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1、關(guān)于瓦斯利用的節(jié)能減排效益分析[摘要]近年來，我國煤礦生產(chǎn)規(guī)模逐年擴(kuò)大，而且礦井的瓦斯蘊(yùn)藏量很是巨大，因此，積極利用瓦斯能源具有十分重要的戰(zhàn)略意義。為此，本文就瓦斯利用的節(jié)能減排角度進(jìn)行了討論，首先分析了瓦斯利用的重要性及其主要途徑，而后又分析了瓦斯利用的節(jié)能減排效益。[關(guān)鍵詞]瓦斯；重要性；主要途徑；節(jié)能減排效益中圖分類號：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-914X（2014）44-0102-01引言現(xiàn)如今，我國煤炭開采的主要方式就是井工開采，而這種開采方式卻為礦井瓦斯的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件，這種瓦斯氣體
2、不僅給井下生產(chǎn)帶來一定的安全隱患，而且排出礦井后將會加劇溫室效應(yīng)。同時(shí)，我們應(yīng)認(rèn)識到瓦斯的另一面，即它作為一種清潔能源，具有良好的前景和開發(fā)意義。本文就是基于這一認(rèn)識來研究其節(jié)能減排的效益。1瓦斯利用的重要性6僅從煤炭開采的角度而言，瓦斯是一種有害氣體，它的存在給煤礦安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的威脅。而從生態(tài)環(huán)境角度而言，瓦斯所造成的溫室效應(yīng)要比二氧化碳嚴(yán)重得多，它的存在加劇了全球氣候變暖的進(jìn)程。而從能源角度而言，瓦斯屬于一種高效的清潔能源，實(shí)現(xiàn)對瓦斯的充分利用，可給煤礦企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。此外，近年來，國家的政
3、策逐漸向瓦斯利用方面傾斜，給予了一些瓦斯開采的有力政策，因此，瓦斯的合理利用不但響應(yīng)了國家的政策，而且也是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的應(yīng)有之義和內(nèi)在要求，同時(shí)，也大大促進(jìn)了煤礦的安全生產(chǎn)，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入，在一定程度上減少了企業(yè)的運(yùn)行成本。最重要的是，瓦斯的合理利用減少了對環(huán)境的擾動(dòng)，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。2瓦斯利用的主要途徑瓦斯利用的方式多種多樣，目前主要有以下兩種：2.1簡單處理后直接利用如果瓦斯?jié)舛容^高，且高于30%，可作為民用或供暖或發(fā)電；如果瓦斯?jié)舛容^低，可用來發(fā)電。瓦斯發(fā)電的本質(zhì)是將瓦斯燃燒后釋放
4、出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，瓦斯發(fā)電的優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：第一，對瓦斯質(zhì)量要求較低；第二，整個(gè)過程投資少；第三，效益顯著，技術(shù)成熟。正是基于這些優(yōu)勢，更多的瓦斯將會用于發(fā)電。2.2提濃后利用瓦斯經(jīng)過提濃后，其性能與天然氣類似，可作為天然氣的替代品，直接用于化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。3瓦斯利用的節(jié)能減排效益分析63.1瓦斯利用的節(jié)能效益瓦斯的主要成分就是甲烷，這也是瓦斯能夠利用的原因。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷的低熱值為35807kJ/Nm3，如果忽略其他可燃?xì)怏w的發(fā)熱量，且甲烷的濃度為30%的情況下，其低熱值為10742kJ/Nm3，
5、1Nm3且濃度為30%的瓦斯在充分燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量約為0.37kg標(biāo)準(zhǔn)煤充分燃燒產(chǎn)生的熱量。若充分利用瓦斯能源，如用于發(fā)電或其他方面，或者作為燃?xì)饷裼茫ㄈ粘９┡龋?，這在一定程度上可大大減少標(biāo)準(zhǔn)煤的使用，節(jié)約了煤炭資源。下面以某一工程實(shí)例為背景，對瓦斯利用的節(jié)能效益進(jìn)行分析。該煤礦在某一采區(qū)布置了瓦斯抽放站，該抽放站包含兩個(gè)瓦斯抽放系統(tǒng)，即高負(fù)壓抽采系統(tǒng)和低負(fù)壓抽采系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)的瓦斯抽采純量分別為23.46Nm3/min和11.48Nm3/min，各自的抽采瓦斯?jié)舛确謩e為35%和15%，兩個(gè)系統(tǒng)抽采的瓦斯氣
6、體混合后，瓦斯的濃度變?yōu)?4%，純度量為35.3Nm3/min。為充分利用這些瓦斯能源，該煤礦決定用于發(fā)電，電站總裝機(jī)容量為5400kW，共9臺發(fā)電機(jī)組。電站產(chǎn)生的高溫尾氣由余熱鍋爐利用，可用于供暖。該電站運(yùn)營后，年發(fā)電量為3078萬kWh，相當(dāng)于每年節(jié)約1.08萬噸的標(biāo)準(zhǔn)煤。鍋爐供熱量為9.03GJ/小時(shí)，相當(dāng)于每年節(jié)約0.23萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。由此觀之，瓦斯的合理利用會帶來顯著的節(jié)能效果。63.2瓦斯利用的減排效益煤礦開采過程中產(chǎn)生的瓦斯是多種氣體的混合物，主要成分為甲烷（不考慮氮?dú)猓渌€有氫氣、一氧化碳等
7、氣體，這些氣體的含量較少，因此，本文主要討論甲烷的利用情況，以分析二氧化碳的減排量。眾所周知，二氧化碳作為一種溫室氣體在全球變暖過程中扮演著重要的角色，但是甲烷在這一過程中扮演的角色也不容小覷，其引起的溫室效應(yīng)要比二氧化碳大得多，約為21倍。而目前，我國甲烷利用率較低，大部分均直接排放掉，家玩的排放程度遠(yuǎn)高于西方國家的水平。此外，甲烷在大氣中存在的時(shí)間較長，約為15年，遠(yuǎn)低于二氧化碳?xì)怏w的存留時(shí)間。由于甲烷的減排對溫室效應(yīng)的減輕具有顯著影響，因此，瓦斯減排具有重要的意義。就文中上述煤礦的瓦斯利用而言，將瓦斯用
8、于發(fā)電，瓦斯年消耗量為4245.37萬Nm3，換算成純量約為1018.89萬Nm3，瓦斯發(fā)電和供熱可節(jié)約1.31萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。下面計(jì)算該工程項(xiàng)目的二氧化碳的減排量。（1）瓦斯減排的當(dāng)量二氧化碳減排量瓦斯減排的當(dāng)量二氧化碳減排量=1018.89×0.714×21÷1000=15.28萬tCO2e（2）瓦斯利用產(chǎn)生的二氧化碳量6瓦斯利用產(chǎn)生的二氧化碳量=1018.89×0.714×44÷16÷1000=2
