市煤氣管網(wǎng)，作為居民生活用氣；在城市建設(shè)加氣站，將液化煤層氣作為汽車清潔燃料。通過(guò)大規(guī)模的商業(yè)性開發(fā)，“煤礦第一殺手”將變成清潔能源，為高碳排放的煤炭開采業(yè)探索一條低碳發(fā)展的新路。
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