栗 磊 傅国廷 崔宝库 栗鲁平 靳曙琛 华明国

(潞安化工集团有限公司，山西 046204)

潞安集团主要生产基地潞安矿区和武夏矿区合计面积约4328km2，煤层气(原位高浓度瓦斯)资源储量约4340×108m3，可采储量1120×108m3。十三五期间，潞安集团共有高瓦斯矿井20座，突出矿井2座。2020年，潞安集团所属矿井抽采瓦斯总量超5×108m3，利用瓦斯总量超2.5×108m3。其中地面井抽采量0.5×108m3,利用量0.5×108m3，井下煤层气抽采量4.5×108m3，利用量2.0×108m3。

1 乏风瓦斯氧化利用(甲烷体积分数<0.75%)

2015年5月潞安集团与中煤科工重庆研究院、浙江亿扬能源科技有限公司等相关单位合作建成了潞安高河乏风氧化发电项目正式并网发电并稳定运行。乏风蓄热氧化发电原理及工艺如图1所示，对煤矿回风井扩散塔排出的乏风通过引风罩进行收集，同时将抽采瓦斯从抽采泵站引出，通过混配装置掺入乏风后提升乏风甲烷浓度至1%～1.2%，然后经脱水装置脱水后，送入蓄热氧化装置(Regenerative Thermal Oxidizer，以下简称“RTO”)进行氧化放热，RTO出来的高温烟气进入锅炉换热，产生高温高压蒸汽推动汽轮机转子转动，从而带动发电机转子发电，发出的电能通过升压变压器升压后并入电网。锅炉中的富裕热量或蒸气轮机发电后的蒸气余热还可以通过换热器换热后用于洗浴、冬季供暖或煤矿进风井空气加热。

图1 乏风氧化利用工艺流程图

高河乏风氧化项目采用BOT合作模式，总投资3.8×108元，设计乏风处理能力108×104m3/h，配备12台氧化装置(RTO)(单台处理乏风量90000m3/h)和1台30MW汽轮发电机组，年发电量2×108kWh、年温室气体减排140×104t二氧化碳当量、替代标准煤6.8×104t。……