任樓煤礦利用抽采瓦斯發(fā)電效益分析

1、任樓煤礦利用抽采瓦斯發(fā)電效益分析58煤炭加工COALPROCESSING&與綜合利用PREHENSIVEUTILIZATIONNo.4,2011任樓煤礦利用抽采瓦斯發(fā)電效益分析汪瑞俠(皖北煤電集團公司任樓煤礦,安徽濉溪235123)摘要:介紹了任樓煤礦瓦斯抽采利用現(xiàn)狀,該礦集低濃度瓦斯輸送,瓦斯發(fā)電及系統(tǒng)自動控制為一體,瓦斯發(fā)電一期工程已建成投產,經計算,不到3a即可回收全部投資,既節(jié)約了能源,改善了空氣質量,又取得了可觀的經濟效益.關鍵詞:煤礦;瓦斯;發(fā)電;效益中圖分類號:TD845文獻標識碼:A文章編號:10058397(2011)04-0058-02煤炭開采中要排放大量的

2、瓦斯氣體,瓦斯的主要成分甲烷對臭氧層的破壞能力相當于二氧化碳的7倍,產生的溫室效應相當于二氧化碳的2l倍.開發(fā)利用煤礦瓦斯不但可以減少溫室氣體排放,保證煤礦安全開采,同時還可以變廢為寶,節(jié)約能源資源.如何提高煤礦瓦斯利用率,減少煤礦區(qū)的碳排放,是煤炭行業(yè)發(fā)展低碳經濟的重要保障.1任樓煤礦瓦斯治理現(xiàn)狀任樓煤礦隸屬于皖北煤電集團公司,是國家重點建設的國有大型礦井,始建于1985年11月,礦井設計生產能力150萬t/a,服務年限84a,1997年12月投產.2006年技改后,礦井核定能力提高到280萬t/a.礦井共有兩個作業(yè)水平,主采中煤組的72,73,82煤,煤層具有自然發(fā)火傾向性.隨著開采深度的

3、增加',地壓和瓦斯涌出量都明顯增大.礦井于2009年2月正式升級為瓦斯突出礦井,主采煤層72,73,82煤均為瓦斯突出煤層.目前礦井相對瓦斯涌出量為7.93m/t,絕對涌出量為46.83m/min.礦井建有地面永久瓦斯抽采系統(tǒng),年抽采量1300萬m以上.工作面瓦斯采用多方式立體抽放,效果良好.該礦不斷摸索改進抽放技術,在現(xiàn)有瓦斯抽收稿日期:2011-04-20作者簡介:汪瑞俠(1976一),女,安徽蕭縣人,1997年畢業(yè)于徐州煤炭建筑工程學院,皖北煤電集團任樓煤礦助理工程師,電話:05573984222.放系統(tǒng)上進行創(chuàng)新,使集中抽放和局部抽放并網運作,在抽放過程中采取多樣性,立體化,全

4、方位的方法,綜合利用高位,埋管,順層,老塘抽放等方式,逐步實現(xiàn)了瓦斯抽放專業(yè)化,提高了抽放發(fā)電能力,解決了回采工作面瓦斯超限問題.另外,該礦建立健全瓦斯抽放發(fā)電良性循環(huán)機制,實行瓦斯電廠,防突工區(qū),抽排工區(qū)工資獎金掛鉤聯(lián)保,日清日結,以抽促采,以采保用,有效調動了現(xiàn)場作業(yè)人員瓦斯抽放的積極性.2任樓礦瓦斯利用現(xiàn)狀任樓煤礦切實加強礦井瓦斯治理與利用工作,堅持走"煤與瓦斯共采,治理與利用并重,煤一氣一電一體化發(fā)展"的循環(huán)經濟新模式.隨著采場逐步向深部和邊遠地帶延伸,礦井升級為瓦斯突出礦井,給作業(yè)和環(huán)保帶來巨大的安全隱患.為了解決瓦斯排放造成的浪費和對環(huán)境的污染問題,該礦決定發(fā)展

5、瓦斯發(fā)電工程.根據礦井瓦斯抽排的實際情況,集資1800多萬元,籌建瓦斯發(fā)電廠,并于2010年4月中旬向淮北發(fā)改委呈報關于任樓煤礦低濃度瓦斯發(fā)電項目請示.該項目集低濃度瓦斯輸送,瓦斯發(fā)電及系統(tǒng)自動控制為一體,不僅拓寬了瓦斯資源利用渠道,加快了節(jié)能減排工作進程,又實現(xiàn)了可觀的經濟效益.日前,該礦瓦斯發(fā)電廠首期工程建設完成,2010年11月,3臺發(fā)電機組已經開始帶負荷運行,進入試運行階段,每天發(fā)電量約為3萬kW?h.2011年第4期汪瑞俠:任樓煤礦利用抽采瓦斯發(fā)電效益分析59瓦斯發(fā)電廠主要利用地面集中抽放泵站抽出的井下瓦斯,當瓦斯?jié)舛冗_到約12%時,即能滿足正常發(fā)電需要.目前,任樓煤礦地面集中抽放泵

6、站內安裝有2臺功率為560kW的水環(huán)真空泵,單臺泵額定抽放能力為415ITI/min;目前瓦斯抽放純量為7.5m/min,濃度為12%,可以滿足一期3臺發(fā)電機組的正常運行要求.新抽放站建成以后,抽排瓦斯純量將達到l4.4m/min以上,屆時可以滿足6臺機組的正常運行需求.發(fā)電廠設計年發(fā)電量2160萬kW?h,其中一期為3×600kW瓦斯發(fā)電機組.一期工程投入運行后,可利用瓦斯純量442萬m/a,供電量976萬kW?h/a,新增產值564萬元,節(jié)約標準煤3417t/a.截止到2010年11月15Et,一期工程已發(fā)電20多萬kW?h,直接進入任樓煤礦3.5萬kV變電所.在工作面瓦斯治理的

7、同時對抽采的煤層氣進行收集利用,目前,任樓礦恒豐煤層氣有限公司的3臺600kW的低濃度瓦斯發(fā)電機組已正常運轉.年利用純瓦斯442萬m,二期共計安裝6臺,建成后年發(fā)電量將達到3000kW?h,預計每年利用純瓦斯800萬rn,實現(xiàn)煤氣共采.3瓦斯發(fā)電站經濟效益(1)年運行總成本.建設6臺發(fā)電機組(一期3×600kW瓦斯發(fā)電機組),投資約1764萬元.機組連續(xù)運行功率按600kW,年運行時間7200h計算,年運行總成本如下:年發(fā)電量:3×600kW×7200h=1296萬kW?h;機油消耗:0.0018g/kW?h×1296萬kW?h×15kg=34.99萬元;人員工資:運行及維護15人,人員工資平均按3萬a計算,l5人×3萬元/人=45萬兀:設備維護:每臺機組每年需3.5萬元,3臺機組全年共10.50萬元.(2)年收入.電價按0.50Yc/kW?h計算,每年電費收人為:1296萬kW?h×0.50kW?h=648萬元;每臺機組每小時可產生0.45t飽和蒸汽,蒸汽價格按66t計算,每年可以節(jié)約蒸汽成本64.15萬元.總收入達712.15萬元.(3)效益分析.發(fā)電廠年運行成本為9O.49萬元,年運行收益=712.15萬元一90.49萬元=621.66萬元.電站總投資為1760