加工利用
全球煤礦乏風(fēng)利用項目將在山西建成投產(chǎn)
2014-05-29 10:50:08
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一方面高碳污染排放，能源緊缺;另一方面，大量清潔能源長期“跑冒滴漏”，浪費(fèi)嚴(yán)重……其根本原因是一些工業(yè)行業(yè)發(fā)展方式的落后，和能源體制不完善。 近年來，我國清潔能源的投入和利用取得了非常明顯的成績，尤其在煤層氣、煤炭乏風(fēng)、低溫余熱、低熱值煤等煤系附產(chǎn)品、廢棄物的低碳清潔利用方面占據(jù)了技術(shù)前沿 與此同時，我國清潔能源利用的科技整體水平仍然與發(fā)達(dá)國家差距甚大，主要體現(xiàn)在核心技術(shù)面臨“最后一米”的困局，造成清潔能源利用的嚴(yán)重浪費(fèi)。 四大浪費(fèi)現(xiàn)象 現(xiàn)象一：煤層氣利用率低。 “煤層氣俗稱‘瓦斯’，主要成分是甲烷，其溫室氣體效應(yīng)是二氧化碳的21倍。”晉煤集團(tuán)藍(lán)焰煤層氣公司總經(jīng)理田永東向本刊介紹說，“煤層氣也是高效清潔能源。1立方米純煤層氣熱值相當(dāng)于1.22千克標(biāo)準(zhǔn)煤、1.13千克汽油，而且燃燒潔凈。”但由于管網(wǎng)建設(shè)滯后，下游市場不完善，煤礦瓦斯抽采項目規(guī)模小、利用設(shè)施不健全，大量煤層氣被燒掉或直接排放。 2010年，全國煤礦煤層氣利用率僅為30.7%。我國煤層氣儲量約36萬億立方米，居世界第三。雖然煤層氣抽采利用近年來發(fā)展快速，但現(xiàn)實與目標(biāo)仍有漫長距離。根據(jù)全國《煤層氣開發(fā)利用“十二五”規(guī)劃》目標(biāo)，2015年全國要實現(xiàn)300億立方米的煤層氣產(chǎn)量。2013年，全國煤層氣抽采量156億立方米，利用66億立方米。在兩年內(nèi)要實現(xiàn)翻番，任務(wù)艱巨。 現(xiàn)象二：煤礦乏風(fēng)排空。 “乏風(fēng)”又稱“煤礦風(fēng)排瓦斯”，指礦井通風(fēng)系統(tǒng)排出的甲烷濃度低于0.75%的瓦斯。一般來說，甲烷濃度在30%以上的瓦斯可液化為甲醇，10%--20%的可用于內(nèi)燃機(jī)組發(fā)電，但10%以下的低濃度瓦斯以及煤礦乏風(fēng)由于技術(shù)問題，二者的利用一度成為世界性難題，長期以來被排放到空中，造成巨大的溫室氣體污染。 乏風(fēng)雖然濃度極低，但總量巨大。有數(shù)據(jù)顯示，乏風(fēng)所含甲烷約占我國煤礦瓦斯甲烷總量的81%，我國每年排放量超過100億立方米，其溫室氣體效應(yīng)約為2億噸二氧化碳當(dāng)量。 現(xiàn)象三：焦?fàn)t煤氣“點天燈”。 我國是全球最大的焦炭產(chǎn)地。去年焦炭產(chǎn)量近4.8億噸。每煉1噸焦炭可產(chǎn)生400立方米焦?fàn)t煤氣。長期以來，焦?fàn)t煤氣被大量排空燃燒，俗稱“點天燈”。山西焦炭年產(chǎn)量占全國的五分之一。最多時全省有2000多盞“天燈”，每年白白燒掉焦?fàn)t煤氣上百億立方米。山西一位焦化行業(yè)專家說，山西焦化行業(yè)整體水平在全國是最高的。由此看出，全國焦化行業(yè)焦?fàn)t煤氣的浪費(fèi)是驚人的。 現(xiàn)象四：工業(yè)中低溫余熱回收率極低。 電廠冷卻塔、鋼廠軋鋼水、化工廠冷卻水等，有一半是中低溫?zé)嵩矗?00℃以下的煙道氣和100℃以下的水、乏汽。由于缺乏利用技術(shù)和設(shè)備，這部分熱源無法回收利用，長期被排放，既浪費(fèi)能源又污染環(huán)境。我國單位GDP能耗是世界平均水平的2倍多，甚至是一些發(fā)達(dá)國家的3--4倍，工業(yè)余熱利用率低是一個重要因素。 科技手段消除浪費(fèi) “隨著乏風(fēng)氧化發(fā)電技術(shù)的逐漸成熟和推廣，全國上百億立方米煤礦乏風(fēng)可實現(xiàn)回收利用，變廢為寶。”山西潞安集團(tuán)瓦斯研究院副院長賈劍說。 據(jù)了解，全球規(guī)模最大的煤礦乏風(fēng)利用項目即將在山西潞安集團(tuán)高河煤礦建成投產(chǎn)。這些項目投產(chǎn)后每小時可處理利用乏風(fēng)108萬立方米。賈劍介紹，這項技術(shù)的主要原理是將10%左右的低濃度瓦斯和0.75%左右的乏風(fēng)摻混后，在950℃的高溫下發(fā)生氧化，將瓦斯中的甲烷分解為二氧化碳和水，減輕其溫室效應(yīng)，同時利用高溫高壓蒸汽發(fā)電。這個項目裝機(jī)容量可達(dá)30兆瓦，可摧毀乏風(fēng)中99%的甲烷，每年減少140萬噸二氧化碳溫室氣體，輸出2億千瓦時清潔電能。 |
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