低濃度瓦斯變成了“新能源”

　　4月11日，山西省陽泉市陽煤集團五礦的小南莊風井處來了100多人，有國家和省市煤炭、能源、煤監(jiān)等部門的管理者、知名專家，也有煤企領導或技術負責人。他們圍著風井旁的一套低濃度瓦斯蓄熱氧化井筒加熱裝置刨根問底，這是國際上第一套成功應用的此類裝置。

　　風井是煤礦生產時為井下輸送新鮮空氣的通道。工人生產時，煤層里的瓦斯會隨煤而出，當巷道里風流中的瓦斯?jié)舛瘸^5%時就有爆炸的危險。因而向井下送風降低瓦斯?jié)舛仁敲旱V安全生產的重要措施。在我國北方，冬天向進風井筒快速送冷風，會把井筒凍壞，因而北方煤礦一般是在井筒附近建一座鍋爐，加熱空氣，送入井下。

　　進入2016年，陽煤五礦礦長寧斌著急了，五礦在小南莊井筒的燃煤鍋爐面臨被關停的壓力。因為國家發(fā)改委發(fā)布了《京津冀協(xié)同發(fā)展生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》，城市建成區(qū)要基本淘汰10噸以下燃煤鍋爐，小南莊在此范圍之內。

　　陽煤五礦怎么辦？

　　幸運的是，他們在與中煤科工集團重慶研究院（下稱重慶院）的合作中找到了辦法。

　　經過10余年的創(chuàng)新和工業(yè)試驗，重慶院開發(fā)出了多床式蓄熱氧化裝置、低阻力移動式乏風收集系統(tǒng)、低濃度瓦斯輸送安全保障系統(tǒng)、高均勻度智能摻混系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)、熱能分配利用系統(tǒng)等，形成了低濃度瓦斯蓄熱氧化成套技術與裝備，獲得授權發(fā)明專利10項，實用新型專利5項。

　　去年9月，重慶院與陽煤五礦合作，開始建造一套瓦斯蓄熱氧化井筒加熱系統(tǒng)。系統(tǒng)將抽采的5%—8%的低濃度瓦斯輸送到摻混裝置內，與空氣混合形成1.2%的混合氣體，然后將它送入蓄熱氧化裝置氧化產生高溫煙氣，再通過熱交換器將冷空氣加熱送至井下。重慶院孫東玲研究員說，這套系統(tǒng)供熱功率達4800千瓦，實現(xiàn)了每分鐘1萬立方進風量的井筒防凍及站場7000平方米的建筑物供暖。一個供暖季可節(jié)約標煤3200噸，減排甲烷260萬標準立方，相當于減排二氧化碳當量3.6萬噸。

　　一般煤礦抽采的瓦斯如果含量高于10%，會用于發(fā)電、民用或工業(yè)生產，而含量如果低于10%，則會直接排到空中。重慶院董事長邵軍估算，2016年我國約有80億立方米的井下抽采瓦斯因利用困難而直接排空。

　　現(xiàn)在重慶院把這些含量低于10%的瓦斯利用起來，可以說開辟了低濃度瓦斯利用的新時代，也為我國煤礦抽采瓦斯實現(xiàn)梯級利用、瓦斯零排放、產煤不用煤提供了有效的技術支撐。四川煤炭產業(yè)集團副總工程師高正強說，這相當于又發(fā)現(xiàn)了一種“新能源”。

　　小南莊新建了這套裝置可以說是一舉多得：關閉了燃煤小鍋爐，一勞永逸地解決了燃煤熱風爐污染排放問題；不再燒煤，達到了節(jié)能減排的目的；變廢為寶，實現(xiàn)了瓦斯治理與利用的一體化發(fā)展。據(jù)重慶院測算，小南莊風井新裝置投入運行后，3年多就能收回投資。值得一提的是，由于國家有瓦斯利用的鼓勵扶持政策，五礦每年還能從國家獲得100萬元補貼。

　　對于這項技術，中國工程院院士、煤炭開采及瓦斯治理專家袁亮給予高度評價，認為這是一項世界級的成果，在低濃度瓦斯的利用上，中國已經走在了世界前列。（記者 李大慶）