屯兰矿风排低浓度瓦斯氧化利用技术研究.pdf

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1、第3期山西焦煤科技No．32014年3月ShanxiCokingCoalScience&TechnologyMar．2014·技术经验·屯兰矿风排低浓度瓦斯氧化利用技术研究郭晋辉(1．河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454000；2．山西焦煤集团有限责任公司安全监察局，山西太原030024)摘要为合理充分利用煤矿风排瓦斯，实现煤矿安全生产、减少温室气体排放、降低环境污染、利用清洁能源，屯兰矿在石家河回风井建设开发了处理能力10万Nm的风排瓦斯氧化装置，配备相应安全输送系统和额定出力7MW蒸汽锅炉，回收热量用于产生3．82MPa／450oC过热蒸汽，年减排纯瓦斯量931．

2、2万Nm，折合14．02万t，年产蒸汽8万t，经济、社会效益显著。关键词矿井乏风；风排瓦斯；氧化利用技术中图分类号：TD712+．67文献标识码：B文章编号：1672—0652(2014)03—0007—03所谓风排瓦斯是指“煤矿采取通风方式排出的，效利用煤矿的洁净能源，而且为煤矿的可持续发展提浓度在0．75％以下的瓦斯”(《煤矿安全规程》规定，供了一条新途径，同时，乏风利用可以使风排瓦斯成矿井总回风巷中的瓦斯浓度不得高于0．75％)。长为盈利工程，风排的瓦斯越多，产生的经济效益也就期以来，由于风排瓦斯的浓度较低，直接利用的技术越好，可以形成良性循环J。有了经济杠杆的作难度较大

3、。因此，矿井的绝大多数风排瓦斯都被直接用，就能进一步调动风排瓦斯的主动性，促进煤矿安排放到大气中，这不仅污染了大气环境，也浪费了清全生产。因此，最大限度地利用资源，开发乏风氧化洁能源¨-4J。近年来，山西省煤炭产量逐年增加，全工程是十分必要的。省矿井瓦斯排放量和风排瓦斯量也在逐渐增加，经测2风排低浓度瓦斯氧化利用技术算，当年全省矿井风排瓦斯量达到了约62亿ITI，占建设开发处理能力1O万Nm／h通风瓦斯氧化到全省煤矿瓦斯排放总量的60％以上。因此，充分装置、高品位蒸汽发生装置和相应的安全输送及余热合理利用煤矿风排瓦斯，对保障煤矿安全生产、减少利用设备。温室气体排放、降低环境污染

4、、利用清洁能源有着重2．1理论基础要的意义。借鉴蓄热式高温空气燃烧技术(HTAC技术，见1矿区利用乏风的必要性图1)，让燃料在高温低氧环境下燃烧。当常温空气屯兰矿隶属于西山煤电集团有限责任公司，为高由换向阀切换进入蓄热室1后，经过蜂窝陶瓷蓄热室瓦斯矿井，根据2008年矿井瓦斯等级鉴定结果：绝对时被加热，在极短的时间内常温空气被加热到接近炉瓦斯涌出量256．43m／min，相对瓦斯涌出量33．58膛温度(一般比炉膛温度低50℃～100oC)，高温热m／t。乏风中的甲烷被排放到大气中，既浪费了大量空气进入炉膛后，抽引周围炉内的气体形成一股含氧洁净能源，又污染了大气。为了解决矿井风排

5、瓦斯造量大大低于21％的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄成的浪费和对环境污染问题，在治理矿井瓦斯灾害的高温空气附近注入燃料，使燃料在贫氧(2％～20％)同时，将其充分利用，开发乏风氧化技术，不但可以有状态下实现燃烧；与此同时，炉膛内燃烧后的烟气经收稿日期：2014—0l一25作者简介：郭晋辉(1979一)，男，山西晋中人，2011级河南理工大学在读工程硕士，工程师，主要从事煤矿安全监察工作(E—mail)gjh_0888@163．tom2014年第3期郭晋辉：屯兰矿风排低浓度瓦斯氧化利用技术研究·9·2)乏风气路设置。物综合排放标准》规定240mg／Nm。GB16297—考虑到乏风

6、中瓦斯浓度较低，输送管路不存在危1996~大气污染物综合排放标准》中未对CO排放量险l生，故管路中只设置必要的阀门，并考虑矿井井下做规定，根据GB3095—1996~环境空气质量标准》规瓦斯突出时，浓度急剧升高或井下出现爆炸情况设置定，空气中CO浓度日平均不超过6mg／Nm，本系统必要的防护措施。每台XY10—12G型乏风氧化装置排烟中CO含量450mg／Nm，排人大气稀释后，系统前设置1台对旋式轴流风机。根据机组技术参数，所在地空气中CO浓度远低于6mg／Nm。XY10—12G型乏风氧化装置的进气支管为DN16002)噪声。使用的乏风氧化装置为无机械传动，玻璃钢管。3台乏风氧

7、化装置配备1套乏风输送系故无噪声污染。统。乏风输送总管线采用玻璃钢管道架空敷设，过公3)废水。少量生活污水、综合泵房和乏风氧化路部分管道采用桁架进行支撑。装置换热器排出的少量废水，通过排污沟及埋地污水3)乏风氧化装置进气压力。管线接至石家河风井原有排污系统统一排入矿区污在每台XY10—12G型乏风氧化装置前设置1台水处理站处理。处理后可满足《污水综合排放标准》对旋式轴流风机，保证乏风经管道输送系统输送到乏(GB8978—1996)中二级标准要求。风氧化装置前的气体压力不低于1．5kPa。2．