关于瓦斯利用的节能减排效益分析

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1、关于瓦斯利用的节能减排效益分析[摘要]近年来，我国煤矿生产规模逐年扩大，而且矿井的瓦斯蕴藏量很是巨大，因此，积极利用瓦斯能源具有十分重要的战略意义。为此，本文就瓦斯利用的节能减排角度进行了讨论，首先分析了瓦斯利用的重要性及其主要途径，而后又分析了瓦斯利用的节能减排效益。[关键词]瓦斯；重要性；主要途径；节能减排效益中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0102-01引言现如今，我国煤炭开采的主要方式就是井工开采，而这种开采方式却为矿井瓦斯的产生创造了条件，这种瓦斯气体

2、不仅给井下生产带来一定的安全隐患，而且排出矿井后将会加剧温室效应。同时，我们应认识到瓦斯的另一面，即它作为一种清洁能源，具有良好的前景和开发意义。本文就是基于这一认识来研究其节能减排的效益。1瓦斯利用的重要性6仅从煤炭开采的角度而言，瓦斯是一种有害气体，它的存在给煤矿安全生产带来了严重的威胁。而从生态环境角度而言，瓦斯所造成的温室效应要比二氧化碳严重得多，它的存在加剧了全球气候变暖的进程。而从能源角度而言，瓦斯属于一种高效的清洁能源，实现对瓦斯的充分利用，可给煤矿企业带来可观的经济效益。此外，近年来，国家的政

3、策逐渐向瓦斯利用方面倾斜，给予了一些瓦斯开采的有力政策，因此，瓦斯的合理利用不但响应了国家的政策，而且也是建设资源节约型和环境友好型社会的应有之义和内在要求，同时，也大大促进了煤矿的安全生产，增加企业的经济收入，在一定程度上减少了企业的运行成本。最重要的是，瓦斯的合理利用减少了对环境的扰动，保护了生态环境。2瓦斯利用的主要途径瓦斯利用的方式多种多样，目前主要有以下两种：2.1简单处理后直接利用如果瓦斯浓度较高，且高于30%，可作为民用或供暖或发电；如果瓦斯浓度较低，可用来发电。瓦斯发电的本质是将瓦斯燃烧后释放

4、出的热能转变为电能，瓦斯发电的优势主要有以下几点：第一，对瓦斯质量要求较低；第二，整个过程投资少；第三，效益显著，技术成熟。正是基于这些优势，更多的瓦斯将会用于发电。2.2提浓后利用瓦斯经过提浓后，其性能与天然气类似，可作为天然气的替代品，直接用于化工产品的生产。3瓦斯利用的节能减排效益分析63.1瓦斯利用的节能效益瓦斯的主要成分就是甲烷，这也是瓦斯能够利用的原因。在标准状况下，甲烷的低热值为35807kJ/Nm3，如果忽略其他可燃气体的发热量，且甲烷的浓度为30%的情况下，其低热值为10742kJ/Nm3，

5、1Nm3且浓度为30%的瓦斯在充分燃烧时产生的热量约为0.37kg标准煤充分燃烧产生的热量。若充分利用瓦斯能源，如用于发电或其他方面，或者作为燃气民用（日常供暖等），这在一定程度上可大大减少标准煤的使用，节约了煤炭资源。下面以某一工程实例为背景，对瓦斯利用的节能效益进行分析。该煤矿在某一采区布置了瓦斯抽放站，该抽放站包含两个瓦斯抽放系统，即高负压抽采系统和低负压抽采系统，两个系统的瓦斯抽采纯量分别为23.46Nm3/min和11.48Nm3/min，各自的抽采瓦斯浓度分别为35%和15%，两个系统抽采的瓦斯气

6、体混合后，瓦斯的浓度变为24%，纯度量为35.3Nm3/min。为充分利用这些瓦斯能源，该煤矿决定用于发电，电站总装机容量为5400kW，共9台发电机组。电站产生的高温尾气由余热锅炉利用，可用于供暖。该电站运营后，年发电量为3078万kWh，相当于每年节约1.08万吨的标准煤。锅炉供热量为9.03GJ/小时，相当于每年节约0.23万吨标准煤。由此观之，瓦斯的合理利用会带来显著的节能效果。63.2瓦斯利用的减排效益煤矿开采过程中产生的瓦斯是多种气体的混合物，主要成分为甲烷（不考虑氮气），其他还有氢气、一氧化碳等

7、气体，这些气体的含量较少，因此，本文主要讨论甲烷的利用情况，以分析二氧化碳的减排量。众所周知，二氧化碳作为一种温室气体在全球变暖过程中扮演着重要的角色，但是甲烷在这一过程中扮演的角色也不容小觑，其引起的温室效应要比二氧化碳大得多，约为21倍。而目前，我国甲烷利用率较低，大部分均直接排放掉，家玩的排放程度远高于西方国家的水平。此外，甲烷在大气中存在的时间较长，约为15年，远低于二氧化碳气体的存留时间。由于甲烷的减排对温室效应的减轻具有显著影响，因此，瓦斯减排具有重要的意义。就文中上述煤矿的瓦斯利用而言，将瓦斯用

8、于发电，瓦斯年消耗量为4245.37万Nm3，换算成纯量约为1018.89万Nm3，瓦斯发电和供热可节约1.31万吨标准煤。下面计算该工程项目的二氧化碳的减排量。（1）瓦斯减排的当量二氧化碳减排量瓦斯减排的当量二氧化碳减排量=1018.89×0.714×21÷1000=15.28万tCO2e（2）瓦斯利用产生的二氧化碳量6瓦斯利用产生的二氧化碳量=1018.89×0.714×44÷16÷1000=2