本報記者 武 玲

圖為杜兒坪礦瓦斯發(fā)電站。資料照片

    煤層氣俗稱“瓦斯”，當濃度達到5％到16％之間就會遇火爆炸，被稱為 “煤礦第一殺手”。同時瓦斯又是一種熱值高、無污染的優(yōu)質(zhì)清潔新能源。如果將其直接排放到大氣中，對生態(tài)環(huán)境破壞性極強。如何減少瓦斯的危害，將它變廢為寶？在9月16日—18日召開的第四屆中國（太原）國際能源產(chǎn)業(yè)博覽會上，我們看到了答案——高濃度瓦斯輸送或液化，低濃度瓦斯發(fā)電，風排瓦斯就近供熱。
    ——高濃度瓦斯輸送或液化
    對未開采煤田中的煤層氣進行預(yù)抽，預(yù)抽氣中甲烷的濃度可達90%以上，可為居民、工業(yè)、汽車燃料等提供一種新型和清潔能源。目前，集團公司地面煤層氣抽采工作已全面展開，截至今年上半年，共完成地面抽采試驗井621口，其中西山煤電與晉煤集團合作開發(fā)的西山煤電古交礦區(qū)煤層氣抽采項目已完成試驗井358口；汾西礦業(yè)與晉煤集團合作開發(fā)的離柳礦區(qū)、左權(quán)礦區(qū)煤層氣抽采項目，在賀西礦、中興礦、雙柳礦、左權(quán)礦區(qū)范圍已完成試驗井225口；華晉焦煤與晉煤集團合作開發(fā)的離柳礦區(qū)煤層氣抽采項目，在沙曲礦井田范圍已完成試驗井38口。工作進度較快的是西山煤電古交礦區(qū)地面煤層氣抽采利用項目。
    據(jù)山西西山藍焰煤層氣公司總經(jīng)理張丑宏介紹，西山煤電古交礦區(qū)地面煤層氣抽采利用項目規(guī)劃開發(fā)區(qū)塊包含馬蘭、屯蘭、東曲三礦，共計二百余平方公里。該項目“十二五”末計劃在西山煤田施工瓦斯抽采井2000口，抽采能力達200萬立方米/日。一期工程擬完成煤層氣抽采試驗井600口，建設(shè)一座處理能力110萬立方米/日的瓦斯中心處理站，形成60萬立方米/日的抽采能力。目前已完成鉆井500多口，投用井達到420口左右，形成日抽采能力50萬立方米的規(guī)模，可以滿足整個太原市及周邊地區(qū)的居民用氣量，還可為公交車、出租車提供燃料。張丑宏算了一筆賬：“現(xiàn)在一升汽油是七元多，可是一升煤層氣才三元多，1立方米純煤層氣的熱值相當于1.13kg汽油、1.21kg標準煤，所以好多出租車司機寧可排幾個小時隊也要加氣，不去加汽油了?！?br>    山西西山藍焰煤層氣公司地面瓦斯抽采井上的機器在不停地運轉(zhuǎn)，從井下抽出來的煤層氣一部分通過槽車將壓縮后的煤層氣運往太原市，供公交車、出租車加氣使用。

另一部分通過古交—太原煤層氣輸氣管道和太原市的環(huán)城高壓管網(wǎng)對接，使古交礦區(qū)的煤層氣源源不斷地運往太原市。今年八月試運行期間向太原市供應(yīng)城市管道燃氣13萬m3，有效緩解了太原市用氣緊張的局面。在華晉焦煤，沙曲礦每日為柳林縣供40%濃度的瓦斯混合氣8000m3作為城市燃氣，已連續(xù)運行四年多。
    西山煤電古交礦區(qū)地面煤層氣抽采及利用、西山煤電前山礦區(qū)地面煤層氣抽采及利用、汾西礦業(yè)中興—賀西—雙柳—左權(quán)礦區(qū)地面煤層氣抽采及利用、華晉焦煤沙曲礦地面煤層氣抽采及利用項目等四個地面煤層氣開發(fā)利用項目已經(jīng)列入 “十二五”規(guī)劃中，將新增煤層氣抽采井2410口，形成年產(chǎn)煤層氣18億m3的能力，每年實現(xiàn)銷售收入29.42億元。
    ——低濃度瓦斯發(fā)電
    西山煤電杜兒坪礦屬高瓦斯礦井，西山煤電通過與英國辛迪克公司共同合作建設(shè)了集團公司第一個瓦斯發(fā)電項目，其瓦斯發(fā)電項目也成為了集團公司第一個在聯(lián)合國注冊的清潔發(fā)展機制CDM項目，實現(xiàn)了合作共贏。
    杜兒坪礦煤層氣發(fā)電站從建廠到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)了兩億一千一百萬度電。每月產(chǎn)值近300萬。危害礦井安全生產(chǎn)的瓦斯變成了可以幫助安全生產(chǎn)的電能，目前杜兒坪礦煤層氣發(fā)電站的建成投產(chǎn)已經(jīng)滿足了礦區(qū)三分之二的用電量，不僅如此，瓦斯發(fā)電過程中產(chǎn)生的余熱也被再次利用。
    北石溝余熱熱交換器室里有兩套發(fā)動機余熱利用系統(tǒng)，一套為發(fā)動機缸套水余熱系統(tǒng)，可以提供出口水溫80℃的熱水向煤層氣發(fā)電站和杜兒坪礦北石溝抽放站、變電站生產(chǎn)生活供暖；另一套為發(fā)動機尾氣排放產(chǎn)生的高溫余熱采用導(dǎo)熱油為介質(zhì)，通過熱風交換器，向杜兒坪礦井下提供高效能熱風。這樣每年冬季僅余熱利用項目就可以節(jié)約原煤4500噸。
    除了熱電聯(lián)供帶來的可觀經(jīng)濟效益，瓦斯發(fā)電項目還有著顯著的環(huán)保效益?？茖W實驗證實，甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，如果不進行發(fā)電，礦井瓦斯會直接排放到大氣中會加重溫室效應(yīng)。
    北京辛迪克清潔能源技術(shù)服務(wù)公司煤層氣項目運行經(jīng)理張飛飛說：“杜兒坪礦煤層氣發(fā)電站項目一個月可以減排3萬噸二氧化碳，根據(jù)實際二氧化碳（指標）價格又可以產(chǎn)生一噸二氧化碳（指標），根據(jù)國際碳交易市場行情，每單位CER交易價格最高達到26歐元，目前是3歐元，更重要的效益是可以減少溫室氣體的排放，這是造福子孫后代的事，是用錢買不到的?！?br>    目前，集團公司利用CDM項目開發(fā)模式共取得CDM預(yù)付資金約合人民幣5.3億元。截至今年上半年，集團公司共建成瓦斯發(fā)電項目九個，每年可消耗瓦斯1.34億Nm3，發(fā)電4.8億KWh，實現(xiàn)減排CO?當量253萬噸。其中在聯(lián)合國注冊的CDM項目有沙曲礦瓦斯電站、杜兒坪礦瓦斯電站、馬蘭礦瓦斯電站及屯蘭礦瓦斯電站，從項目進入減排期至2012年6月底，累計實現(xiàn)減排CO?當量194萬噸。
    到“十二五”末，西山煤電官地礦瓦斯電站、西銘礦瓦斯電站，汾西礦業(yè)賀西礦瓦斯電站二期、中興礦瓦斯電站，霍州煤電中峪礦瓦斯電站，華晉焦煤沙曲礦低濃度瓦斯提純發(fā)電試驗項目、吉寧礦高濃度瓦斯電站等二十二個瓦斯發(fā)電項目即將建成，可新增瓦斯發(fā)電裝機224.6MW，屆時集團公司瓦斯發(fā)電總裝機將達到302.52MW，每年可消耗瓦斯4.5億Nm3，可發(fā)電13.55億KWh，實現(xiàn)CO?年減排756萬噸。
    ——風排瓦斯就近供熱
    在煤礦開采中產(chǎn)生的瓦斯能用于發(fā)電的只占到總量的約30%，還有大量的瓦斯混入礦井通風中，形成濃度低于0.75%的風排瓦斯。要想讓這部分瓦斯實現(xiàn)零排放并產(chǎn)生經(jīng)濟效益，就要進行就近供熱。
    風排瓦斯俗稱“乏風”，風排瓦斯氧化就是把濃度為0.2%—0.5%的瓦斯輸入催化氧化設(shè)備中，在催化劑的作用下，通過高溫換熱板氧化反應(yīng)生成二氧化碳和水。在這一過程中產(chǎn)生的高溫尾氣的余熱可以給房屋供暖，其減排效益就是二氧化碳的碳交易。
    目前，杜兒坪礦的風排瓦斯利用項目正在緊張施工中，將于今年十月正式投入運行。項目投產(chǎn)后，每年將減少相當于27萬噸的二氧化碳排放當量。而對于項目產(chǎn)生的大量余熱，將用于杜兒坪礦中部風井的冬季取暖。杜兒坪礦的相關(guān)負責人告訴記者，到那個時候杜兒坪礦將成為了世界上首個實現(xiàn)煤炭開采瓦斯近零排放的煤礦。
    屯蘭礦石家河風井乏風氧化利用項目，目前已完成設(shè)備安裝，正在瓦斯輸送等系統(tǒng)建設(shè)，預(yù)計今年10月上旬具備試運轉(zhuǎn)條件。項目建成后可滿足風井冬季供暖需要，實現(xiàn)年減排CO?當量11.6萬噸。
    東曲礦羊圈港風井乏風氧化利用項目，目前正在安裝乏風氧化裝置，預(yù)計今年10月上旬具備試運轉(zhuǎn)條件。項目建成后可滿足風井冬季供暖需要，實現(xiàn)年減排CO?當量12.2萬噸。
    沙曲礦高家山乏風氧化利用工業(yè)試驗項目，通過試驗該乏風催化氧化裝置已基本取得成功，目前正在完善改進當中。
    ……
    在“十二五”規(guī)劃中，集團公司乏風利用項目將達到十一個，項目預(yù)計總投資7.3億元，建成投產(chǎn)后將形成135.4MW的供熱能力，每年可利用瓦斯5億m3。
    高濃度瓦斯輸送或液化，低濃度瓦斯發(fā)電，風排瓦斯就近供熱，使瓦斯這個昔日的安全“殺手”實現(xiàn)華麗轉(zhuǎn)身，逐步變成人們生產(chǎn)生活的新能源。