任楼煤矿利用抽放瓦斯效益分析.doc

任楼煤矿利用抽采瓦斯发电效益分析 汪瑞侠 （皖北煤电集团公司 任楼煤矿 安徽 濉溪 235123） 摘要任楼煤矿抽放瓦斯综合利用项目集低浓度瓦斯输送、发电及系统自动控制为一体，拓宽了瓦斯资源利用渠道，加快低碳减排工作进程，提高煤矿生产安全的系数，既改善空气质量又实现了可观的经济效益。 关键词瓦斯综合利用 低碳减排 安全环保 概述 在煤炭的生产过程伴随大量瓦斯气体的排放，瓦斯的主要成分甲烷对臭氧层的破坏能力相当于二氧化碳的7倍，产生的温室效应相当于二氧化碳的21倍；开发利用煤矿瓦斯不但可以减少温室气体排放，同时还可以变废为宝，节约能源资源。如何提高煤矿瓦斯利用率，减少矿区的碳排放，实现低碳减排，是煤炭行业走低碳经济发展必然之路。 任楼矿瓦斯治理现状 任楼煤矿隶属于皖北煤电集团公司,是国家重点建设的国有大型矿井，始建于1985年11月,矿井设计生产能力为150万吨/年，服务年限为84年，1997年12月投产。2006年矿井经技改后核定能力为280万吨/年。矿井共有两个生产水平，主采中煤组的72、73、82煤，煤层具有自然发火倾向性。随着开采深度的增加，地压和瓦斯涌出量都明显增大。矿井于2009年2月正式升级为突出矿井，主采煤层72、73、82煤均为突出煤层。目前矿井相对瓦斯涌出量为7.93m3/t，绝对涌出量为46.83m3/min。矿井建有地面永久瓦斯抽采系统，年抽采量在1300万m3以上。工作面瓦斯治理采用多方式立体抽放，取得了很好的治理效果。该矿不断摸索改进抽放技术，利用现有瓦斯抽放系统进行创新，集中抽放和局部抽放并网运作，在抽放过程中采取多样性、立体化、全方位的方法，综合利用高位、埋管、顺层、老塘抽放等方式，逐步实现了瓦斯抽放专业化，提高了抽放发电能力，解决了回采工作面瓦斯超限问题；建立健全瓦斯抽放发电良性循环机制，实行瓦斯电厂、防突工区、抽排工区工资奖金挂钩联保，日清日结，以抽促采、以采保用，有效调动了现场作业人员瓦斯抽放的积极性。 任楼矿抽放瓦斯利用效益分析 任楼煤矿切实加强矿井瓦斯治理与利用工作，积极坚持走“煤与瓦斯共采、治理与利用并重，煤气电一体化发展”的循环经济新模式。日前，我矿集资兴建的瓦斯发电厂首期工程建设完成，2010年11月，3台发电机组已经开始带负荷运行，进入试运行阶段，每天发电量约为3万度。 随着采场逐步向深部和边远地带延伸，矿井升级为瓦斯突出矿井，给作业和环保带来巨大的安全隐患。为了解决矿井排空瓦斯造成的浪费和对环境污染问题，在治理矿井瓦斯灾害的同时，将原煤生产的“废物”变为综合利用的资源，利用瓦斯发电使抽放瓦斯成为盈利工程。为此，我矿依据矿井瓦斯抽排的实际情况，集资1800多万元，开始筹建瓦斯发电厂。并于2010年4月中旬向淮北发改委呈报关于任楼煤矿低浓度瓦斯发电项目请示。该项目集低浓度瓦斯输送、瓦斯发电及系统自动控制为一体，不仅拓宽了瓦斯资源利用渠道，加快节能减排工作进程，又实现了可观的经济效益。 该瓦斯发电厂主要利用地面集中抽放泵站对井下进行瓦斯抽放，当瓦斯浓度达到为12左右，即能满足正常发电。目前，任楼煤矿地面集中抽放泵站内安装有2 台电机功率为560kW 的水环真空泵，单台泵额定抽放能力为415m3/min；目前瓦斯抽放纯量为7.5N m3/min，浓度为12，可以满足一期3台发电机组的正常运行要求。新抽放站建成以后，抽排瓦斯纯量将达到14.4Nm3/min以上，届时可以满足6台机组的正常运行需求。 发电厂设计能力年发电量2160万KWh，其中一期3*600KW瓦斯发电机组。一期工程投入运行后，年可利用抽放瓦斯纯量320万立方米，年供电量976万度，新增产值564万元，年节约标准煤3417吨。在经过7个多月的建设，任瓦斯电厂建成,已于日前点火试机。截止到11月15日已发电20多万度，直接进入我矿3.5万KV变电所供使用。变废为宝，实现煤与瓦斯共采。 在工作面瓦斯治理的同时对抽采的煤层气进行收集利用，现任楼矿恒丰煤层气有限公司的3台600KW的低浓度瓦斯发电机组已正常运转。年瓦斯利用纯量在442万m3，二期共计安装6台，建成后年发电量将达到3000KW，预计每年利用瓦斯800万m3，实现煤气共采。 1、瓦斯发电站经济效益分析 （1）按建设6台发电机组（一期3*600KW瓦斯发电机组）投资1764万元计算， 2年运行总成本。机组连续运行功率按600 KW，年运行时间为7200h计算。 年发电量3600kW7200h1296万kWh 机油消耗0.0018g/kWh1296万kWh15元/千克34.99万元 人员工资运行及维护15人，人员工资平均按3万元/年计算， 15人3万元/年人45万元。 设备维护每台机组3.5万元每年，3台机组全年共10.50万元 （3）年收入 电价按0.50元/kWh计算，年收入为1296万kWh0.50元/kWh648万元； 余热蒸汽收入每台机组每小时可产生0.45吨饱和蒸汽，蒸汽价格按66元/吨计算，每年可以节约蒸汽成本64.15万元。 总收入712.15万元 （4）效益分析 总收入712.15万元 运行成本90.49万元 年运行收益712.15 -90.49 621.66万元 电站的总投资为1760万元，需要回收全部投资的时间是1761/621.662.83年，即两年零9个月可全部回收。 结束语 任楼煤矿利用抽采瓦斯发电，不仅有效消除了矿井重大安全隐患，减少了温室气体排放，保护了环境；同时还为节能减排，发展低碳经济，建设资源节约型企业发挥积极的作用。 作者简介汪瑞侠（1976--），女，安徽萧县人，助理工程师，从事环境保护与能源统计和计量设备的管理工作。Tel0557-3984222（办）；手机13966117848。