煤矿风井排出的瓦斯可回收利用

煤矿风井排出的瓦斯可回收利用 煤矿风井排风中含有大量瓦斯。由于瓦斯被稀释，一般浓度大于 0.5％，常规利用煤矿瓦斯的技术都是行不通的。最近，美国环保总署和有关单位分析、鉴定并证实氧化煤矿排风瓦斯的一些技术还是可行的，有进展前途。为了进一步保证煤矿安全生产，需要向煤矿井下供应大量的新奇空气来稀释沼气浓度，排除有害气体。这就要靠通风手段。几乎所有煤矿排风瓦斯都直接排放到大气中，不仅造成环境污染，而且浪费了大量可利用的瓦斯资源。美国环保总署估量，以 2025 年为例，全球全年的煤矿通风瓦斯排放量在 173 亿立方米以上，相当于把2.37 亿吨二氧化碳排放到大气中。其中 11 个主要产煤国家占 88％以上：中国排在第一位，达 67 亿立方米，以下依次是，美国 26 亿立方米，乌克兰 22 亿立方米，俄罗斯和澳大利亚各 7 亿立方米，波兰和哈萨克斯坦分别达到 4 亿立方米和 3 亿立方米。氧化煤矿排风瓦斯有多种技术可资利用。美国环保署正在评估最佳风流、沼气浓度和市场的有效利用范围。最有前途的是风流反向反应器技术。这一技术是利用瓦斯和热交换器介质坚硬床层间再生热交换原理，排风瓦斯从一个方向流入，经过反应器，温度升高，直到瓦斯被氧化。氧化瓦斯的热产品继续朝坚硬床层远侧流动时，失去热量，直到风流自动反向，最后排放出空气、二氧化碳、水和热量。热量可向当地供热，或煤气透平发电。根据实验和现场经验，风流反向反应器可以在排风瓦斯浓度低达 0.1％的情况下维持运转。在美国，这项已属成熟的技术即将投入商业应用。矿井排风瓦斯也能直接作为发电的燃料气体。商业应用已证实技术上是可行的，工艺也很简单，尽管其在减少温室气体的数量上受到一定限制。澳大利亚安平煤矿就利用 10％的排风瓦斯供许多内燃机使用。排风瓦斯（浓度 0.7％）无需加工，可直接进入以煤矿瓦斯和老塘瓦斯（必要时加天然气）为主要燃料的内燃发动机和发电机机组发电使用。有些公司已经成为或正在开发以排风瓦斯为主要燃料的瓦斯透平。有的技术采纳催化剂使排风瓦斯燃烧，有的技术则是使瓦斯在外部燃烧器上进行而不用催化剂，但这样做的效果要比标准透平温度低一些，因而还存在燃烧不充分的问题。目前，有开发商称，他们能利用瓦斯浓度 1％至 1.6％的矿井排风瓦斯，或矿井排风瓦斯和高浓度煤气的混合物。还有开发商正在讨论瓦斯浓度 0.8％或更低的排风瓦斯的利用技术。假如瓦斯浓度高，这些透平使用排风瓦斯的数量可...