首鋼資源高效利用瓦斯發(fā)電“碳”尋綠色發(fā)展之路

2024年1月至11月，累計利用瓦斯850.34萬立方米，瓦斯發(fā)電量1414.73萬度，折合減排二氧化碳15.73萬噸，這是首鋼福山資源集團(tuán)有限公司（以下簡稱“首鋼資源”）下屬寨崖底煤礦高效利用井下瓦斯發(fā)電交出的一份亮眼成績。

瓦斯賦存于煤層間，主要成分為甲烷，具有無色、無味、易燃、易爆等特點(diǎn)。在煤礦開采的過程中，當(dāng)井下空氣中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5%—16%時，遇火就可能發(fā)生爆炸，是煤礦安全生產(chǎn)的頭號“大敵”；如將其直接排放至空氣中，它的溫室效應(yīng)是二氧化碳的26倍，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境。

“留”與“排”皆不可取，那該如何馴服這個頭號“大敵”？

首鋼資源積極響應(yīng)國家節(jié)能減排號召，認(rèn)真落實(shí)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展要求，以“一引領(lǐng)兩融合”為實(shí)踐路徑，積極探索瓦斯治理新模式，賦能企業(yè)綠色低碳發(fā)展。通過充分調(diào)研，首鋼資源與山西君柳新能源科技有限公司合作，因地制宜，率先在寨崖底煤礦建設(shè)了第一個瓦斯發(fā)電站，項目裝機(jī)容量3兆瓦。發(fā)電站采用國際領(lǐng)先的煤礦低濃度瓦斯氧化利用技術(shù)，將井下瓦斯轉(zhuǎn)化為電能，每年可向煤礦供電約1600萬度，實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”。

“瓦斯抽采泵站抽出的瓦斯?jié)舛仍?%—25%范圍，經(jīng)過混合空氣，配比為5%—8%的低濃度瓦斯，然后通過安全輸送系統(tǒng)進(jìn)入熱能島，使其安全穩(wěn)定氧化產(chǎn)生高溫蒸汽，再經(jīng)過余熱鍋爐產(chǎn)生過熱蒸汽推動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電?！惫ぷ魅藛T介紹瓦斯發(fā)電工藝流程。

寨崖底煤礦持續(xù)優(yōu)化瓦斯抽采系統(tǒng)，強(qiáng)化瓦斯抽采力度，在保證礦井安全生產(chǎn)前提下，同時滿足瓦斯發(fā)電需求。礦井現(xiàn)配備ZDY12000LD型千米定向鉆機(jī)2臺、ZDY13000LD型千米定向鉆機(jī)1臺、ZDY3200L型普通鉆機(jī)3臺，有力提高抽采鉆孔施工效率；利用千米鉆機(jī)施工本煤層區(qū)域預(yù)抽鉆孔，提前治理規(guī)劃區(qū)域內(nèi)8、9號煤層的瓦斯，采用本煤層定向長鉆孔、高位裂隙孔、采空區(qū)埋管抽采等抽采工藝，不斷提高瓦斯抽采量；日常加強(qiáng)對各區(qū)域瓦斯抽采系統(tǒng)、管路等設(shè)備的檢修維護(hù)，井下各鉆場加強(qiáng)鉆孔的巡檢，確保抽采系統(tǒng)安全可靠，防止因漏氣和設(shè)備故障而影響瓦斯抽采。

“根據(jù)現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)顯示，瓦斯發(fā)電站的平均瓦斯純量為20立方米/分鐘，濃度為7.1%，達(dá)到瓦斯發(fā)電濃度5%—8%的要求。”控制室內(nèi)，工作人員指著屏幕說。昔日的“害蟲”瓦斯，搖身一變成為清潔能源。它的高效利用，每年可為煤礦節(jié)約電網(wǎng)購電費(fèi)用600余萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。同時，大大降低了煤礦安全生產(chǎn)風(fēng)險，減少了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、安全效益、環(huán)保效益等多重提升。

高效利用瓦斯發(fā)電，實(shí)現(xiàn)化害為利、變廢為寶、節(jié)能減排，這是首鋼資源有力踐行“碳達(dá)峰、碳中和”綠色低碳發(fā)展理念的生動實(shí)踐。