国家重点节能低碳技术推广目录(2014年本,节能部分)技术报告

1 煤矿低浓度瓦斯发电技术

一、技术名称：煤矿低浓度瓦斯发电技术

二、技术所属领域及适用范围：煤炭行业矿井抽采瓦斯用于发电

三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

瓦斯的主要成分为CH4、O2、N2以及少部分CO2，将这些瓦斯直接排放到大气中对环境的影响是非常大的。该技术主要是利用瓦斯中的CH4进行发电。目前应用该技术可实现节能量150万tce/a，CO2减排约1500万t/a。

四、技术内容

1.技术原理

一般瓦斯电站机组只能用30%浓度以上瓦斯发电，否则不易稳定燃烧。且低浓度瓦斯易发生爆炸，输送安全难以解决。

本技术通过多级阻火器和水雾输送系统保证输送安全，并在发电机组中，通过过氧燃烧达到利用瓦斯能量发电的目的。

2.关键技术

（1）低浓度瓦斯的安全输送系统；

（2）低浓度瓦斯过氧燃烧的瓦斯发电机组。

3.工艺流程

瓦斯气→抽采泵站→湿式放散阀→水位自控式水封阻火器→瓦斯管道专用阻火器→水雾输送系统→溢流式脱水水封阻火器→发电机组→发电。

五、主要技术指标

总装机容量9000kW可年发电5.44×107kWh，年耗瓦斯量18144万m3。

表1 与国外同类或相近产品主要技术参数对比

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六、典型应用案例

技术提供单位：胜利油田胜利动力机械集团有限公司

峰峰大淑村矿8台500GF1-3PW发电机组，装机容量4000kW，节煤3000吨/年，年创效益447万元，投资回收期4.69年。

羊渠河矿5台500GF1-3PW发电机组装机2500kW节煤2200吨/年，年创效益265万元，投资回收期4.69年。

七、推广前景及节能减排潜力

我国煤矿瓦斯电站一般只能用浓度30%以上煤矿瓦斯发电，低浓度煤矿瓦斯（甲烷含量6%-30%）得不到应用，而直接排空造成浪费及污染环境。因此采用此项技术既节约能量又可减少环境污染，值得在煤矿推广。目前瓦斯发电行业整体处于加速上升期，且在“十二五”、“十三五”规划期内，伴随着煤层气的大力发展，瓦斯发电行业将持续加速发展。预计未来5年该技术的推广比例将达到40%，节能能力200万tce/a，减排量2000万tCO2/a。

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2 矸石电厂低真空供热技术

一、技术名称：矸石电厂低真空供热技术

二、技术所属领域及适用范围：煤炭行业矿山民用及办公建筑冬季采暖

三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

目前该技术可实现节能量7万tce/a，CO2减排约18万t/a。

四、技术内容

1.技术原理

将汽轮发电机正常凝汽温度由40℃提高至80℃，通过热交换形成55-60℃的循环水，从而实现低真空供热。

2.关键技术

将汽轮发电机凝汽温度由正常的40℃提高至80℃后，凝汽器真空度提升为0.08-0.09MPa，加大发电机轴向推力操作及管理难度增大；与85℃出水温度，60℃回水温度的传统供热相比，低真空供热需加大暖气片的散热面积，其中旧建筑改造难度大。

五、主要技术指标

汽轮机凝汽温度80℃，凝汽器真空度0.08-0.09MPa，循环水出水温度55-60℃，回水温度40-45℃，汽轮机热效率可由20%左右提升至70%左右。

六、典型应用案例

河北金能集团井陉矿务局低真空供热面积12.85万m2，现一期工程5万m2的改造已竣工运行。2台3MW汽轮发电机组已正常运行，通过技改可实现最低15万m2的低真空供暖，投资额1171万元，节能量4226tce/采暖期（120天），经济效益为338万元/采暖期（120天），投资回收期3.4年。

七、推广前景及潜力：

适用于所有汽轮发电机凝汽余热对居民及办公的冬季采暖，节能潜力巨大。该技术目前在国内的推广比例为20%，预计未来5年该技术的推广比例将达到70%，节能能力24万tce/a，减排量63万tCO2/a。