晋煤集团瓦斯变废为宝，看看他们的高招

晋煤集团瓦斯利用引领低碳发展新模式

做饭取暖用瓦斯，车辆燃料用瓦斯，集装发电还用瓦斯……为了能够将瓦斯变废为宝，20多年前，晋煤集团开始着手治理严重制约矿井安全生产的瓦斯。如今，他们利用低碳发展新模式得到了丰厚的回报。井下抽采的低浓度瓦斯可以用来当燃料；地面抽采出高浓度煤层气经过液化可以应用在化工、民用等领域；集装箱瓦斯可以用来发电。

案例 1

白沙提浓站：低浓瓦斯提纯后应用在多领域

白沙提浓站提浓生产出的富甲烷产品既可供工业燃气，也可用于瓦斯发电。

煤炭生产企业在产煤的同时，将产生大量的低浓度瓦斯（浓度为6%—25%的被称为低浓度瓦斯）。

众所周知，甲烷是一种强烈的温室气体，有造成全球变暖的能力，是二氧化碳的21倍。低浓瓦斯直接排放，造成了严重的环境污染和能源浪费。因此，如何按照国家节能减排方针政策积极探索低浓度瓦斯的再次利用，成了煤炭企业提高能源利用效率和调整清洁能源结构的紧迫问题。

2013年2月18日，晋煤集团12000Nm3/h瓦斯提浓试验项目白沙提浓站在泽州县下村镇建成。这是我省首个开展瓦斯提浓试验的项目，标志着该公司的矿井乏风瓦斯利用研究进入一个新阶段。

白沙提浓站位于成庄矿南屏风井口，可直接使用成庄矿白沙瓦斯抽放站抽排的甲烷含量仅为11%左右的瓦斯气进行提浓，生产出甲烷含量为30%以上的富甲烷产品，既可供工业燃气，也可用于瓦斯发电。今年3月份，该提浓站顺利开车，一次试车成功，生产出合格的产品。

记者在现场看到，整个提浓站占地不大，仅为4亩地，有一进一出两种管道系统和以8个吸附塔为核心的浓缩系统主体装置。

在现场，工作人员向记者介绍了该提浓站的工作原理：来自瓦斯抽放站的11%浓度瓦斯气，被吸附塔内，在多种吸附剂的依次选择吸附下，甲烷等被吸附下来，未被吸附的氮气等被排走，最终实现甲烷气体的提纯。而且，在生产过程中，该提浓站不会产生一丝废弃排放物。

白沙瓦斯提浓站为我省首例开发利用25%浓度以下瓦斯气的装置，其一小时可处理12000标方的低浓度瓦斯气，转换成30%以上浓度瓦斯气将近4000标准方。该提浓站采用工艺还可进行二次提浓，生产出95%以上浓度的瓦斯气，应用在工业燃料、民用燃料、车辆船舶的动力燃料和化工原料等领域。

该站的工作人员算了一笔账，如果提浓站正常工作，每天就能少排放低浓度瓦斯288000标方，那么一个月下来就是8640000标方。据了解，白沙瓦斯提浓站目前只是一个试验项目，如果这个项目成熟，那么每天处理的提浓量将大幅增加，减排的碳化物将得到更高效的处理。同时，白沙提浓站的建成，意味着不仅可以减少甲烷排放对环境的污染，还可以给煤矿带来较好的经济效益。

案例 2

晋城天煜新能源有限公司：利用深冷技术液化煤层气

天煜新能源有限公司的原料气压缩机。

气态煤层气体积庞大，进行远距离运输需要大面积铺设管网或者多次运输，耗费的成本巨大。同时，一定体积的气态煤层气质量很小，释放的能量不足以支持能耗大的工业生产需求，要想满足工业生产需求就要不断补充。所以，对于煤层气的利用来说，运输和补充就是两大拦路虎。

如果将煤层气加压之后变成液体，那么运输和补充这两大拦路虎就迎刃而解了，这就是液化煤层气技术。该技术的投入使用，一方面减少了煤层气的直接排放，另一方面节省了运输成本，减少了燃耗汽油的碳排放。

位于北石店镇的晋城天煜新能源有限公司，就是这样一家从事煤层气液化、销售及相关服务的企业。该公司成立于2009年8月17日，设计日处理能力90万立方米，估算总投资7.8亿。其中已投产的一期工程日处理煤层气30万立方米，投资4.1亿。二期工程正在筹建中。

天煜新能源有限公司煤层气液化项目，其原料气来自晋城至长治煤层气输气管线，主要成分是甲烷，浓度达96%以上。利用深冷技术，该项目将气态煤层气在常压下冷却至零下162℃，体积缩小600倍后凝结成液体，其更加纯净，成分只是单一的甲烷，燃烧后不产生任何废气，是一种洁净能源。液态煤层气通过低温罐车运输到客户处，再转为气态的煤层气供使用。但是，经过深冷后，液化煤层气的体积被压缩，非常适合远距离运输，比管道输气和压缩煤层气运输节约成本，是一种更加高效的能源。

据介绍，发展液化煤层气有诸多好处：首先煤层气液化项目由于规模相对较小，选址条件要灵活得多；其次，可以和液化天然气、管道天然气和管道煤层气的发展相衔接、相促进、相依托；此外，液化煤层气是优质的车用燃料，与汽油相比，它具有燃烧完全、排放污染少、运输成本低等优点。

煤层气液化也称LNG，作为车用燃料，它和压缩液化气的CNG相比，具有能量密度高，续行里程长等优点。据介绍，使用液化煤层气的车辆行驶里程一般可长达600公里以上，特别适合柴油重卡车及长途柴油客车。而相比之下，CNG汽车能量密度低，续行里程一般在200公里以内。

天煜新能源有限公司的负责人很骄傲地告诉记者，特别是大型车辆利用LNG作为燃料，比用汽油节省一大半费用，仅仅一年就可以省出一辆车的费用。

因此，液化煤层气实际上也是一种优良的汽柴油替代能源。它的大规模利用，既可以加大煤层气开发利用，减少甲烷这种温室气体的排放，还能减少汽车尾气排放，又能产生可观的经济效益。

案例 3

晋煤瓦斯发电公司：世界最大的瓦斯发电厂

瓦斯发电公司是首批获得国家批准的“清洁发展机制”煤层气CDM项目之一。

瓦斯发电，作为低碳经济的发展模式之一，在我市已经十分成熟，且形式也多种多样。近日，记者在晋煤集团参观了号称世界最大的沁水晋煤瓦斯发电公司和集装箱式的寺河二号井瓦斯电站。

11月21日，记者首先参观了沁水晋煤瓦斯发电公司。这个电厂总装机容量120兆瓦，年发电量8.4亿千瓦时，是目前世界最大的瓦斯发电厂。全厂分四个单元布置，每个单元安装有15台内燃发电机组，燃料来源为寺河矿井下抽放的废弃低浓度瓦斯。同时在生产中，发电机组产生的高温烟气会被收集，经余热锅炉交换后带动汽轮发电机组，最终实现燃气——蒸汽联合循环发电。这还不算完，最后的机组冷却水经交换后，其热能还可以用于该公司及寺河矿区的集中供热。可以说整个生产过程，实现了联合循环和资源综合利用。

据介绍，沁水晋煤瓦斯发电公司是亚行贷款煤层气综合开发利用项目之一，也是首批获得国家批准的“清洁发展机制”煤层气CDM项目之一，其在2009年7月正式投产。

案例 4

寺河二号井瓦斯电站：就地转化的集装箱瓦斯电站

集装箱瓦斯电站有5台发电机组。

参观了沁水晋煤瓦斯发电公司后，记者又有幸参观了晋煤集装箱式瓦斯项目——寺河二号井瓦斯电站。寺河二号井瓦斯电站位于泽州县川底乡寺河村西北部。矿井年生产能力180万吨，主要开采9号和15号煤层，瓦斯储量23.76亿立方米，可抽采储量为6亿立方米。

前往川底乡寺河村的路上，记者对所谓的“集装箱瓦斯电站”，百思不得其解。难道瓦斯电站内的楼体是用集装箱搭建的？抵达后记者马上要求参观厂区，在工作人员带领下终于一睹“集装箱瓦斯电站”的真容：一排5个集装箱并排“蹲”在地上，箱里是小型内燃发电机组，箱子外侧伸出了一根根管道，有的通往储气罐，有的回收发电后的热气。据介绍，这样的集装箱发电机组，最大的好处是小型便携，安装和拆卸都十分简单，还不需要固定厂房。

据介绍，最初晋煤集团准备将寺河二号井抽放的低浓度瓦斯，经加压输送并入该集团西气东输低浓度瓦斯输送管网，但在实际施工中考虑该区域集输站距离太远，且山区地形复杂，改为就近发电。在进行发电站的设计时，晋煤集团参考国内外类似项目的先进设计思路，最终采用了集装箱瓦斯发电站的设计方案。

该电站共有5台发电机组，每个机组只有集装箱大小，但在功能模块上，该电站和世界最大的沁水晋煤瓦斯发电公司相比，一样都不缺。发电机组产生的高温烟气也会被收集，就近供寺河矿二号井瓦斯抽放泵站采暖和三号风井场地井筒防冻。

据介绍，该集装箱瓦斯电站，总装机容量为10兆瓦，年发电量为7000万千瓦时，年消耗瓦斯量为1827标方。最重要的是，其具有对地形条件要求低、经济简单的优点，为我市的瓦斯开发利用提供了一种崭新的思路。

（文/本报记者 郜晋龙 李骏   图/本报记者 高云）