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摘要:将排空的瓦斯进行发电利用有助于加强煤矿瓦斯综合治理,减少环境污染,增加经济、社会及环境效益。目前,对于高浓度瓦斯的利用已经形成产业链,但是大量低浓度以及超低浓度的瓦斯仍然没有被很好利用。结合技术、政策、经济等因素对瓦斯发电发展前景进行分析,并提出合理性建议
关键词:瓦斯发电;发展前景分析
前言
在煤炭的开采过程中,瓦斯常常以伴生气的形式存在于煤层中。当瓦斯浓度处在其爆炸极限范围内时遇明火有爆炸的危险,严重威胁着煤矿的安全生产。瓦斯中甲烷气体的温室效应是CO2的21倍,瓦斯排放到大气中,会破坏地球大气的臭氧层。抽排瓦斯的大量排空,一方面,浪费大量洁净能源,污染大气环境;另一方面,随着国家与政府对环保的强制要求,瓦斯的自主排空将面临着更严格的监管。我国瓦斯资源储量丰富。煤矿在采煤的同时产生大量瓦斯,除去已被利用的部分,每年仍有约30亿立方米的瓦斯被排空浪费;煤矿在开采前需裂解煤层,将煤层中的瓦斯气体通过地面钻井抽采出去,这部分瓦斯每年约有50亿立方米。综上,每年约有80 亿立方米的瓦斯可被利用,约折合标煤1000万吨。能源是经济发展的动力,随着瓦斯这种新的洁净能源渐渐被人们认识并接受,它将会成为石油、天然气资源的有益补充,若能将这部分排空瓦斯进行利用,将会给我国的新能源战略带来深远的意
1瓦斯特性与主要利用途径
1.1瓦斯特性
瓦斯属于非常规天然气体,在煤矿煤层中储集着大量瓦斯,具有无色、无味、易燃、易爆等特性,容易在采煤过程中散发出来。CH4是瓦斯的主要成分,当空气中CH4浓度达到5%~15%时,一旦遇到明火时,极易发生爆炸事故。同时,瓦斯作為一种清洁能源,有着较高的利用价值。中国有着丰富的煤层气资源,每年采煤过程中所排放的瓦斯量高达1.3×1010 m3以上,相当于1.63×107 t的标准煤。在相当长的时期内,由于受到技术条件的制约,瓦斯一直没有得到充分利用。除了少量用于供暖之外,再无其它利用途径。大部分瓦斯被排入大气中,不仅造成了资源浪费,更对大气产生了污染。
1.2 瓦斯利用的主要途径
就目前情况来看,民用、工业燃料、化工与发电等领域,是瓦斯利用的主要途径。煤矿所处位置往往较为偏远,因而应用于民用项目的投资成本较高,且收回投资比较困难。由于民用消耗瓦斯气量少,前期要敷设大量中低压管网和入户管网,只有当用户规模达到10×104户以上时,才可能考虑进行投资。燃气锅炉也是瓦斯的一个利用途径,将瓦斯作为锅炉燃料,尽管消耗量较大,但由于其热效率偏低,且受到季节的限制较大。加上采暖的收费标准降低,导致投资回收的周期过长,经济效益不佳。瓦斯在化工生产领域的利用,不佳经济效益较差,且技术方面也存在着诸多问题和不足,因而不能作为瓦斯利用的主要途径。瓦斯发电的利用效果最佳,借助于目前成熟的内燃机技术,通过改造其进气系统和燃料供给系统,能实现较为可靠的技术保障。内燃机机组还具有投资少、见效快、安装灵活等特点,能满足不同煤矿的实际情况需求。而热一电联产技术的应用,还能进一步提高能源的利用效率,有着极佳的经济效益与环保效益。因此,瓦斯发电是最为理想的利用途径,逐步成为煤矿瓦斯利用的一种主要方式。
2.前景分析
2.1 瓦斯发电的优势
相比于燃煤发电与其它形式的发电,瓦斯发电有着极为独特的优势。不仅投资少、回收快、发电成本低,且环境污染小,经济效益与环境效益较为明显。在技术方面也较为成熟,设备可靠性高,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义和作用。瓦斯发电站还具有规模小、结构简单等有点,便于进行安装和搬迁。瓦斯发电的耗气量大且稳定,尤其体现在热电联产等方面,容易争取CDM (清洁发展机制) 项目的减排资金支持。
2.2 制约因素分析
尽管瓦斯发电的技术比较成熟,优势也较为明显,但依然存在着一些制约因素。瓦斯发电机组往往只适用于浓度在30%以上的瓦斯,而对浓度降低的瓦斯却毫无作用。抽采技术不够成熟,抽采设备也不够完善,对瓦斯发电形成了制约。低浓度瓦斯发电只是取得了试验性成功,但尚未能投入应用。单位千瓦的投资金额较大,且严重依赖于进口的瓦斯发电机组,国产发电设备的运转可靠性较差。
2.3政策支持
当前,在发电上网等方面,依然存在着诸多障碍。一些地方对上网严格限制,一些地方可压低上网电价,对瓦斯发电的积极性与支持力度严重不足。为此,国家发改委专门出台了政策,明确提出要力争瓦斯利用的最大化,尤其是市场份额较大的低浓瓦斯。通过扶持煤层气产业的发展,促进煤层气商业化的尽快实施。在一些重点矿区,加速实施采煤采气一体化。在条件允许的情况下,鼓励低浓度煤层气发电,并尽快落实相关的优惠政策
3.建议及展望
3.1加强煤矿瓦斯抽采
利用科技保障发展瓦斯抽采利用,必须以科技创新和技术进步为出发点。要进一步加大以煤矿瓦斯抽采利用为重点的安全技改力度,地方和企业也要在配套资金上加大支持。要大力推进瓦斯开发利用国家科技重大专项的实施,加强瓦斯抽采利用重大问题的科技攻关,加大煤矿瓦斯抽采和开发利用关键技术、重点装备研发和推广应用力度。
3.2国家要认真编制和落实煤矿瓦斯抽采利用规划
为促进煤矿瓦斯抽采利用进一步发展,必须坚持科学规划,有序开发,防止乱采乱抽、浪费资源。要抓紧煤矿瓦斯抽采利用规划编制工作,明确目标、任务、标准、重点项目、资金投入、保障措施,推进煤矿瓦斯抽采利用有序有效进行。
3.3进一步完善落实瓦斯抽采
利用优惠政策目前,影响煤矿瓦斯抽采利用进一步推行的重要原因之一,是国家鼓励支持抽采利用的政策没有得到很好落实,有些政策还需要进一步完善。促进煤矿瓦斯抽采利用,关键是要落实政策、完善政策。并且要确保国家对于瓦斯抽采利用的优惠及补贴到位,不打折扣,提高瓦斯抽采企业的积极性。国家电网要积极为瓦斯发电企业创造条件,保证瓦斯发电优先上网。
4.小结
瓦斯发电技术为解决能源与环境的问题提供了全新思路。瓦斯发电技术在“十一五”、“十二五”期间得到了快速发展,为解决能源与环境的问题提供了全新思路。随着能源与环境问题的日益突出,国家对环保的要求日趋严格,大力发展瓦斯发电是未来瓦斯利用的主要方向之一,发展前景十分广阔。
参考文献:
[1]李强.矿井乏风瓦斯氧化发电技术研究进展矿业[J].安全与环保,2012(4):122-124.
[2]林雪峰,劉胜,李伯均,等.低浓度瓦斯发电安全保障措施解析[J].中州煤炭,2012(6):119-120.
[3]李建广,应中宝,武逢平.国产瓦斯发电机组单位瓦斯发电情况及影响因素分析[J].中国煤层气,2011(4):39-41.
[4]石晔.低浓度瓦斯发电工艺的探讨[J].淮南职业技术学院学报,2011(3):133-135.
关键词:瓦斯发电;发展前景分析
前言
在煤炭的开采过程中,瓦斯常常以伴生气的形式存在于煤层中。当瓦斯浓度处在其爆炸极限范围内时遇明火有爆炸的危险,严重威胁着煤矿的安全生产。瓦斯中甲烷气体的温室效应是CO2的21倍,瓦斯排放到大气中,会破坏地球大气的臭氧层。抽排瓦斯的大量排空,一方面,浪费大量洁净能源,污染大气环境;另一方面,随着国家与政府对环保的强制要求,瓦斯的自主排空将面临着更严格的监管。我国瓦斯资源储量丰富。煤矿在采煤的同时产生大量瓦斯,除去已被利用的部分,每年仍有约30亿立方米的瓦斯被排空浪费;煤矿在开采前需裂解煤层,将煤层中的瓦斯气体通过地面钻井抽采出去,这部分瓦斯每年约有50亿立方米。综上,每年约有80 亿立方米的瓦斯可被利用,约折合标煤1000万吨。能源是经济发展的动力,随着瓦斯这种新的洁净能源渐渐被人们认识并接受,它将会成为石油、天然气资源的有益补充,若能将这部分排空瓦斯进行利用,将会给我国的新能源战略带来深远的意
1瓦斯特性与主要利用途径
1.1瓦斯特性
瓦斯属于非常规天然气体,在煤矿煤层中储集着大量瓦斯,具有无色、无味、易燃、易爆等特性,容易在采煤过程中散发出来。CH4是瓦斯的主要成分,当空气中CH4浓度达到5%~15%时,一旦遇到明火时,极易发生爆炸事故。同时,瓦斯作為一种清洁能源,有着较高的利用价值。中国有着丰富的煤层气资源,每年采煤过程中所排放的瓦斯量高达1.3×1010 m3以上,相当于1.63×107 t的标准煤。在相当长的时期内,由于受到技术条件的制约,瓦斯一直没有得到充分利用。除了少量用于供暖之外,再无其它利用途径。大部分瓦斯被排入大气中,不仅造成了资源浪费,更对大气产生了污染。
1.2 瓦斯利用的主要途径
就目前情况来看,民用、工业燃料、化工与发电等领域,是瓦斯利用的主要途径。煤矿所处位置往往较为偏远,因而应用于民用项目的投资成本较高,且收回投资比较困难。由于民用消耗瓦斯气量少,前期要敷设大量中低压管网和入户管网,只有当用户规模达到10×104户以上时,才可能考虑进行投资。燃气锅炉也是瓦斯的一个利用途径,将瓦斯作为锅炉燃料,尽管消耗量较大,但由于其热效率偏低,且受到季节的限制较大。加上采暖的收费标准降低,导致投资回收的周期过长,经济效益不佳。瓦斯在化工生产领域的利用,不佳经济效益较差,且技术方面也存在着诸多问题和不足,因而不能作为瓦斯利用的主要途径。瓦斯发电的利用效果最佳,借助于目前成熟的内燃机技术,通过改造其进气系统和燃料供给系统,能实现较为可靠的技术保障。内燃机机组还具有投资少、见效快、安装灵活等特点,能满足不同煤矿的实际情况需求。而热一电联产技术的应用,还能进一步提高能源的利用效率,有着极佳的经济效益与环保效益。因此,瓦斯发电是最为理想的利用途径,逐步成为煤矿瓦斯利用的一种主要方式。
2.前景分析
2.1 瓦斯发电的优势
相比于燃煤发电与其它形式的发电,瓦斯发电有着极为独特的优势。不仅投资少、回收快、发电成本低,且环境污染小,经济效益与环境效益较为明显。在技术方面也较为成熟,设备可靠性高,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义和作用。瓦斯发电站还具有规模小、结构简单等有点,便于进行安装和搬迁。瓦斯发电的耗气量大且稳定,尤其体现在热电联产等方面,容易争取CDM (清洁发展机制) 项目的减排资金支持。
2.2 制约因素分析
尽管瓦斯发电的技术比较成熟,优势也较为明显,但依然存在着一些制约因素。瓦斯发电机组往往只适用于浓度在30%以上的瓦斯,而对浓度降低的瓦斯却毫无作用。抽采技术不够成熟,抽采设备也不够完善,对瓦斯发电形成了制约。低浓度瓦斯发电只是取得了试验性成功,但尚未能投入应用。单位千瓦的投资金额较大,且严重依赖于进口的瓦斯发电机组,国产发电设备的运转可靠性较差。
2.3政策支持
当前,在发电上网等方面,依然存在着诸多障碍。一些地方对上网严格限制,一些地方可压低上网电价,对瓦斯发电的积极性与支持力度严重不足。为此,国家发改委专门出台了政策,明确提出要力争瓦斯利用的最大化,尤其是市场份额较大的低浓瓦斯。通过扶持煤层气产业的发展,促进煤层气商业化的尽快实施。在一些重点矿区,加速实施采煤采气一体化。在条件允许的情况下,鼓励低浓度煤层气发电,并尽快落实相关的优惠政策
3.建议及展望
3.1加强煤矿瓦斯抽采
利用科技保障发展瓦斯抽采利用,必须以科技创新和技术进步为出发点。要进一步加大以煤矿瓦斯抽采利用为重点的安全技改力度,地方和企业也要在配套资金上加大支持。要大力推进瓦斯开发利用国家科技重大专项的实施,加强瓦斯抽采利用重大问题的科技攻关,加大煤矿瓦斯抽采和开发利用关键技术、重点装备研发和推广应用力度。
3.2国家要认真编制和落实煤矿瓦斯抽采利用规划
为促进煤矿瓦斯抽采利用进一步发展,必须坚持科学规划,有序开发,防止乱采乱抽、浪费资源。要抓紧煤矿瓦斯抽采利用规划编制工作,明确目标、任务、标准、重点项目、资金投入、保障措施,推进煤矿瓦斯抽采利用有序有效进行。
3.3进一步完善落实瓦斯抽采
利用优惠政策目前,影响煤矿瓦斯抽采利用进一步推行的重要原因之一,是国家鼓励支持抽采利用的政策没有得到很好落实,有些政策还需要进一步完善。促进煤矿瓦斯抽采利用,关键是要落实政策、完善政策。并且要确保国家对于瓦斯抽采利用的优惠及补贴到位,不打折扣,提高瓦斯抽采企业的积极性。国家电网要积极为瓦斯发电企业创造条件,保证瓦斯发电优先上网。
4.小结
瓦斯发电技术为解决能源与环境的问题提供了全新思路。瓦斯发电技术在“十一五”、“十二五”期间得到了快速发展,为解决能源与环境的问题提供了全新思路。随着能源与环境问题的日益突出,国家对环保的要求日趋严格,大力发展瓦斯发电是未来瓦斯利用的主要方向之一,发展前景十分广阔。
参考文献:
[1]李强.矿井乏风瓦斯氧化发电技术研究进展矿业[J].安全与环保,2012(4):122-124.
[2]林雪峰,劉胜,李伯均,等.低浓度瓦斯发电安全保障措施解析[J].中州煤炭,2012(6):119-120.
[3]李建广,应中宝,武逢平.国产瓦斯发电机组单位瓦斯发电情况及影响因素分析[J].中国煤层气,2011(4):39-41.
[4]石晔.低浓度瓦斯发电工艺的探讨[J].淮南职业技术学院学报,2011(3):133-135.