低浓度瓦斯变成了“新能源”

　　4月11日，山西省阳泉市阳煤集团五矿的小南庄风井处来了100多人，有国家和省市煤炭、能源、煤监等部门的管理者、知名专家，也有煤企领导或技术负责人。他们围着风井旁的一套低浓度瓦斯蓄热氧化井筒加热装置刨根问底，这是国际上第一套成功应用的此类装置。

　　风井是煤矿生产时为井下输送新鲜空气的通道。工人生产时，煤层里的瓦斯会随煤而出，当巷道里风流中的瓦斯浓度超过5%时就有爆炸的危险。因而向井下送风降低瓦斯浓度是煤矿安全生产的重要措施。在我国北方，冬天向进风井筒快速送冷风，会把井筒冻坏，因而北方煤矿一般是在井筒附近建一座锅炉，加热空气，送入井下。

　　进入2016年，阳煤五矿矿长宁斌着急了，五矿在小南庄井筒的燃煤锅炉面临被关停的压力。因为国家发改委发布了《京津冀协同发展生态环境保护规划》，城市建成区要基本淘汰10吨以下燃煤锅炉，小南庄在此范围之内。

　　阳煤五矿怎么办？

　　幸运的是，他们在与中煤科工集团重庆研究院（下称重庆院）的合作中找到了办法。

　　经过10余年的创新和工业试验，重庆院开发出了多床式蓄热氧化装置、低阻力移动式乏风收集系统、低浓度瓦斯输送安全保障系统、高均匀度智能掺混系统、综合安全监控系统、热能分配利用系统等，形成了低浓度瓦斯蓄热氧化成套技术与装备，获得授权发明专利10项，实用新型专利5项。

　　去年9月，重庆院与阳煤五矿合作，开始建造一套瓦斯蓄热氧化井筒加热系统。系统将抽采的5%—8%的低浓度瓦斯输送到掺混装置内，与空气混合形成1.2%的混合气体，然后将它送入蓄热氧化装置氧化产生高温烟气，再通过热交换器将冷空气加热送至井下。重庆院孙东玲研究员说，这套系统供热功率达4800千瓦，实现了每分钟1万立方进风量的井筒防冻及站场7000平方米的建筑物供暖。一个供暖季可节约标煤3200吨，减排甲烷260万标准立方，相当于减排二氧化碳当量3.6万吨。

　　一般煤矿抽采的瓦斯如果含量高于10%，会用于发电、民用或工业生产，而含量如果低于10%，则会直接排到空中。重庆院董事长邵军估算，2016年我国约有80亿立方米的井下抽采瓦斯因利用困难而直接排空。

　　现在重庆院把这些含量低于10%的瓦斯利用起来，可以说开辟了低浓度瓦斯利用的新时代，也为我国煤矿抽采瓦斯实现梯级利用、瓦斯零排放、产煤不用煤提供了有效的技术支撑。四川煤炭产业集团副总工程师高正强说，这相当于又发现了一种“新能源”。

　　小南庄新建了这套装置可以说是一举多得：关闭了燃煤小锅炉，一劳永逸地解决了燃煤热风炉污染排放问题；不再烧煤，达到了节能减排的目的；变废为宝，实现了瓦斯治理与利用的一体化发展。据重庆院测算，小南庄风井新装置投入运行后，3年多就能收回投资。值得一提的是，由于国家有瓦斯利用的鼓励扶持政策，五矿每年还能从国家获得100万元补贴。

　　对于这项技术，中国工程院院士、煤炭开采及瓦斯治理专家袁亮给予高度评价，认为这是一项世界级的成果，在低浓度瓦斯的利用上，中国已经走在了世界前列。（记者 李大庆）