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煤礦瓦斯,也稱煤層氣,它的主要成(chéng)分是甲烷,是全球排放(fàng)量第二大的溫(wēn)室氣體,占全球溫室氣體排放20%以上。瓦斯本身無毒,但易燃易爆,是煤礦的主要災害之一(yī)。
2023年11月,由生態環境部、外交部、國家發展改革委等11個部門聯合發布了(le)全麵且專門針對甲烷排放控製的政策文件《甲烷排放控製行動方(fāng)案》,旨在鼓(gǔ)勵煤炭企業加大瓦斯抽采利用力度,計劃到今年(2025年)實現煤礦瓦斯年利用量達到60億立(lì)方米的目標。
此(cǐ)外,生態環境部於2024年7月發布了關於煤礦低(dī)濃度瓦斯利用(yòng)的方(fāng)法學征求意見稿,並修訂了煤層氣排放標準,將低濃(nóng)度甲(jiǎ)烷(≤8%)納入碳減排項目(CCER),以促進甲烷(wán)的有(yǒu)效管理。通過CCER機製,低濃度瓦斯從“直接排放”轉向“減排創收”,推動煤炭行業向綠色低碳轉型,激發企業參與動力。
根據IPCC提供的增溫潛勢數值表明,同等質量的甲烷造成溫室氣體效(xiào)應是(shì)二氧化碳的20倍以上。所以,要實現碳(tàn)中和,甲烷減排勢在必行(háng)。
我國甲烷(wán)排(pái)放(fàng)領域分布
根據2023年《中華人民共和國氣候變化第三次兩(liǎng)年更新報告》,我國的甲(jiǎ)烷排放主要來自於(yú)化石能源的生產和使用(包括煤礦開采逸散和油氣係統)、農(nóng)業、廢棄物處理等活動,其中能源領域是最大的甲烷排放源(yuán),占排(pái)放總量的42%,是現階段的重點控排領域。
不同濃(nóng)度瓦斯主要處(chù)理方式
由此可見,中、高濃度瓦斯已(yǐ)用於民用、工業用氣、壓縮天然氣和發電等。低濃度瓦斯大部分直接排入空氣(qì)中,這部分瓦斯的比例(lì)占總(zǒng)瓦斯排放的(de)60%以上,缺乏有效的利(lì)用方式(shì),造成環境汙染以(yǐ)及能源浪(làng)費。因此,煤礦低濃度瓦斯的治理和應用,是煤礦企業必須考慮的問題。
煤礦低濃度瓦(wǎ)斯市場的綜合利用前景:
我國在煤礦瓦斯減排方麵采取了一係列有力措施,從(cóng)政策製定到技(jì)術創新(xīn),全方位推進煤(méi)礦瓦斯減排工作(zuò)。隨著(zhe)相關技術和政策的(de)不斷完善,我國在全球應對氣候變化的舞台(tái)上(shàng)將(jiāng)繼(jì)續發揮重要(yào)作用,為(wéi)實現低碳目標貢獻力量。
辣椒视频成年環境煤礦低濃度瓦斯治理技術:
對(duì)於濃(nóng)度低於8%的瓦斯,我公司主(zhǔ)要采用蓄熱(rè)式催化氧化(RCO)、蓄熱式高溫氧化(RTO)技術進行處理。RCO蓄(xù)熱式催(cuī)化氧化技術成熟,它是通過混摻過程將瓦斯濃度控(kòng)製在1%~1.2%,再經過RTO設備進(jìn)行(háng)無焰氧化分解。
辣椒视频成年環境低濃度瓦斯治理-RTO工藝
辣椒视频成年環境RTO/RCO蓄熱式催化氧化技術是一種(zhǒng)高效的低濃度瓦斯處理技術,適用於空氣與濃度8%以下的(de)低濃度瓦斯的混合物(wù)。該工藝流程從預(yù)留瓦斯管道接口開始,經過一係列的安全設備,然後(hòu)通過摻(chān)混裝(zhuāng)置調整瓦(wǎ)斯濃度至適宜範圍,再(zài)由主風(fēng)機送入氧化爐中進行氧化處理,轉化為無害的二氧(yǎng)化碳和水(shuǐ)蒸氣,最後產生的(de)餘熱可用於發電(diàn)和供暖。
低濃度瓦斯治理技術路線圖
低濃度瓦(wǎ)斯治理工藝流程圖
低濃度瓦斯治(zhì)理的工藝流程:
1、通過礦井瓦斯抽(chōu)采風機和(hé)管道,經(jīng)過一係列的(de)安全設備,低濃度瓦斯(CH₄<8%)被抽取上來。
2、通過摻(chān)混裝(zhuāng)置調整瓦斯(sī)濃度至適宜範圍:摻混係統通常采用兩級設置,混合裝置安裝濃(nóng)度傳感器,根據(jù)甲烷的體積分數控製低濃(nóng)度瓦斯輸送總管線上的閥門控製單元(yuán),經第一(yī)級瓦斯摻(chān)混係統控製混合後甲烷的體(tǐ)積分數(shù)為2.5%,再經第二(èr)級瓦斯摻混係統控製混合後甲烷(wán)的體積分數<1.2%,通(tōng)常控製在0.9%~1.0%。出現濃度(dù)異常時需執行瓦斯(sī)氣緊急切斷(duàn)操作。
3、RTO無焰氧化係統:在高溫(800~1000℃)條件下,甲烷與氧氣發生無焰氧(yǎng)化反,同時釋放出大量熱量,熱量一部分用於RTO自身能(néng)源需求,另一部分富餘熱量可進行利用,產生經濟效益。
4、富餘熱量利用係(xì)統:富餘熱量以950℃高溫氣體的(de)形式排放至餘熱利用係統,可用來產生蒸汽、熱水、熱風等形式進行再利用;富餘熱量足夠多(duō)時還可以用來發電。
氣體摻混係統:
氣體摻混係(xì)統
氣體摻混係統流程圖
瓦斯混配係統主要由離心補新風風機、混配器、安全監控係統等組成。
摻混係統采用兩級設置,在混(hún)合裝置後安裝濃度傳感器,根據甲烷的體積分數控製低濃度瓦斯輸送總管線上的閥門(mén)控製單(dān)元,經第(dì)一級瓦斯摻混係(xì)統控製混合後甲烷的體積(jī)分數為2.5%,再經第二級瓦斯摻混係統控製(zhì)混合後甲烷的體積分數<1.2%(0.9-1.1%)。
控製係統通過前饋控製(zhì)和負反饋控製相結合,實現了濃度調控的超前預判及混配(pèi)後濃度及時反饋,從而保障了混配後瓦斯(sī)濃度的穩定性和準確性。
為了預(yù)防(fáng)混配過程出現意外,從安全方麵還設計了濃度超限緊急處理係統。緊急處理(lǐ)控製優先於濃度調控控製, 實時在線監控混配係統的運行安全,其(qí)采用獨立的濃度傳感器、控製係(xì)統及終端執(zhí)行機構。
餘熱(rè)利用方式:
瓦斯無焰氧化(huà)後產生的900℃以上高溫氣體的(de)餘(yú)熱利用是提升能源效率和(hé)降低碳(tàn)排放的重要(yào)環節:
高溫(wēn)段(900℃以上(shàng)):優先發電或(huò)驅動燃氣輪機,需要有大(dà)量的富(fù)餘熱(rè)量。
中溫段(300~800℃):用於蒸汽(qì)生產、工業幹燥等。
低溫段(duàn)(<300℃):供熱、製冷或預熱助燃空氣,提升無焰氧化係統效率。
1、蒸汽發電
適用於餘熱穩定、規模(mó)較大的場景(jǐng)。通過餘熱鍋爐將高溫(wēn)氣體熱(rè)量轉化(huà)為蒸汽,驅動汽輪發電機發電,可為 礦區(qū)或周邊區域供電。
2、礦區供暖
利用餘熱加熱熱水或空氣,為礦區建築、井口防凍、洗浴熱水(shuǐ)等提供熱源,替代燃煤鍋爐,減少碳排放。
3、工業流程應用
煤泥幹燥:高(gāo)溫氣(qì)體直接或間接用於煤礦煤泥等副產品的(de)幹燥處理,降低水分含量,提(tí)升燃(rán)燒效率或資源化利用價值。
瓦斯提純預處理:利(lì)用餘熱為低濃度(dù)瓦(wǎ)斯提純(如變(biàn)壓吸附、膜分離)提(tí)供熱能,降低提純能耗。
辣椒视频成年環境低濃度瓦斯(sī)治理裝置的優勢和特點:
1、反應速(sù)度快;
2、氧(yǎng)化效(xiào)率高,達99%以上;
3、技術成熟,安全係數高;
4、設計(jì)靈活,可(kě)為客戶量身定製;
5、產生的經濟效益高,餘熱回收利用,可供發電、供暖等。