煤層氣(煤礦瓦斯)主要成分是甲烷,其熱值是通用煤的2-5倍。
據統計,2009年,全國煤層用戶超過87萬戶,以煤層氣為燃料的汽車超過4000輛,瓦斯發電裝機容量超過92萬千瓦。然而,這樣的規模遠遠不能將目前采出的煤層氣利用起來,一大部分煤層氣采出后仍然被排空了。以目前煤層氣上游業務發展的態勢看,煤層氣下游市場的前景將非常廣闊,煤層氣終端利用項目的開發亟待推進。
國家安監局煤炭信息研究院煤層氣中心主任趙國泉表示,2009年國家下達的煤層氣抽采利用補貼資金總額為2.32億元,用于開發利用煤層氣11.
趙國泉在接受記者采訪時說:“目前我國煤層氣利用率低最主要的原因是國內煤層氣產業體系尚不完善,上游開發、中游集輸、下游利用發展不協調。上游抽采出的煤層氣缺少有效利用方式或與之相配套的長輸管線。另外一個原因是我國煤層氣資源賦存條件復雜,煤層滲透率較低,抽采出的煤礦瓦斯中,低濃度瓦斯(<30%)占很大比例。目前因缺少低濃度瓦斯的有效利用方式而被直接排放到大氣中,導致瓦斯利用不能跟上。”
煤層氣發電裝機規模逐年上升
煤炭科學研究總院煤炭工業潔凈煤工程技術中心所長陳貴峰也指出:“煤層氣根據甲烷含量的高低可分為:中高濃度煤層氣(CH4≥30%)、低濃度煤層氣(1%<CH4<30%)和礦井通風中甲烷(CH4≤1%)三種類型。其中中高濃度煤層氣可用作民用燃料(CH4>40%)、工業燃料(CH4>40%)、發電(CH4≥30%)、煤層氣液化(CH4>40%)、濃縮富集等;低濃度煤層氣主要是用作細水霧輸送及低濃度發電技術;而礦井通風中甲烷則可用于混燃發電及熱逆流轉反應技術。”
他表示,除了滿足產氣當地或近地區居民的需要使用外,近年來,隨著煤層氣抽采利用優惠政策的出臺和完善,尤其國家發改委在2009年11月的電價調整中安排落實了煤層氣發電上網加價政策,國內企業利用煤層氣發電的積極性高漲,煤層氣發電裝機規模逐年上升,技術研發和裝備制造水平不斷提高。目前中高濃度煤層氣發電最大機組已超過3000KW。山西、江西、陜西、四川、寧夏等省區煤層氣電廠所發電量均已上網銷售。
記者了解到,山西省是全國利用煤層氣發電規模最大的地區。該省晉煤集團已建成的煤層氣發電廠(站)總裝機容量達20萬千瓦。
液化煤層氣,燃氣市場的新寵
煤層氣液化是指煤層氣經凈化、提純后,在一定的溫度壓力下,從氣態變成液態的工藝。若采用深冷精餾的方法,可把濃度為35%-50%的礦井瓦斯提純液化為濃度為99.8%的LNG(液化天然氣)。煤層氣液化后,體積將縮小600倍,可大大降低運輸成本。使用LNG槽車運送,可以隨氣源和用戶的改變而改變運輸路線,甚至可以作為天然氣管道調峰資源使用。近年來,液化煤層氣業務逐漸成為了煤層利用項目的新寵。
中華煤氣國際有限公司副總裁王為為告訴記者,中華煤氣旗下公司易高環保投資有限公司(下稱易高)2009年7月在晉城投資9800萬美元的煤層氣液化項目成功投產,目前處理規模為90萬立方米/天,該項目2009年產量為
趙國泉說:“目前甲烷含量為80%以上的煤層氣大部分都是用作為液化煤層氣使用的。”2009年,國內液化煤層氣的發展相當活躍。據悉,截止2009年底,全國已經建成投產了6家煤層氣液化工廠。除中華煤氣上述液化煤層氣項目外,還包括中國聯盛、蘇州華峰、寧夏清潔能源、沁水新奧、以及中原綠能等液化煤層氣項目。
此外,
應加大低濃度瓦斯和通風瓦斯的利用
國土資源部油氣資源戰略研究中心副主車長波曾表示,2009年全國200億立方米的瓦斯排放量里就有50%—60%的瓦斯屬于低濃度瓦斯氣。而在此前召開的全國能源工作會議上,國家能源局局長張國寶表示,要加快推廣低濃度瓦斯的發電。
趙國泉說,
2010年3月,國家安監局頒布了煤礦用非金屬瓦斯輸送管材安全技術條件、瓦斯管道輸送自動阻爆裝置技術條件、煤礦低濃度瓦斯管道輸送安全保障系統設計規范、煤礦低濃度瓦斯與細水霧混合安全輸送裝備技術規范等10項低濃度瓦斯輸送和利用安全生產行業標準,自
據介紹,山東勝動集團是國內第一家成功研制低濃度瓦斯發電機組的公司,可將濃度高于6%的低濃度瓦斯轉換成電能,該技術已于2005年12月通過國家安監局的鑒定。國內研制低濃度瓦斯發電機組的廠家還有濟南柴油機廠、南通寶駒氣體發動機廠、河南柴油機重工等。目前,在美國環保局的支持下,煤炭信息研究院也正在進行低濃度瓦斯發電的示范工程研究。陳貴峰說:“目前低濃度煤層氣發電技術較成熟,發電機組運行功率一般為400—420KW,投資額約為8000—9500元/ KW。而礦井通風的利用仍處于研究示范階段、技術尚不成熟、成本高。”
趙國泉指出,目前,國內外通風瓦斯的利用主要有熱氧化、催化氧化和作為輔助燃料三種利用方式。在通風瓦斯的三種利用方式中,熱氧化技術是已實現工業化運行、最為成熟的技術。國內采用熱氧化方式利用通風瓦斯的技術主要有勝動集團的熱氧化技術。該公司2007年在遼寧阜新煤礦開始通風瓦斯的熱氧化工業性試驗,甲烷濃度為0.5%左右,2008年在陜西彬縣試制
陳貴峰表示,今后,低濃度瓦斯及通風瓦斯的利用技術應成為重點。他說:“未來應重點開展低濃度瓦斯利用技術研發示范,加大自主知識產權大容量燃氣機組的開發、低濃度煤層氣的濃縮富集、低濃度煤層氣液化技術的研發與應用。”



