項目簡介
為了提高煤礦生產，通常采用大量通風來排放煤礦瓦斯(稱為礦井乏風，Ventilation Air Methane，簡稱VAM)。礦井乏風中的甲烷濃度非常低(一般小于1％)，濃度波動范圍大，直接作為主燃料使用受到了限制，幾乎所有的煤礦沒有嘗試回收和處理礦井乏風中的甲烷，而直接將其排放到大氣之中，對大氣環(huán)境造成了嚴重的污染問題。
針對煤礦乏風風量巨大、煤礦乏風中的瓦斯?jié)舛确浅５?、乏風量、瓦斯?jié)舛炔▌臃秶蟮奶攸c，研發(fā)了煤礦乏風瓦斯利用技術，研制了立式乏風熱逆流氧化裝置用以治理和利用礦井乏風瓦斯，減少因煤礦生產帶來的甲烷溫室氣體排放，同時回收礦井乏風中的能量并加以利用。
我國對煤礦乏風瓦斯利用技術的研究起步較晚，近年來，國內多個高等院校對乏風瓦斯催化氧化、熱逆流氧化的機理進行了實驗室研究，還沒有開發(fā)出能夠真正示范運行的工業(yè)樣機。
2007年，淄博淄柴新能源有限公司與高等院校合作，共同研發(fā)立式乏風瓦斯熱逆流氧化裝置。雙方共同研制的40000m3／h立式乏風熱逆流氧化裝置于2009年上半年在工廠進行模擬乏風運行試驗。該項目2009年12月通過山東省經濟和信息化委員會組織的鑒定驗收。
2010年，40000m3／h乏風氧化裝置在煤礦進行現場試驗并示范運行。
我公司還承擔了國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)重點項目“煤礦乏風瓦斯分離與氧化利用關鍵技術與設備開發(fā)”，按照項目計劃，研制了60000m3／h立式乏風氧化裝置。
煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化裝置基本原理
乏風瓦斯熱逆流氧化裝置主要由氧化裝置本體、氣體進出口分配系統(tǒng)、加熱起動系統(tǒng)、乏風換向系統(tǒng)、實時測控系統(tǒng)五大部分組成。
外部熱源(燃燒器)將熱交換介質固體氧化床加熱到甲烷氧化溫度，將礦井的通風瓦斯引入氧化裝置，與裝置內的熱交換介質在反應區(qū)進行熱交換，氣體受熱達到瓦斯燃燒所需溫度，發(fā)生氧化反應(燃燒)，放出熱量。氧化反應自維持后，停掉外部加熱。一個循環(huán)包括兩次風流換向，由控制系統(tǒng)自動控制換向時間等參數。
主要技術參數
穩(wěn)定運行的瓦斯?jié)舛确秶?.3％～2.0％；
甲烷氧化率≥97％；
能夠產生過熱蒸汽，過熱蒸汽的壓力≥2.5MPa，溫度≥400℃，壓力和溫度波動幅±5％；
進出口氣體阻力損失≤4000Pa。
淄柴煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化裝置主要技術特點
采用立式結構，避免了因自然對流帶來的溫度分布不均勻問題。
不使用催化劑，避免了因礦井乏風中含有硫化氫引起的催化劑中毒問題。
多種蜂窩陶瓷組合氧化床結構，以提高乏風瓦斯氧化效率，保障氧化裝置穩(wěn)定運行，并降低氣體流動阻力，延長氧化裝置使用壽命。
采用氣體進出口分配技術，利用導流器調節(jié)各處進出氧化床的氣體流量，以保證乏風均勻地進入氧化床。
外部熱源選用燃燒器的方式，與傳統(tǒng)的電加熱相比，可節(jié)約大量電能。
利用恒溫的高溫熱源與換熱器換熱來生產過熱蒸汽，從而避免了過熱蒸汽參數的波動，提高蒸汽質量。
高可靠性計算機監(jiān)控系統(tǒng)，將裝置的各子系統(tǒng)集中控制，進行系統(tǒng)性協調，保證熱逆流氧化裝置安全正常運行。
經濟效益分析
乏風瓦斯發(fā)生氧化反應，將CH4轉化為C02，減少溫室氣體的排放，可申請CDM項目，帶來巨大的經濟效益；反應產生的熱量可用于取暖或發(fā)電，也將產生較好的經濟效益。
舉例：假設礦井乏風甲烷濃度為0.8％，流量為8萬m3／h，投資約1100萬，年處理礦井乏風70080萬m3，，每年溫室氣體減排80000t C02當量，年回收熱量149666.4 GJ，年發(fā)電約1000萬度。
根據《京都議定書》，甲烷碳匯貿易(CDM)在2008年開始實施，若申請到CDM項目，按15美元／tC02計算，僅碳匯指標收入，每年可達120萬美元。
項目簡介
為了提高煤礦生產，通常采用大量通風來排放煤礦瓦斯(稱為礦井乏風，Ventilation Air Methane，簡稱VAM)。礦井乏風中的甲烷濃度非常低(一般小于1％)，濃度波動范圍大，直接作為主燃料使用受到了限制，幾乎所有的煤礦沒有嘗試回收和處理礦井乏風中的甲烷，而直接將其排放到大氣之中，對大氣環(huán)境造成了嚴重的污染問題。
針對煤礦乏風風量巨大、煤礦乏風中的瓦斯?jié)舛确浅５?、乏風量、瓦斯?jié)舛炔▌臃秶蟮奶攸c，研發(fā)了煤礦乏風瓦斯利用技術，研制了立式乏風熱逆流氧化裝置用以治理和利用礦井乏風瓦斯，減少因煤礦生產帶來的甲烷溫室氣體排放，同時回收礦井乏風中的能量并加以利用。
我國對煤礦乏風瓦斯利用技術的研究起步較晚，近年來，國內多個高等院校對乏風瓦斯催化氧化、熱逆流氧化的機理進行了實驗室研究，還沒有開發(fā)出能夠真正示范運行的工業(yè)樣機。
2007年，淄博淄柴新能源有限公司與高等院校合作，共同研發(fā)立式乏風瓦斯熱逆流氧化裝置。雙方共同研制的40000m3／h立式乏風熱逆流氧化裝置于2009年上半年在工廠進行模擬乏風運行試驗。該項目2009年12月通過山東省經濟和信息化委員會組織的鑒定驗收。
2010年，40000m3／h乏風氧化裝置在煤礦進行現場試驗并示范運行。
我公司還承擔了國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)重點項目“煤礦乏風瓦斯分離與氧化利用關鍵技術與設備開發(fā)”，按照項目計劃，研制了60000m3／h立式乏風氧化裝置。
煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化裝置基本原理
乏風瓦斯熱逆流氧化裝置主要由氧化裝置本體、氣體進出口分配系統(tǒng)、加熱起動系統(tǒng)、乏風換向系統(tǒng)、實時測控系統(tǒng)五大部分組成。
外部熱源(燃燒器)將熱交換介質固體氧化床加熱到甲烷氧化溫度，將礦井的通風瓦斯引入氧化裝置，與裝置內的熱交換介質在反應區(qū)進行熱交換，氣體受熱達到瓦斯燃燒所需溫度，發(fā)生氧化反應(燃燒)，放出熱量。氧化反應自維持后，停掉外部加熱。一個循環(huán)包括兩次風流換向，由控制系統(tǒng)自動控制換向時間等參數。
主要技術參數
穩(wěn)定運行的瓦斯?jié)舛确秶?.3％～2.0％；
甲烷氧化率≥97％；
能夠產生過熱蒸汽，過熱蒸汽的壓力≥2.5MPa，溫度≥400℃，壓力和溫度波動幅±5％；
進出口氣體阻力損失≤4000Pa。
淄柴煤礦乏風瓦斯熱逆流氧化裝置主要技術特點
采用立式結構，避免了因自然對流帶來的溫度分布不均勻問題。
不使用催化劑，避免了因礦井乏風中含有硫化氫引起的催化劑中毒問題。
多種蜂窩陶瓷組合氧化床結構，以提高乏風瓦斯氧化效率，保障氧化裝置穩(wěn)定運行，并降低氣體流動阻力，延長氧化裝置使用壽命。
采用氣體進出口分配技術，利用導流器調節(jié)各處進出氧化床的氣體流量，以保證乏風均勻地進入氧化床。
外部熱源選用燃燒器的方式，與傳統(tǒng)的電加熱相比，可節(jié)約大量電能。
利用恒溫的高溫熱源與換熱器換熱來生產過熱蒸汽，從而避免了過熱蒸汽參數的波動，提高蒸汽質量。
高可靠性計算機監(jiān)控系統(tǒng)，將裝置的各子系統(tǒng)集中控制，進行系統(tǒng)性協調，保證熱逆流氧化裝置安全正常運行。
經濟效益分析
乏風瓦斯發(fā)生氧化反應，將CH4轉化為C02，減少溫室氣體的排放，可申請CDM項目，帶來巨大的經濟效益；反應產生的熱量可用于取暖或發(fā)電，也將產生較好的經濟效益。
舉例：假設礦井乏風甲烷濃度為0.8％，流量為8萬m3／h，投資約1100萬，年處理礦井乏風70080萬m3，，每年溫室氣體減排80000t C02當量，年回收熱量149666.4 GJ，年發(fā)電約1000萬度。
根據《京都議定書》，甲烷碳匯貿易(CDM)在2008年開始實施，若申請到CDM項目，按15美元／tC02計算，僅碳匯指標收入，每年可達120萬美元。
