煤礦瓦斯排放與利用盧鑒章教授級(jí)高工/博導(dǎo)12/19/20251煤炭科學(xué)研究總院提綱：一.全國煤礦瓦斯涌排現(xiàn)狀與預(yù)測二.煤礦瓦斯排放的影響三.煤礦中、低濃度瓦斯治理與利用四.煤礦瓦斯減排與利用CDM研究五.主要結(jié)論12/19/20252煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀1.煤礦的分布概況27個(gè)省、直轄市、自治區(qū)，1264個(gè)縣均有煤礦分布，占行政區(qū)劃的44.2%；2007年7月全國共有各類煤礦12577處；57個(gè)市縣瓦斯災(zāi)害比較突出；12/19/20253煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀1.煤礦的分布概況國有重點(diǎn)煤礦總數(shù)約681處、其中納入45戶重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)的煤礦共414處；國有地方煤礦總數(shù)約2210處；全國煤礦中高瓦斯礦井約4462處，煤與瓦斯突出礦井約911處；12/19/20254煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀1.煤礦的分布概況國有重點(diǎn)煤礦多分布在我國中北部地區(qū)；低瓦斯礦井主要分布在我國北部；高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井主要分布在我國中東部、中南和西南部地區(qū)；12/19/20255煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀國有重點(diǎn)礦煤炭產(chǎn)量和瓦斯等級(jí)分布情況國有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)量和瓦斯等級(jí)分布概況國有重點(diǎn)煤礦煤炭多產(chǎn)自我國中北部低瓦斯礦井主要分布在我國北部，而高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井主要分布在我國中東部和中南部2003年國有重點(diǎn)煤礦瓦斯涌出量62.3億m32005年全國煤礦瓦斯涌出量150億m312/19/20256煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀2.我國煤礦瓦斯涌排情況幾乎所有礦井均有瓦斯涌出；2002年初步調(diào)查全國煤礦瓦斯涌出量100億m3；2003年國有重點(diǎn)煤礦瓦斯涌出量約62.3m3；2005年全國煤礦瓦斯涌出量約130-150億m3；12/19/20257煤炭科學(xué)研究總院國有重點(diǎn)煤礦中，高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井?dāng)?shù)量和煤炭產(chǎn)量比例都在50%左右，這使得高瓦斯突出礦井瓦斯涌出量所占比例接近90%。一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀12/19/20258煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀2.我國煤礦瓦斯涌排情況國有重點(diǎn)煤礦瓦斯涌出情況差異較大；除少數(shù)煤礦（如晉城、陽泉）外，多數(shù)礦井瓦斯涌出較低；高瓦斯，突出礦井平均瓦斯涌出量20Mm3/a左右；低瓦斯礦井平均瓦斯涌出量2Mm3/a左右12/19/20259煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀2.我國煤礦瓦斯涌排情況國有重點(diǎn)煤礦瓦斯涌出量呈逐年增加趨勢(shì)，這與煤炭產(chǎn)量增加趨勢(shì)一致；瓦斯涌出量的增幅小于產(chǎn)量的增幅，瓦斯排放系數(shù)穩(wěn)中有降；低瓦斯礦井瓦斯涌出較為穩(wěn)定，基本上不受煤炭增產(chǎn)的影響；高、突礦井的瓦斯涌出基本上隨煤炭產(chǎn)量增加而增加。12/19/202510煤炭科學(xué)研究總院隨著我國煤礦瓦斯抽放技術(shù)日臻成熟，我國國有重點(diǎn)煤礦瓦斯抽放量逐年增加。據(jù)調(diào)研計(jì)算結(jié)果。2006年全國瓦斯抽放量達(dá)到32億m3，其中國有重點(diǎn)煤礦26億m3一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀3.國有重點(diǎn)煤礦瓦斯抽放情況12/19/202511煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀3.國有重點(diǎn)煤礦瓦斯抽放情況認(rèn)真貫徹“十二字”方針，加大了瓦斯抽放力度，瓦斯抽放裝備和工藝的技術(shù)進(jìn)步，使我國國有重點(diǎn)煤礦瓦斯抽放量逐年提高。全國瓦斯抽放量2006年達(dá)32億m3，2007年達(dá)43億m3；多數(shù)抽放礦井瓦斯抽放量僅在6mm3/a左右；貫徹“十六字”工作體系后，抽放量將進(jìn)一步提高12/19/202512煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀多數(shù)抽放礦井瓦斯抽放量僅在6Mm3/a左右注1：橫坐標(biāo)為年瓦斯抽放量，單位：Mm3/年；縱坐標(biāo)為礦井個(gè)數(shù)，單位：個(gè)。注2：年瓦斯抽放量小于30Mm3/年的抽放礦井瓦斯抽放量分布直方圖。12/19/202513煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀多數(shù)抽放礦井的瓦斯抽放率在30%左右注：橫坐標(biāo)是瓦斯抽放率（%），縱坐標(biāo)是礦井?dāng)?shù)量（個(gè)）12/19/202514煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀多數(shù)礦井瓦斯抽放濃度在25%左右注：*按國家煤礦安全規(guī)程，瓦斯?jié)舛取?5%才能進(jìn)行抽放，否則必須放空，但為防止瓦斯積聚，允許使用移動(dòng)抽放泵對(duì)25%以下煤礦瓦斯進(jìn)行臨時(shí)抽放注：橫坐標(biāo)是瓦斯抽放濃度（%），縱坐標(biāo)是礦井?dāng)?shù)量（個(gè)）12/19/202515煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀4.國有重點(diǎn)煤礦瓦斯風(fēng)排情況據(jù)調(diào)研計(jì)算，2003年國有重點(diǎn)煤礦瓦斯風(fēng)排量47億m3，其中低瓦斯礦井所占比例為15%，而高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井所占比例達(dá)85%12/19/202516煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀4.國有重點(diǎn)煤礦瓦斯風(fēng)排情況各礦風(fēng)排瓦斯情況差異較大，寺河礦高達(dá)1億m3以上，多數(shù)礦較??；高瓦斯突出礦井風(fēng)排瓦斯量平均在14Mm3/a左右；低瓦斯礦井風(fēng)排瓦斯量平均在2Mm3/a左右；多數(shù)礦井風(fēng)排瓦斯?jié)舛仍?.2%左右；12/19/202517煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀4.國有重點(diǎn)煤礦瓦斯風(fēng)排情況低瓦斯礦井涌出的瓦斯主要依靠風(fēng)井排放;高瓦斯突出礦井的瓦斯1/3通過抽放系統(tǒng)抽排，2/3通過風(fēng)流排放;瓦斯風(fēng)排仍然是煤礦瓦斯的主要排放方式.12/19/202518煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀5.地方煤礦瓦斯涌排情況與國有重點(diǎn)煤礦相比，地方煤礦中高瓦斯、突出礦井所占比重小，多數(shù)為低瓦斯礦井；山西地方煤礦中，低瓦斯礦井約占90%12/19/202519煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀5.地方煤礦瓦斯涌排情況地方煤礦瓦斯涌出與高瓦斯突出礦井?dāng)?shù)量有很大相關(guān)性晉城市高瓦斯礦井116個(gè)，占山西地方礦高瓦斯礦井的34.8%.其中，相對(duì)瓦斯涌出量大于20m3/t的礦井有48個(gè)；山西省2個(gè)有煤與瓦斯突出的地方礦均在晉城，其瓦斯排放系數(shù)高達(dá)45m3/t；晉城市地方礦加權(quán)平均后的瓦斯排放系數(shù)在25%左右；12/19/202520煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀5.地方煤礦瓦斯涌排情況鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦瓦斯排放系數(shù)低，而國有地方和國有重點(diǎn)煤礦相當(dāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦開采深度淺，煤層瓦斯含量低，使得瓦斯排放系數(shù)低；

2003年晉城市瓦斯排放系數(shù)小于3m3t的鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦占全市鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦總數(shù)的40%；國有地方礦瓦斯排放系數(shù)較高，晉城市瓦斯排放系數(shù)大于20m3/t的礦井占全市的70%；國有地方礦的瓦斯排放系數(shù)接近國有重點(diǎn)煤礦，即10m3/t。12/19/202521煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀6.全國煤礦瓦斯涌排量估計(jì)瓦斯涌出量（億m3）瓦斯抽放瓦斯風(fēng)排抽放量（億m3）占瓦斯涌出的比例（%）風(fēng)排量（億m3）占瓦斯涌出的比例（%）國有重點(diǎn)煤礦62.2615.652546.6175地方煤礦30～504.8010~1625~4581~89全國煤礦90～11020.4518~2370~9077~82全國煤礦瓦斯涌排量估計(jì)（2003年）與其它研究機(jī)構(gòu)近年來研究結(jié)果的比較每年，數(shù)據(jù)年代不詳130中國工程院每年，數(shù)據(jù)年代不詳194聯(lián)合國有關(guān)機(jī)構(gòu)96（2000年）130（2004年）煤炭信息研究院其中，國有重點(diǎn)煤礦62.74億m3，國有地方及鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦26.8489.58國家發(fā)改委能源研究所（2000年）備注瓦斯排放量（億m3）研究單位和個(gè)人12/19/202522煤炭科學(xué)研究總院一、全國煤礦分布及瓦斯涌排現(xiàn)狀2002年全國煤礦瓦斯涌出量估計(jì)2010年全國煤礦瓦斯涌出量估計(jì)2010年全國煤礦瓦斯涌出較2002年密集的省份主要集中在山西、淮南、淮北、貴州、東北一帶，都是國家傳統(tǒng)的產(chǎn)煤區(qū)和高瓦斯涌出區(qū)。值得注意的是，除西南外，我國西部大部分煤礦都是低瓦斯礦井，雖然未來煤炭產(chǎn)量增幅較為明顯，但瓦斯涌出量同比增加很少，因此，未來瓦斯涌排治理及利用仍須以山西、淮南、淮北、貴州、東北為重點(diǎn)。12/19/202523煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響1.我國煤層瓦斯資源與特征國土資源部2006年公布為36.81×1012m3，與我國天然氣相當(dāng)，居世界產(chǎn)煤國前列。3328~1411~1936.86~7617~11312/19/202524煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響總量東部西部中部100%31.46萬億m310.8%3.39萬億m325.4%7.99萬億m363.8%20.08萬億m312/19/202525煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響煤層瓦斯資源多為少生（氣）中儲(chǔ)（氣）型和多生低儲(chǔ)型，合計(jì)約占我國煤層瓦斯資源量的70%，僅有30%的煤層瓦斯有可能通過地面垂直鉆井技術(shù)開采。煤層瓦斯資源約70%分布在地下1000m以深，僅有30%分布在1000m以淺，從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)一步限制了地面鉆井開采煤層瓦斯氣能力。12/19/202526煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響2.煤層瓦斯抽排分類煤炭生產(chǎn)階段資源枯竭，礦井廢棄采前預(yù)抽或僅產(chǎn)氣煤炭正常開采%CH413040809095CBM地面鉆井煤層瓦斯氣CMMd,u

可利用的礦井抽放瓦斯CMMd,e

未利用放空的礦井抽放瓦斯VAM礦井風(fēng)排瓦斯AMM廢棄礦井瓦斯12/19/202527煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響3.煤礦瓦斯事故造成的危害24起死亡百人以上的特別重大事故中，瓦斯事故17起，事故起數(shù)占70.8%，死亡人數(shù)占61.4%；1次死亡3人以上的重特大事故中，瓦斯事故占55%；1次死亡10人以上的特大事故中，瓦斯事故占80%；2007年煤礦重特大事故中瓦斯事故起數(shù)占78.6%，死亡人數(shù)占80.3%。12/19/202528煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響4.煤礦瓦斯對(duì)全球氣候變化的影響較大（來源：劉德順

，CDM項(xiàng)目體制、方法學(xué)與實(shí)施框架，清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)培訓(xùn)講義，中國CDM能力建設(shè)項(xiàng)目，2005年6月）12/19/202529煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響WORLD：2000中國：1994（來源：PAMELAM.FRANKLIN等，METHANETOMARKETSPARTNERSHIP:OPPORTUNITIESFORCOALMINEMETHANEPROJECTDEVELOPMENT，2004第四屆國際煤層氣論壇）（來源：《中華人民共和國氣候變化初始國家信息通報(bào)》，中國計(jì)劃出版社，2004年，北京）12/19/202530煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響5.煤礦瓦斯排放造成的資源浪費(fèi)嚴(yán)重清潔能源資源浪費(fèi)清潔能源資源匱乏每年有近100億m3的煤礦瓦斯未能有效利用而直接排放。甲烷是高熱值清潔能源QCH4=35~36MJ/m3，燃燒尾氣中煙塵、二氧化硫含量極低。以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，天然氣等清潔能源所占比例很小；約合12.6Mtce/a的能源；若按燃煤，每年有大量的燃煤污染物排入大氣，污染了環(huán)境12/19/202531煤炭科學(xué)研究總院二、煤礦瓦斯排放的影響6.煤礦瓦斯排放的公眾化常識(shí)水平不高對(duì)瓦斯事故頻繁發(fā)生的原因知之甚少；不了解煤礦瓦斯是一種導(dǎo)致氣候變暖的溫室氣體；對(duì)煤礦瓦斯利用技術(shù)及減排機(jī)制不太了解；缺少煤礦瓦斯排放與利用的信息。12/19/202532煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)12/19/202533煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)12/19/202534煤炭科學(xué)研究總院2003年我國重點(diǎn)煤礦抽放瓦斯利用量達(dá)到6.2億m3，利用率近40%；2006年我國重點(diǎn)煤礦抽放瓦斯利用量達(dá)到6億m3，利用率近23.5%；2007年我國重點(diǎn)煤礦抽放瓦斯利用量達(dá)到14.5億m3，利用率近33%；抽放瓦斯利用礦井?dāng)?shù)占抽放礦井?dāng)?shù)的1/3；我國重點(diǎn)煤礦瓦斯利用規(guī)模的利用率差別很大，抽放瓦斯利用水平不均衡；貫徹國務(wù)院瓦斯治理“十二字”方針后，抽放礦井?dāng)?shù)、抽放量、利用率逐年提高。三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)12/19/202535煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)1.我國煤礦瓦斯利用的主要技術(shù)途徑民用，作為燃?xì)夤┚用袷褂茫▔嚎s瓦斯和管道瓦斯）；發(fā)電：內(nèi)燃機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組；工業(yè)燃料：鋼鐵廠、汽車用燃料；工業(yè)原料：炭黑。12/19/202536煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)2.國內(nèi)外正在研究的煤礦中濃度瓦斯利用技術(shù)抽放瓦斯凈化富集技術(shù)吸附/解吸法技術(shù)滲透分離法技術(shù)低溫液化分離法技術(shù)12/19/202537煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)2.國內(nèi)外正在研究的煤礦中濃度瓦斯利用技術(shù)抽放瓦斯發(fā)電（供熱）技術(shù)＊往復(fù)式燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)（內(nèi)燃機(jī)）發(fā)電技術(shù)＊燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)＊燃?xì)忮仩t—蒸氣輪機(jī)發(fā)電技術(shù)＊聯(lián)合循環(huán)多聯(lián)供技術(shù)12/19/202538煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)2.國內(nèi)外正在研究的煤礦中濃度瓦斯利用技術(shù)化工原料技術(shù)高濃度抽放瓦斯或經(jīng)凈化富集后的高品位甲烷氣作為化工原料氣（合成氣）生產(chǎn)甲醇、甲醛等高附加值產(chǎn)品煤制炭黑12/19/202539煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)2.國內(nèi)外正在研究的煤礦中濃度瓦斯利用技術(shù)汽車燃料技術(shù)火炬燃燒技術(shù)對(duì)達(dá)不到瓦斯利用要求濃度，而濃度不是太低的抽放瓦斯，可以用火炬燃燒技術(shù)將甲烷氧化燃燒成CO2，以減排溫室氣體。12/19/202540煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)3.低濃度風(fēng)排瓦斯利用技術(shù)富集技術(shù)液化床濃縮器技術(shù)可將甲烷濃度由0.1～0.9%富集到20%配氣技術(shù)通過高濃度的甲烷氣或高熟值的內(nèi)烷氣與低濃度瓦斯配制成可以利用的產(chǎn)品12/19/202541煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)配氣技術(shù)濃縮器技術(shù)技術(shù)流程：礦井風(fēng)排瓦斯從吸附器底端進(jìn)入，向上逆流通過液化床，吸附介質(zhì)吸附甲烷增重7～20％后，落入吸附器底部被存儲(chǔ)器收集，再通過吸附介質(zhì)傳輸系統(tǒng)送至解吸器，而后通過提高溫度將濃縮的甲烷解吸出來成為高濃度產(chǎn)品氣，解吸后的吸附介質(zhì)通過傳輸系統(tǒng)重新回到吸附器繼續(xù)使用。技術(shù)應(yīng)用：多用于化工等行業(yè)VOC處理。類似研究：能將甲烷濃度0.1～0.9%的原料氣富集到甲烷濃度20%的產(chǎn)品氣，如果來流甲烷濃度更高，產(chǎn)品氣中甲烷濃度可增加至30%或更高。工程適用性：模擬風(fēng)排瓦斯進(jìn)行測試，無工程應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn)：配氣技術(shù)相對(duì)較為簡單，即通過高濃度的甲烷氣或高熱值的丙烷氣與低濃度瓦斯混合，配成可以利用的產(chǎn)品氣，如國外已有將抽放瓦斯注入風(fēng)排瓦斯以提高風(fēng)排瓦斯中甲烷濃度的案例。工程適用性：國外為穩(wěn)定瓦斯氣，多有采用12/19/202542煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)3.低濃度風(fēng)排瓦斯利用技術(shù)氧化燃料技術(shù)流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)也稱為逆流反應(yīng)器、流向變換反應(yīng)器技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)風(fēng)排瓦斯在1000℃以上，或在催化劑作用下較低溫度的自氧化穩(wěn)定燃燒，多余熱可回收利用或發(fā)電。12/19/202543煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)風(fēng)排瓦斯V2V1V1V2HeatExchanger固體層固體層廢氣、廢熱

下風(fēng)流上風(fēng)流甲烷完全氧化利用固定床中固體層與氣體層再生熱熱交換原理，實(shí)現(xiàn)風(fēng)排瓦斯周期性自熱氧化反應(yīng)。技術(shù)原理保持1000℃以上燃燒溫度使用催化劑降低甲烷氧化反應(yīng)活化能，實(shí)現(xiàn)在相對(duì)較低溫度下的自穩(wěn)定氧化燃燒。技術(shù)分類12/19/202544煤炭科學(xué)研究總院時(shí)間1994年2001-2002年

2005年甲烷減排試驗(yàn)示范階段，熱能未回收地點(diǎn)：英國煤炭公司應(yīng)用：風(fēng)排瓦斯（混量）8000m3/h，甲烷濃度0.3~0.6%。甲烷減排與小規(guī)模熱能生產(chǎn)示范階段地點(diǎn)：澳大利亞BHP公司APPIN煤礦應(yīng)用：風(fēng)排瓦斯（混量）6000m3/h，有90%的熱回收生產(chǎn)熱水大規(guī)模甲烷減排與能源生產(chǎn)示范階段地點(diǎn)：澳大利亞BHPBilliton公司W(wǎng)estCLIFF煤礦應(yīng)用：風(fēng)排瓦斯（混量）規(guī)模達(dá)到250,000m3/h（相當(dāng)于礦井風(fēng)排瓦斯總量的1/5），可產(chǎn)生6MW電能熱流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)（TFRR）研究與示范12/19/202545煤炭科學(xué)研究總院加拿大CANMET中試試驗(yàn)裝置基本技術(shù)條件：自動(dòng)點(diǎn)火溫度350～800℃，最低甲烷工作濃度0.1%，甲烷濃度可變，適用于甲烷的減排，但如果回收熱量用于發(fā)電則需要補(bǔ)充額外燃料以提高甲烷濃度。熱回收效率：對(duì)于濃度0.3~1.0%的風(fēng)排瓦斯，熱回收效率在50~95%，當(dāng)濃度0.5%時(shí)，熱量回收效率75%技術(shù)應(yīng)用：2003年，LefebvreFrères

Ltée公司在蒙特利爾安裝CH4MIN裝備，處理1800m3/h的礦井乏風(fēng)。北京化工大學(xué)試驗(yàn)室裝置基本技術(shù)條件：在實(shí)驗(yàn)臺(tái)規(guī)模（催化劑裝填量1升）開展了0.5~1%模擬風(fēng)排瓦斯減排，當(dāng)濃度1%時(shí)，氣體混合物溫度能達(dá)到750℃。在不同的反應(yīng)條件下，甲烷催化氧化燃燒的轉(zhuǎn)化率均超過98%，能在較寬的操作條件下實(shí)現(xiàn)低濃度甲烷自熱氧化燃燒，循環(huán)周期最長超過50分鐘。技術(shù)應(yīng)用：正準(zhǔn)備與煤化工分院共同開展技術(shù)推廣及示范。催化流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)（CFRR）研究與示范12/19/202546煤炭科學(xué)研究總院流轉(zhuǎn)反應(yīng)器技術(shù)特點(diǎn)特征熱流轉(zhuǎn)反應(yīng)器催化流轉(zhuǎn)反應(yīng)器工作原理流轉(zhuǎn)流轉(zhuǎn)催化劑無有自動(dòng)點(diǎn)火溫度1000℃350—800℃循環(huán)周期較短較長最低甲烷濃度0.2%0.1%減排適用性適于減排適于減排回收熱量用于發(fā)電的可能性需額外補(bǔ)充甲烷，提高供氣濃度，并保持濃度穩(wěn)定需額外補(bǔ)充甲烷，提高供氣濃度并保持濃度穩(wěn)定甲烷濃度可變性可變可變12/19/202547煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)3.低濃度風(fēng)排瓦斯利用技術(shù)微型貧燒燃?xì)鉁u輪機(jī)技術(shù)間壁回?zé)崾綔u輪機(jī)和接觸反應(yīng)貧燒渦輪機(jī)。前者利用燃燒產(chǎn)生的熱量將含有甲烷的礦井乏風(fēng)預(yù)熱至自燃點(diǎn)（700—1000℃之間）燃燒，用來發(fā)動(dòng)渦輪機(jī)。后者要求瓦斯?jié)舛却笥?.6%，因此在乏風(fēng)中需額外補(bǔ)充甲烷，澳大利亞已開發(fā)出1%的接觸式燃?xì)廨啓C(jī)，能夠在低濃度下運(yùn)行。12/19/202548煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)3.低濃度風(fēng)排瓦斯利用技術(shù)輔助燃料技術(shù)風(fēng)排瓦斯中有一定量的可燃成分，可以取代周圍空氣用于內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)作為助燃劑，從而節(jié)約部分燃料，減少甲烷排放量。可節(jié)約主燃料8～10%，減少瓦斯排放量20%～80%。12/19/202549煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)3.低濃度風(fēng)排瓦斯利用技術(shù)常見粉煤發(fā)電站助燃風(fēng)排瓦斯在粉煤發(fā)電站鍋爐內(nèi)燃燒，可替代全部或部分環(huán)境空氣。其基本技術(shù)條件是燃燒度應(yīng)在1400—1650℃12/19/202550煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)3.低濃度風(fēng)排瓦斯利用技術(shù)常規(guī)粉煤發(fā)電站助燃廢煤/尾煤/風(fēng)排瓦斯在穩(wěn)轉(zhuǎn)爐內(nèi)混合燃燒基本技術(shù)條件：燃燒溫度1200℃～1550℃廢煤/尾煤/風(fēng)排瓦斯在流化床內(nèi)混合燃燒基本技術(shù)條件：燃燒溫度850℃—950℃內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)助燃基本技術(shù)條件：燃燒溫度1800℃—2000℃常規(guī)燃?xì)廨啓C(jī)助燃基本技術(shù)條件：燃燒溫度1400℃—1650℃12/19/202551煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)3.全尺度濃度煤礦瓦斯減排與利用技術(shù)綜合體系將煤礦瓦斯凈化富集技術(shù)、低濃度瓦斯利用技術(shù)及中濃度瓦斯利用技術(shù)耦合在一起就構(gòu)成了全尺度濃度煤礦瓦斯減排與利用技術(shù)綜合體系，可根據(jù)煤礦瓦斯排放實(shí)際情況，進(jìn)行技術(shù)方案的選擇，生產(chǎn)天然氣、電力、熱、冷、化工品及車用燃料等12/19/202552煤炭科學(xué)研究總院三、煤礦中低濃度瓦斯治理與利用技術(shù)12/19/202553煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究1.清潔發(fā)展機(jī)制過去1萬年中地球的氣溫是比較穩(wěn)定的，工業(yè)革命以來，人類能源消費(fèi)不斷增加，導(dǎo)致溫室氣體在地球表面大氣層中不斷積累，加劇了地球大氣的溫室效應(yīng)聯(lián)合國于1990年建立了氣候變化框架公約政府間談判委員會(huì)，1992年通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》，1997年通過了《京都議定書》確保其CO2、CH4等六種受控的溫室氣體排放總量，在2008—2012的承諾期內(nèi)比1990年至少減少5.2%12/19/202554煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究1.清潔發(fā)展機(jī)制為了使發(fā)達(dá)國家能夠完成減排義務(wù)，《京都議定書》建立了三種輔助機(jī)制，即“聯(lián)合履約機(jī)制”“清潔發(fā)展機(jī)制”“排放貿(mào)易”。發(fā)達(dá)國家可以通過這三種機(jī)制在本國以外取得減排的低消額。這三種機(jī)制中，只有清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）是發(fā)達(dá)國家締約方與發(fā)展中國家締約方之間的合作機(jī)制。12/19/202555煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究1.清潔發(fā)展機(jī)制CDM是一種國際合作機(jī)制；對(duì)發(fā)達(dá)國家而言，CDM提供了一種靈活的履約機(jī)制對(duì)發(fā)展中國家，通過CDM項(xiàng)目可以獲得部分資金緩助和先進(jìn)技術(shù)；世界銀行研究表明，中國可以提供世界CDM所需項(xiàng)目的一半以上，約含1億—2億噸CO2當(dāng)量噸CO2的溫室氣體；2002—2005年，有77.348億人民幣投入中國四個(gè)CDM項(xiàng)目。12/19/202556煤炭科學(xué)研究總院四、煤礦瓦斯減排與利用CDM研究2.煤礦瓦斯減排與利用CDM項(xiàng)目發(fā)展概況CDM對(duì)治理和利用煤礦風(fēng)排瓦斯的意義＊帶來難得的發(fā)展機(jī)遇＊引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)＊增加融資機(jī)會(huì)＊搭建廣闊的國際合作平臺(tái)12/19/202557煤炭科學(xué)研究總院南山項(xiàng)目潘三項(xiàng)目潘一&謝橋項(xiàng)目阜新項(xiàng)目寺河項(xiàng)目地理位置黑龍江鶴崗南山礦安徽淮南潘三礦安徽淮南潘一、謝橋礦遼寧阜新山西晉城寺河礦瓦斯利用對(duì)象礦井抽放瓦斯礦井抽放瓦斯礦井抽放瓦斯、地面鉆井開采煤層氣礦井抽放瓦斯、地面鉆井開采煤層氣礦井抽放瓦斯瓦斯利用方向發(fā)電（出售給當(dāng)?shù)仉娏荆┟裼?熱電聯(lián)產(chǎn)（自用）/燃燒熱電冷聯(lián)產(chǎn)（自用）/鍋爐煤改瓦斯民用（含工業(yè)）/并網(wǎng)發(fā)電/燃燒并網(wǎng)發(fā)電瓦斯利用規(guī)模2MW8000戶居民民用4.8MW熱電聯(lián)產(chǎn)15.6MWe11.8MWt（含鍋爐）4.8MWc12MW民用與工業(yè)用燃料120MW電站項(xiàng)目技術(shù)路線中濃度瓦斯內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)抽放技術(shù)升級(jí)中濃度瓦斯內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)火炬燃燒技術(shù)抽放技術(shù)升級(jí)（鉆孔、管線等）中高濃度瓦斯配氣技術(shù)中濃度瓦斯內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)鍋爐煤改瓦斯技術(shù)抽放技術(shù)升級(jí)地面鉆井采氣技術(shù)火炬燃燒技術(shù)抽放技術(shù)升級(jí)（鉆孔、管線密封、壓力控制等）中濃度瓦斯內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)年平均減排CO2e量6.24萬t17.8萬t41萬t65.8萬t197萬t減排CO2e信用期10年10年10年7年10年項(xiàng)目實(shí)施階段已完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告（PDD）我國政府尚未受理EB尚未登記與驗(yàn)證已完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告（PDD）我國政府尚未受理EB尚未登記與驗(yàn)證已完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告（PDD）我國政府已經(jīng)出具

不反對(duì)意見函EB尚未登記與驗(yàn)證已完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告（PDD）我國政府尚未受理EB尚未登記與驗(yàn)證已完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告（PDD）我國政府尚未受理EB尚未登記與驗(yàn)證國際合作方日本英國英國ADBWB（PCF）我國已向EB提出申請(qǐng)的五個(gè)煤礦瓦斯減排與利用CDM項(xiàng)目概況