在日前召開的第五屆絲綢之路國際博覽會暨中國東西部合作與投資貿(mào)易洽談會上，煤層氣公司瓦斯“零排放”項目作為陜煤集團低碳發(fā)展的示范典型，在分論壇——第一屆碳中和（西安）國際論壇亮相，該項目從低濃度瓦斯發(fā)電、礦井通風瓦斯利用、地面煤層氣抽采及利用、余熱利用四個方面展示了煤層氣公司在煤礦瓦斯綜合利用方面的經(jīng)驗和成果。
甲烷是我國第二大溫室氣體，煤炭開采產(chǎn)生的瓦斯排放是其主要來源之一。長期以來，我國煤礦瓦斯的治理都圍繞著保障煤礦安全生產(chǎn)這一目標，而在“30·60”雙碳目標下，推進甲烷減排，實現(xiàn)清潔低碳已成為煤礦瓦斯治理的另一個重點。瓦斯“零排放”項目正是陜煤集團提前部署甲烷減排，推進煤礦清潔低碳開采而探索實施的。
2013年，煤層氣公司在集團所屬彬長礦區(qū)煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用規(guī)劃獲得國家能源局批復，率先在全國啟動了瓦斯“零排放”示范礦區(qū)建設，現(xiàn)已建成瓦斯?jié)舛确旨壘C合利用及能源階梯利用系統(tǒng)，年均減排二氧化碳當量超過100萬噸，基本實現(xiàn)了彬長大佛寺礦瓦斯“零排放”目標，并逐步探索出了煤礦瓦斯“零排放”的綠色開采和循環(huán)經(jīng)濟低碳發(fā)展之路。
低濃瓦斯發(fā)電項目初具規(guī)模。為進一步提升煤礦瓦斯廢氣回收利用率，在彬長大佛寺煤礦建成了全國單礦裝機容量最大的低濃度瓦斯發(fā)電廠，將原來直接對空排放的井下抽采瓦斯回收發(fā)電，基本實現(xiàn)了大佛寺煤礦井下抽采濃度8%以上的瓦斯全部利用，并成功注冊聯(lián)合國CDM（自愿減排項目）項目。該項目總裝機容量2.04萬kW，年發(fā)電能力1.2億度，年可減排二氧化碳當量約90萬噸。截至目前，已累計發(fā)電7.7億度，消耗純瓦斯量超過3.8億m3，共減排二氧化碳當量570余萬噸。
通風瓦斯（乏風）利用實現(xiàn)突破。煤礦乏風是我國最大的甲烷工業(yè)排放源，但由于其所含甲烷濃度極低，利用技術難度大，長期以來都是煤礦瓦斯廢氣利用的難點。針對乏風利用的技術瓶頸，公司進行了積極探索，在彬長大佛寺煤礦開發(fā)試驗成功全國首個“煤礦通風瓦斯利用示范工程”，將甲烷濃度在0.2%-0.3%的乏風瓦斯與井下抽采8%以下的瓦斯摻混發(fā)電，實現(xiàn)了乏風瓦斯的回收利用，并成功注冊聯(lián)合國CDM（自愿減排項目）項目。該項目處理能力為40萬Nm3/h，配備一臺4500kW蒸汽輪發(fā)電機組，年發(fā)電能力3000萬度，年可減排二氧化碳當量約41萬噸。
煤層氣地面抽采及利用全面推進。為促進煤礦安全生產(chǎn)，真正實現(xiàn)高瓦斯礦井“先抽后采”，減少溫室氣體排放，煤層氣公司針對彬長礦區(qū)地質構造、煤質特征特點探索適用于該礦區(qū)的煤層氣開發(fā)利用技術，實施了日產(chǎn)30萬m3煤層氣開發(fā)利用項目，并獲得國家開發(fā)銀行專項建設基金支持。該項目現(xiàn)已建設煤層氣井73口（組）井，其中，2號水平井單井最高日產(chǎn)氣量達到3萬m3，創(chuàng)國內(nèi)低階煤煤層氣井最高紀錄，同時配套建設了集輸管網(wǎng)及壓縮提純系統(tǒng)，可將當前地面抽采的煤層氣全部利用。目前，項目累計總產(chǎn)氣量突破1.2億m3，累計減排二氧化碳當量超過180萬噸，累計售氣2500萬m3，可替代標煤1.4萬噸，有效促進了煤礦安全生產(chǎn)，增加了清潔能源供應，有效緩解了當?shù)孛裼锰烊粴獾木o張局面。
余熱利用實現(xiàn)能源階梯利用。為充分利用瓦斯發(fā)電機組高溫煙氣余熱，煤層氣公司與航天六院合作，利用我國航天技術的優(yōu)勢，在國際上首創(chuàng)將有機朗肯循環(huán)（ORC）技術引入工業(yè)化生產(chǎn)，收集現(xiàn)有瓦斯發(fā)電機組尾氣通過余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽先進入背壓式汽輪機做功，利用蒸汽顯熱進行發(fā)電，從蒸汽機出來的低壓過熱蒸汽經(jīng)減溫后進入ORC發(fā)電機組，利用蒸汽潛熱進行二次發(fā)電，實現(xiàn)對煙氣余熱的梯級利用。同時利用機組余熱為辦公樓和生活區(qū)供暖，年可節(jié)約標煤5363噸。
“零排放”項目經(jīng)過多年的探索實踐，已經(jīng)打造出了一整套可復制推廣的成熟模式，并于去年在黃陵二礦成功應用，通過建設低濃瓦斯發(fā)電及余熱利用系統(tǒng)，實現(xiàn)年回收利用瓦斯近1650萬方，減排二氧化碳當量約25萬噸，同時解決了礦方清潔取暖問題。
下一步，煤層氣公司將大力在集團所屬高瓦斯礦井推廣實施瓦斯綜合回收利用項目，推進礦區(qū)瓦斯治理和綜合利用專業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化，確保煤礦瓦斯能用盡用，為實現(xiàn)碳達峰、碳中和展現(xiàn)企業(yè)擔當。(姬倩）
