在煤业公司朱集东低浓瓦斯发电站，由煤层气公司建设的朱集东低浓瓦斯发电站二期项目现场一片繁忙景象，技术人员正在认真检查设备运行情况。“目前，项目8台机组已全部完成安装调试，已于12月1日正式投入运行，这将为矿井带来明显的经济效益和环保效益。”煤层气公司副总经理陶川辉说。

朱集东低浓瓦斯发电站二期项目

今年以来，集团公司聚焦“双碳”目标，持续推进瓦斯综合利用向着全资源利用迈进，持续优化完善发电装备配置，加大瓦斯发电机组升级改造力度，不断提高瓦斯利用率和发电效率，为探索瓦斯梯级浓度利用、实现矿井全资源转化打下了坚实基础。前三季度，煤层气公司瓦斯抽采量9401.93万立方米，发电量20879.5万度，瓦斯利用率达42.8%，均较去年同期有所增加。

减排降碳，推动企业清洁能源发展

在集团公司资源环保部，环保监管主管申礼鹏正拿着一份文件仔细研究。“11月初，国家生态环境部等11个部门印发了《甲烷排放控制行动方案》，进一步明确了‘十四五’期间甲烷排放控制政策、技术和标准体系，其中煤矿瓦斯收集被列为我国甲烷减排的主要方式，这对我们开展好瓦斯全资源利用工作提出了更高要求。”申礼鹏表示。

据统计数据，甲烷排放占全球温室气体的20%左右，是二氧化碳以外的第二大温室气体，自2008年以来呈显著上升趋势。而且，甲烷是强效温室气体，造成温室效应的能力比二氧化碳强22倍，这意味着甲烷减排是当前及未来控制温室效应的重要手段。

正因如此，国家下一步将重点推进煤矿甲烷排放数据监测，研究制定甲烷的核算标准、煤矿甲烷排放限额，鼓励引导煤炭企业加大煤矿瓦斯抽采利用，开展甲烷利用方面自愿减排碳资产交易等工作。

“对于集团公司来说，推进低浓瓦斯抽采发电不仅是践行国企担当、落实国家‘双碳’目标任务要求，也是变‘废’为宝，以瓦斯发电、瓦斯氧化供暖，降低企业能耗成本的重要举措。”资源环保部有关负责人表示。

近年来，集团公司积极实施瓦斯发电机组升级改造、瓦斯氧化等全资源化利用，算上朱集东二期工程这8台机组，已累计置换瓦斯发电机组31台，总装机规模达到31MW以上。“‘十四五’期间，集团公司将继续推进矿区瓦斯发电机组迭代更新，探索邻近矿区低浓瓦斯管路联网集中氧化利用，进一步提高瓦斯利用率，减少碳排放。”资源环保部有关负责人表示。

更新换代，全面提高瓦斯利用效率

在利用瓦斯发电过程中，瓦斯热能利用仅有30%左右。“传统瓦斯发电技术一般只能利用转化的电能，剩余的热能都通过高温烟气和冷却水排放到空气中。这次我们在朱集东矿同步建造了余热锅炉，把发电机组高温烟气进行集中利用，瓦斯的利用效率提高到50%以上。”陶川辉说。

据了解，朱集东矿原有15台低浓瓦斯发电机组是2011年左右建设，存在运行时间长、关键部件老化严重等问题。700kW的机组实际发电功率只能达到400kW，整体瓦斯利用率和利用效率较低。而朱集东矿煤层气地质储量丰富，预计未来三年矿井绝对瓦斯涌出量每年约6000万立方米，因此提高朱集东矿抽排低浓瓦斯这一清洁能源利用率，不仅能够大幅减少瓦斯对空排放造成的大气环境污染，而且能创造更好的经济效益和环境效益。

“按年发电5500小时计算，去除7.4%的厂自用电，年新增供电量超过4000万度，同时每年还能节约标准煤1.15万吨，减排二氧化碳22.7万吨。”煤层气公司安全环保部部长孟凡生介绍。

随着低浓瓦斯发电机组不断更新换代，瓦斯抽采利用水平不断提升。为进一步提高瓦斯利用效率，煤层气公司与煤业公司各单位进一步完善气源协调机制，认真开展分片区调研和分析矿井的抽采情况。“提前掌握一段时间内矿井采场变化、检修时间等制约瓦斯抽采率相关因素，及时调整发电计划，优化站区机组配置，并合理安排发电设备检修计划，确保瓦斯机组使用效率最大化。”煤层气公司生产运营部副部长石晔说。

聚焦创新，探索瓦斯全资源利用方法

随着新一批瓦斯发电机组的升级改造，集团公司当前对于浓度在10%以上的瓦斯已经有了较为成熟的应用，但受技术应用限制，浓度在10%以下的瓦斯尚未得到充分利用。根据测算，淮南矿区年度瓦斯抽采量约3.8亿立方米，其中浓度10%以下瓦斯近1.78亿立方米，加大超低浓瓦斯的应用在淮南矿区有巨大的推广前景。

而如今在丁集矿和谢桥矿建设的超低浓瓦斯氧化系统一定程度上解决了这个难题。目前3%-12%的低浓瓦斯都可以经掺混高温氧化后产生热源，满足煤矿热、电、冷等能源需求。据了解，丁集矿超低浓度瓦斯氧化及低温热能利用项目总投资7000万元，自2019年建成投产后，瓦斯年利用量已经超过3000万立方米，超过集团公司本土矿井瓦斯利用量的平均值。

谢桥矿根据矿井瓦斯储量及治理能力，建成投用了低浓瓦斯氧化利用系统。采用先进的一次瓦斯掺混技术，瓦斯利用纯量达到了为每分钟18立方米，通过瓦斯氧化炉、余热锅炉转化把超低浓瓦斯转化为蒸汽，作为煤泥烘干、井口保温、职工浴池的热源，每年可以节约标煤1.5万吨以上，供热消耗的成本比以前大幅降低，烟尘、二氧化硫、氮氧化物均远低于国家超低排放标准。

与此同时，煤层气公司积极创新，研发智能掺混利用技术。该公司对国内外相关先进技术和科研论文进行了深入学习，对高低浓瓦斯混配气样进行数据分析，将浓度低于5%的地面抽采瓦斯与采空区高浓低氧瓦斯混合，实现对两种瓦斯气源充分利用的创新攻关课题。现在，该公司能够实现在低成本、短周期条件下高、低浓瓦斯的自动混配、稳定输送，使混配气源成分精准落在计算区间，保障混配后的瓦斯不受前端各种参数波动影响，提升了发电站的运行效率。

“下一步，我们将严格按照集团公司相关要求，围绕落实煤层气产业‘十四五’发展规划，稳步推进煤矿瓦斯高效利用，助力企业绿色可持续发展。”陶川辉说。（孙飞）