2009 安环能五阳煤矿低浓度瓦斯发电探秘_图文.doc

■■■盈咆隧 一一山西省潞安环能五阳煤矿低浓度瓦斯发电探秘口本刊记者刘梅芳 引言 这是一个在国家“一五”计划期间建设的、创造了辉煌历史的现代化矿井,曾为国家经济建设做出重大贡献,多次被国家、省、市政府表彰。 这是一个被命名为“山西省名牌产品”、生产“九级冶炼精煤”的煤矿企业。产品具有低磷、低硫、低灰、高热值特点,长期以来,备受宝钢、武钢、邯钢、天津铁厂和太钢等国有特大型企业的青睐。 这是一个与时俱进、开拓创新的矿井。他们在煤炭工业新型化发展道路上,按照煤炭生产“集中化、洁净化、多元化”的工作思路,优化产业结构,转变经济增长方式,整合资源,使矿井产能明显提升,煤焦化产业快速延伸,矿井瓦斯综合治理与综合利用成效显著,煤资源产业得到强势发展,让老矿的青春与活力彰显无遗。 在五阳矿洁净化发展中,6一16低浓度瓦斯发电使之成为世人关注的焦点。2006年6月20日,国家发改委能源局徐锭明局长和中国工程院院士周士宁等一行到五阳瓦斯发电站视察工作时说“利用6一16这么低的浓度瓦斯进 行发电,在其他地方还没有・..,’2007年 7月2l至7月27日,美国泰戈特公司和英 国MTM公司负责人先后来五阳瓦斯发电 站实地参观后,竖起大拇指连说“good、 good,ok、ok” 五阳矿是怎样利用6一16这么低 浓度的瓦斯进行发电呢请随记者一起 去探秘。 五阳煤矿瓦斯发电站位于五阳煤矿 南丰地面工业广场,与瓦斯抽放泵站毗 邻,占地面积1260平方米,电站安装有4 台500GFl3RW型机组,规模虽小,但解 决了矿井瓦斯的排空问题,破解了瓦斯 浓度低于30不能发电的技术难题。为 了破解这一难题,五阳人走过了“设想一 探索一创新一拼搏一实践一成功”的艰辛道 路。 理想与现实 2005年5月30日,五阳矿南丰地面 瓦斯抽放泵站建成运行,抽放纯瓦斯量 远远超过井下临时抽放泵站,五阳人通 过三年多的努力,矿井瓦斯综合治理初 见成效。 然而,就在此时,五阳人又萌发出了 瓦斯发电的设想,并迅速进入了瓦斯发 电的调研中。他们刚刚进入调研环节, 却得到这样一条信息国内瓦斯浓度达 到30才能发电,国际最先进的国家是 德国,但是德国的低浓度瓦斯发电也必 须达到20的浓度,而五阳矿抽出的瓦 斯浓度在6一16之间,国内外还没有利 用这么低浓度瓦斯发电的先例,怎么 办如果这样长期排空,一是污染环境, 二是浪费资源,五阳人思索着,寻觅着。 潞安集团公司董事长任润厚在北京 开会,听说山东胜利油田胜利动力机械 有限公司有低瓦斯发电技术优势,电话 安排潞安股份公司通风办和五阳矿立即 调研。这一信息,坚定了五阳人利用瓦 斯发电的信-心,他们积极组织专业技术 人员前去调研考察 2005年12月26日下午,在集团公司 办公楼五楼会议室,集团股份公司领导 和相关矿处室负责人以及五阳矿领导与 山东胜利油田胜利动力机械有限公司销 售总经理杨佳忠,就五阳上马低浓度瓦 斯发电项目的投资概算、安全、技术、效 益等方面进行了全面的可行性分析论 证。他们按照五阳南丰瓦斯抽放泵站每 分钟抽采纯瓦斯量5-6立方米,纯瓦斯量 的实际和矿井瓦斯抽采能力的提升预 测,论证结果是五阳矿可建一座4X 500KW的瓦斯发电站项目,分两期建设, 一期工程建立2X500KW瓦斯发电站的 可行性方案,同时确定了厂地,确定了双 方的责任和工期等。 山东胜利油田胜利动力机械有限公 司,是中国唯一拥有系列化、规模化和专 业化的燃气发动机的公司,技术实力雄 厚。 然而,10瓦斯浓度的发电技术,不 仅对胜利动力机械有限公司是个尝试, 对潞安和五阳矿更是如此,必须经过严 密的科学分析,如果整个环节有一处考 虑不周全或设计不合理,整个瓦斯发电 系统就可能全被摧毁,甚至有可能危及 矿井安全。 这是一个科学的探索,这是一个科 学理论的尝试。“风险共担”是协议上最 明显的字眼。山东胜利油田胜利动力机 械有限公司和五阳煤矿,在签署合作共 建五阳煤矿瓦斯发电站时,写上了这样 一条。 政府法纠2009年万方数据 利用这么低浓度的瓦斯进行发电,在没有先例的情况下,“风险共担”在情理之中。然而,长期在创新中谋发展的潞安人、五阳人,毫不犹豫地做出了勇敢尝试的选择。 2006年2月20日,在春寒料峭中,在瑞雪纷飞时,五阳煤矿南丰瓦斯发电项目正式开工了 实践与创新 新技术、新挑战,能否取得新突破、新成就,成了潞安集团备受瞩目的新热点、新焦点。 五阳煤矿南丰瓦斯发电项目开工后,矿领导经常到建设现场办公,协调解决建设中遇到的困难和问题。负责项目建设的通风副矿长李迎业和抽放办主任申永旭等技术人员全程跟踪,同合作方边研究边施工,严把每道关,对管道中的阻火器、脱水器、雾化装置的设计,对变压器室的排水沟和电缆铺设的规划,对防火板材料变更等,对原设计方案上许多不足进行了补充,填补了原设计方案上多个空白,有效促进了工程项目的建设。 2006年5月28日,五阳煤矿南丰瓦斯发电站内机器声隆隆,各个操作台、监控台前,机组、主要设备设施旁,专业技术人员、公司和矿领导等全神贯注、严密注视着首次投运两台发电机组的每一道环节,一小时、两小时、三小时一上午过去了,现场所有的人才松了口气;一个月过去了,整个系统运行安全平稳,发电效果明显,合作双方握手同贺。 五阳煤矿瓦斯成功发电属潞安首家,开创了潞安瓦斯综合治理与综合利用的先河,潞安人、五阳人在欣喜,欣喜的是企业增加了一种资源和一份效益;山东胜利油田胜利动力机械有限公司在欣喜,欣喜的是他们与潞安、与五阳合作解决了6一16低浓度瓦斯发电的国际性难题。 此项目具有三大创新点一是开发了水位自控式水封阻火、金属波纹带式阻火及细水雾与瓦斯混合输送阻火技术,提高了瓦斯输送的安全性;二是研发了TEM电子管理控制系统,实现了发电机组的过程控制和状态监测,保证了发电机组的可靠运行;三是采用了电控燃气混合、新概念预燃室等多项专利技术, 将瓦斯的利用范围扩大了24个百分点, 提高了点火的稳定性,突破了当时国内 瓦斯浓度低于30不能发电的技术难 关,率先在全世界实现了瓦斯浓度达到 61iP可安全发电的梦想。2007年年初, 此项目被山西省科学技术厅鉴定为“国 际先进水平”。 创新信心倍增,追求永无止境。就 在这一技术被鉴定的同时,该矿自我加 压,又提出了“坚持瓦斯综合治理与综合 利用并重提升”的原则,积极探索本煤 层、裂隙带和采空区三结合的立体化瓦 斯抽采技术,全力提升矿井瓦斯抽采量, 确保在创造矿井安全集约高效生产环境 的同时,扩大瓦斯发电规模,研究瓦斯发 电站余热利用工程,实现资源利用洁净 化、集约高效安全化、经济效益和社会效 益最大化,着力建设一个新的“绿色经济 工业园区”的工作思路。 过去与未来 行动往往是紧跟想法的。五阳煤矿 南丰瓦斯发电站一期工程两台机组的成 功发电后,勤奋的五阳人虽然又提出了 新的目标,但真正大幅提升瓦斯抽采量 却不是件容易的事。 潞安人、五阳人都十分清楚,五阳 实现6一16低浓度瓦斯发电不易,但 抽采瓦斯难度也非常大。一是1963年 投产以来,该公司长期经营的是低瓦斯 矿井,正式开采高瓦斯矿井是在2002 年,矿井开采延深至76采区时出现的, 对治理矿井瓦斯没有任何经验;二是 2002年年底,通过重庆煤科分院对76采 区的瓦斯状况进行测定和可行性论证, 结论是“五阳矿属较难抽放的低透气 煤层”,低透气煤层抽采瓦斯,在当时的 煤炭行业也没有成功的经验。 五阳南丰瓦斯发电站,一期工程两 台机组发电的瓦斯资源,是该矿采用本 煤层抽采并通过地面瓦斯抽放泵站提供 的,建设这个抽采系统,该矿经历了三年 多的艰辛探索和实践。一是2003年7 月,集团公司通风处和该矿组成七人调 研小组,一行到晋城煤业集团公司、淮南 矿业集团公司等实施瓦斯抽放的矿井进 行调研,研究确立了建立井下临时抽采 泵站,在7601工作面进行瓦斯抽放试验 的方案;二是2003年9月初,该矿成立了 瓦斯攻关小组,明确分工,各负其责,泵 站位置、设备型号、设备厂家的确定、抽 放系统图、钻孔结构图、相关部件工艺 图的绘制、巷道扩改、副件制作安装、抽 放泵的进购安装、抽放钻孔的开凿、岗位 人员的培训等一系列工作,按照工程网 络计划全面展开;三是2004年2月1.日, 各项配套工作具备抽放条件,进行正式 抽放试验,达到了预期效果;四是2005年 年初,着手建立地而永久性抽放泵站,于 2005年5月30|I建成投运,抽采纯瓦斯 量比井下临时瓦斯抽放泵站提高三倍 多,但也仅能满足两台机组的发电资源。 怎样提高瓦斯抽采率五阳人在实 现一期两台机组发电后,又进入了本煤 层、裂隙带和采空区三结合的立体化瓦 斯抽采技术的探索和实践,专门成立瓦 斯抽采队,并为各个掘进队配备了钻机, 拓宽了本煤层抽采瓦斯覆盖面;对正在 回采的工作面实施了尾巷抽采和裂隙带 抽采;同时创新性的实施了喷涂封堵技 术,等等。2007年,在地面瓦斯抽放泵站 的瓦斯抽采量明显提升的前提下,他们 又上马了第三、四台机组,基本实现了矿 井瓦斯资源的充分利用。电站发电至今 年4月底,累计发电1509.68万KW.H,创 造经济效益676.98万元。 目前,该矿正在谋划即将回采完毕 的7601工作面封堵抽采工作,正在掘进 7605高瓦斯工作面的瓦抽巷,随着矿井 瓦斯抽采量的增大,他们将不断扩大瓦 斯发电和余热利用规模。待余热利用工 程投运后,这里将会成为一个环保型、社 会型、效益型的‘瓦斯利用示范园区”。 五十多年来,五阳人一路坎坷、一 路拼搏、一路创新、一路高歌,凭的是智 慧和胆识,靠的是创新和实践,在煤炭 开采过程中,他们创造了“开天窗放顶 煤”、“综采综放混合开采”、“边角煤回 采”、“高瓦斯区破碎围岩沿顶顺槽开 采”等一个又一个国内、国际突破性技 术成果;在瓦斯综合治理与综合利用 上,又走出了一条低浓度瓦斯发电的特 色路子。取得如此辉煌成就,记者认 为根本取决于五阳人锐意进取精神和 百折不挠气概的宝贵资源。有这种宝 贵资源,五阳这个老矿必将会迎来更为 广阔的发展空间。尹 编辑牛博奇 政府法割2009年59万方数据