煤礦瓦斯綜合利用思索

導語：煤礦瓦斯綜合利用思索一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著采煤活動的不斷發展，有限的不可再生的煤炭資源在加速枯竭。近年來，人們已經開始研究瓦斯的回收、利用方案，但對瓦斯的回收、利用率還不能讓人滿意。煤礦瓦斯是一種易燃易爆氣體，對煤礦安全生產構成了極大威脅；另一方面，瓦斯又是一種很好的能源與化工資源。據相關資料報道，地下采煤有約95％的甲烷散發，我國每年因煤炭開采向大氣排放的瓦斯為194億m，這不僅浪費了寶貴的資源，還污染的環境(據相關資料表明，CH對臭氧層的破壞是CO的16倍)。在煤礦生產中，如果能把生產過程中從煤層中釋放出來的瓦斯收集起來加以合理利用，則不僅節約了能源資源，降低了煤礦生產成本，同時又消除了把瓦斯排放到空氣中造成的污染。

1國外瓦斯利用狀況

目前，世界上煤層氣商業化開發比較成功的國家主要有美國、加拿大、澳大利亞、英國等。其中，以美國的煤層氣產業化經營最成熟，發展速度也最快。自20世紀70年代末至80年代初美國率先成功開采煤層氣以來，經過20多年不斷地開發和研究，煤層氣已成為美國重要的能源。澳大利亞煤層氣產業化發展得也相當快。目前，煤層氣的生產已成為昆士蘭地區天然氣工業的重要組成部分。英國、俄羅斯、烏克蘭、波蘭等國家煤礦瓦斯抽放和利用已有多年歷史。其中，英國主要把煤層氣用于發電或汽車燃料；烏克蘭主要用于供暖、汽車燃料；日本除把煤層氣用作發電和內燃機燃料外，還用來作為廉價的化工原料。

2國內瓦斯利用現狀

據不完全統計，我國每年抽排的煤層氣資源與開采的常規天然氣資源相當，但利用率卻很低。大規模的開發利用還在發展中。造成我國煤礦瓦斯利用率偏低的主要原因：①抽排瓦斯濃度較低，按目前的技術水平和相關的安全規程，只能排空而難以利用；②抽采規模小而分散，不便于集中利用；③缺乏政府和相關優惠政策的支持。

3煤礦瓦斯綜合利用的技術現狀

因煤礦大多分布在較偏遠的地方，瓦斯民用項目要敷設大量的中低壓管網和入戶管網，投資成本較大，而且民用消耗瓦斯氣量少，達不到一定規模，因此瓦斯民用項目收回投資比較困難。燃氣鍋爐利用瓦斯為燃料，雖然消耗瓦斯氣量大，但是，使用燃氣鍋爐熱效率較低，還受季節性限制，加之采暖收費低，因此鍋爐投資回收期長，經濟效益差。利用瓦斯生產化工產品，經濟性差，技術上也存在一定的問題。而瓦斯發電是利用目前成熟的內燃機技術，僅對內燃機的進氣系統和燃料供給系統加以改造，技術較為可靠。投資少見效快，一般三年內可收回全部投資。瓦斯發電已成為目前煤礦瓦斯利用的一種主要方式。由于煤礦瓦斯開采方式的不同，煤礦瓦斯中CH的含量會有顯著不同，其利用技術也有所不同，主要分為三類：①通過地面鉆井開采，采出CH濃度多大于90％的煤礦瓦斯(目前約占煤礦瓦斯總量的1％左右)，其成份特性類似天然氣。此類氣體可利用天然氣發電設備進行發電或作為民用燃料、化工原料等，利用技術相對簡單且成熟。②通過井下瓦斯抽采系統和地面輸氣系統，采出c}I4濃度范圍多在3-80％之間的煤礦瓦斯(目前約占煤礦瓦斯總量的15％左右，其中的2／3濃度都低于30％)，由于涉及到爆炸危險，一般對其應用都局限于濃度為30％以上部分。濃度在6-30％部分的利用是一個難點，目前我國國內企業已擁有此項安全利用技術，并已在國內16個省、市、自治區的煤礦推廣應用，取得良好的經濟和社會效果。③通過煤礦通風排出的煤礦瓦斯，CH含量一般低于l％，稱之為風排瓦斯(俗稱乏風)。這部分煤礦瓦斯由于C}{4濃度太低，利用技術難度較大，基本都被排空。我國相關企業正在準備對這部分瓦斯進行處理和利用。總之，目前煤礦瓦斯綜合利用還處于初級階段，無論是利用廣度還是深度都有許多需要解決的問題。煤礦瓦斯利用最合理的方式就是發電，在發電的基礎上實現冷、熱、電三聯供，以人為本，改善煤礦職工和當地居民生產、生活條件，節能減排。

4煤礦瓦斯綜合利用技術的研究與成果

我國一直致力于煤礦瓦斯全方位利用的研究，最終目標是實現瓦斯零排放。為此我國企業投入了大量的人力、物力，并始終堅持自主研發，走自主知識產權之路。目前已在這一領域取得了突破性進展，獲得了2項重要的國家發明專利、多項實用新型專利，將知識產權把握在自己手中。根據c}L濃度的不同，研究的瓦斯利用方式也有所不同，具體包括以下種：CH濃度在60％以上的特高濃度瓦斯，進行CH提純利用；CUrt濃度在30～60％之間的高濃度瓦斯，采用高濃度瓦斯發電機組發電；c也濃度在8-30％之間的低濃度瓦斯，通過發明煤礦低濃度瓦斯安全輸送及發電技術，實現了低濃度瓦斯發電的目的；；C兒濃度在4～8％之間的特低濃度的瓦斯，采用燃油引燃式瓦斯發電機組發電：抽排瓦斯CH濃度在4％以下的，與煤礦乏風混合后，氧化處理，先發電后制冷，制熱，進行熱量階梯利用。

5結語

總之、我國企業煤礦瓦斯綜合利用技術已經將可利用瓦斯擴大到各個濃度范圍，除乏風氧化技術還在工業現場試驗外，其余部分都已經找到了合理科學的利用方式，并已經產生了良好的市場反響和社會效益。而由此帶動的巨大環保、經濟、社會效益潛力也初步顯現。目前依然需要在煤礦瓦斯綜合利用的深度(提高熱效率)和廣度(各個CH4濃度范圍)方面，做更多、更細的工作，邁向更高的層次，并最終實現煤礦瓦斯“零”排放的目標。