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华阳集团
晋煤集团寺河矿煤层气发电项目背景
2016-03-18 13:16:22   来源: 化化网油气科技
 山西省拥有丰富的煤炭资源,同时也有丰富的煤层气资源,2000米以浅的煤层气资源总量约10万亿立方米,约占全国的三分之一。

煤层气如果加以有效利用,是优质高效的清洁能源。甲烷含量在90%以上的煤层气,每立方米煤层气发热量可达31.4~34.4兆焦,每1000立方米煤层气相当于1吨燃油或1.25吨标准煤。据测算,如果中国每年利用50亿立方米煤层气来替代煤炭,可减少灰尘排放99万吨,减少飞尘排放6300万吨。

如果煤层气直接排放到大气中,那么煤层气中的甲烷就成为强效温室气体。甲烷在大气中可存在时间达20年。以前曾经认为,每吨甲烷造成全球暖化的威力,比二氧化碳高出25倍,这是以假定甲烷在大气中存在100年来分摊计算甲烷暖化作用的平均值。这大大低估了它的影响。最新的计算方式是以20年来计算,得出甲烷的温室效应比二氧化碳强72倍。

山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司,位于山西省东南部晋城市,下辖12个生产矿井、5000万吨/年煤炭生产能力。晋煤集团的无烟煤全国闻名,一度曾占据国内化肥行业原料煤的半壁江山,属于国家级的稀缺煤种资源。

晋煤集团的矿区位于山西沁水煤田南部,面积约1200平方公里,煤炭资源储量501亿吨。矿区内煤层气资源也非常丰富。煤层气资源平均丰度每平方公里2.32亿立方米,吨煤平均含气量18立方米。而且煤层气压力大,易于抽放。整个矿区预测煤层气储量6000亿立方米,已探明750亿立方米。

晋煤集团寺河矿是2002年建成投产的现代化矿井,设计产能400万吨,经过不断改造和扩建,寺河矿2008年产量达1080万吨。寺河矿也是高瓦斯矿区,刚开始开采时,

矿井相对瓦斯涌出量为吨煤36.22m3,寺河矿东井每分钟绝对瓦斯涌出量高达497.8立方米,属世界罕见。

为了专门解决寺河矿的安全生产问题,1993年,晋煤集团就与美一国家能源公司合作,探索对寺河煤矿瓦斯的地面开采。美国人打了7口井,认为效果不好,就撤离了。

此后,晋煤集团依靠自己的力量,探索开发煤层气。2003年,晋煤集团组建了山西蓝焰煤层气公司进行煤层气开发。

20年来,晋煤集团累计投入100多亿元,克服重重困难,探索研制出了一整套具有自主知识产权、适合晋城矿区不同地质条件的地面与井下抽采装备,建立了地面和井下联合开采,采煤采气一体化等全新的技术工艺,成为国内煤炭企业中开发煤层气的典范企业。

寺河矿井下瓦斯抽采泵

2012年,晋煤集团生产煤层气超过23亿立方米,利用煤层气超过14亿立方米,利用率达到60.87%。煤层气井累计达到4367口,连续六年保持全国煤层气开发利用冠军。

在开发煤层气的同时,晋煤集团在全国最早进行了瓦斯能源综合利用探索。晋煤集团属于地方国有企业,缺乏长途输气管线资源,因此煤层气以本地化利用为主。对地面开采的90%以上浓度的高浓度煤层气,以压缩气CNG,液化气LNG形式进行加工,作为车辆,工业,民用燃料。而对于井下抽采的30-60%中低浓度煤层气,则建立坑口煤层气发电站。

晋煤集团的CNG煤层气加气站

1995年元月,晋煤集团开始做试验,利用地面抽出的瓦斯做燃料,带动两台120千瓦的内燃发电机进行试验,取得圆满成功。

2000年,公司从南方航空公司买来退役的运七飞机发动机,对其进行改造,组成了62000KW的燃气发动机发电机组,并利用余热带动一台3000KW的汽轮机,筹建了一座装机容量15MW的寺河瓦斯电站,发电实验再次获得成功。这套机组成为当时全国独有的单机容量最大的矿井瓦斯发电机组。

两次发电实验的成功和瓦斯发电的优势使晋煤集团领导信心倍增。2001年初,根据对寺河矿井开采年限,以及对煤层气储量的充分调研,晋煤集团决定在瓦斯储量丰富的寺河矿上建设一座世界最大的120兆瓦瓦斯发电厂。

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