低濃度瓦斯發電瓶頸破解 開煤炭行業減排新空間

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

　　“總體技術水平先進。”國家能源局日前組織的專家組對勝利油田勝利動力機械集團有限公司(勝動集團)研發的煤礦通風瓦斯(乏風)氧化技術及6萬立方米/小時煤礦乏風氧化裝置項目給予這樣的評價。

　　“低濃度瓦斯特別是低于1%的通風瓦斯利用在國際也很少，這項成果總體技術水平先進，為瓦斯利用、煤礦企業節能減排提供了一個新的途徑，”通風瓦斯(乏風)氧化技術及6萬立方米/小時煤礦乏風氧化裝置應用技術成果鑒定組組長、中國工程院院士周世寧告訴記者:“通風瓦斯(乏風)的利用，對緩解能源危機、減少溫室氣體排放、保護環境具有重要意義。”

　　低濃度瓦斯能發電嗎？

　　我國煤層氣(俗稱瓦斯)資源儲量36.8萬億立方米，位居世界第三位。加強煤礦瓦斯綜合治理、加快煤層氣開發利用，有利于遏制煤礦瓦斯事故、促進煤礦安全生產、增加潔凈能源供應，還可以優化產業結構，推動經濟增長，促進能源行業健康可持續發展。

　　位于山東省東營市的勝動集團在2000年就掌握了濃度大于30%的瓦斯發電技術，并于2000年5月在山西晉城沁水五里廟煤礦投產了國內第一座瓦斯發電站。隨著科技水平的不斷提高，利用高濃度瓦斯發電技術已趨向成熟，但低濃度瓦斯由于瓦斯含量少、穩定性差且接近爆炸極限，傳統發電機難以適應，發電操作難度大，開發利用研究相對滯后。從2005年開始，勝動集團又開始組織科研人員進行低濃度瓦斯(6%～30%)發電技術攻關，2007年，專利技術“低濃度瓦斯發電及輸送系統”研發成功。

　　“當我們的低濃度瓦斯發電機組成功在淮南礦業集團投產發電時，一位德國專家拿著自己現場檢測的11.3%的瓦斯濃度，連連搖頭認為不可思議。”勝動集團執行總裁王志春告訴記者。

　　今年4月，新汶礦業集團的趙官煤礦利用勝動集團新研發的柴油引燃技術，建成了國內首座瓦斯濃度在4%左右的低濃度瓦斯發電廠。在趙官煤礦瓦斯發電站，工作人員告訴記者，瓦斯發電流程主要包括瓦斯抽采和發電兩大環節，瓦斯被抽采上來后進入專用輸送管道，在管道中經過冷卻等技術處理后成為發電燃料，通過瓦斯發電輸氣系統傳送到瓦斯發電機組，并最終轉化成可利用的電能。

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

　　讓通風瓦斯不用再排空

　　通風瓦斯(乏風)是指甲烷濃度低于0.75%的煤礦瓦斯，由于其甲烷含量極低，如果進行分離提純，耗能遠遠超過獲取的甲烷能量，很不經濟。這種濃度的甲烷也不能直接燃燒，所以長期以來只能排空。據統計，在我國煤礦排放的甲烷中，礦井乏風占80%左右。

　　勝動集團從2006年初開始進行煤礦通風瓦斯(乏風)利用技術的探索，并于2008年開始進行氧化利用技術及裝置的試驗研究和產品開發，在陜西彬長礦業集團大佛寺煤礦完成了6萬立方米/小時煤礦乏風氧化裝置性能試驗和工業性穩定運行試驗，各項參數均達到設計要求，是全國目前單臺處理能力最大的通風瓦斯氧化裝置。