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煤礦瓦斯是指儲(chǔ)集在煤層中的一種非常規(guī)天然氣(其主要成分是甲烷)，是在煤礦采煤過(guò)程中自動(dòng)散發(fā)出來(lái)的一種有害氣體，無(wú)色、無(wú)味、易燃、易爆。當(dāng)空氣中甲烷的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到5 ～16 時(shí)，遇明 火就會(huì)發(fā)生爆炸。瓦斯也因此被稱(chēng)為煤礦的“安全殺手”，而我國(guó)礦區(qū)瓦斯高突礦井眾多，所以也是世界上煤礦瓦斯災(zāi)害較為嚴(yán)重的國(guó)家。但同時(shí)瓦斯也是一種潔凈能源，有較高的利用價(jià)值，被稱(chēng)為“第二煤炭資源”。
我國(guó)煤層氣資源豐富，居世界第三，每年在采煤的同時(shí)排放130億m3以上的瓦斯，約折合標(biāo)煤1600萬(wàn)噸。過(guò)去除了供暖外，煤層氣沒(méi)有找到合理的利用手段，未能充分利用，所以，抽放瓦斯絕大部分排入了大氣，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。
因此，開(kāi)發(fā)利用煤礦瓦斯具有重要意義，一方面開(kāi)發(fā)利用煤礦瓦斯具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)階段我國(guó)煤炭等能源的價(jià)格持續(xù)波動(dòng)，而開(kāi)發(fā)利用瓦斯發(fā)電可以伴隨著煤礦開(kāi)采的工程進(jìn)行，能夠節(jié)約工程成本；另一方面瓦斯是煤礦事故的罪魁禍?zhǔn)?，?guó)內(nèi)煤礦礦難70 ～80%都是由瓦斯爆炸或突出引起，加大煤層瓦斯抽采可以減少礦道內(nèi)的瓦斯含量，有效預(yù)防事故發(fā)生。
從世界范圍來(lái)看，瓦斯利用的主要途徑集中在民用、發(fā)電、工業(yè)燃料及化工等方面。因煤礦大多分布在較偏遠(yuǎn)的地方，瓦斯民用項(xiàng)目要敷設(shè)大量的中低壓管網(wǎng)和人戶管網(wǎng)，投資成本大，而且民用消耗瓦斯氣量少，達(dá)不到一定規(guī)模，因此瓦斯民用項(xiàng)目收回投資比較困難。
而瓦斯發(fā)電則是利用目前成熟的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)，僅對(duì)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)和燃料供給系統(tǒng)加以改造，技術(shù)較為可靠。同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)機(jī)組安裝靈活，可根據(jù)各地煤礦的實(shí)際情況，裝機(jī)規(guī)模可大可小。投資少見(jiàn)效快，一般三年即可收回全部投資。如果采取熱——電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，還兼具燃?xì)忮仩t優(yōu)勢(shì)，能源利用效率更高；而且與燃煤發(fā)電相比，瓦斯發(fā)電成本低,在一定程度上減少了環(huán)境污染，是既有較高經(jīng)濟(jì)效益又有良好環(huán)保效益的項(xiàng)目，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,是瓦斯綜合利用的理想途徑。
此外，嘗試和推廣瓦斯發(fā)電還可以拓展瓦斯應(yīng)用領(lǐng)域。由于瓦斯發(fā)電站具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)模小等特點(diǎn)，尤其是集裝箱式移動(dòng)電站易于安裝、搬遷，特別適合于抽排站和地面鉆孔等地點(diǎn)使用，加之瓦斯發(fā)電耗氣量大，耗氣穩(wěn)定，有利于開(kāi)展項(xiàng)目，獲得減排資金的支持，且瓦斯發(fā)電設(shè)備還可在熱電聯(lián)產(chǎn)、備用電力和調(diào)峰等方面應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)“以抽保用,以用促抽”的目的，保證礦井安全生產(chǎn)，前景十分廣闊。因此，瓦斯發(fā)電成為目前煤礦瓦斯利用的一種主要方式。
近年來(lái)，國(guó)家發(fā)布《關(guān)于加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見(jiàn)》等政策正積極鼓勵(lì)各類(lèi)企業(yè)利用各種方式開(kāi)發(fā)利用煤層氣（煤礦瓦斯），使發(fā)電作為煤層氣（煤礦瓦斯）綜合利用的一個(gè)方向。
如今步入“十三五”，國(guó)家加大力度推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命將進(jìn)一步加快。在這一宏觀背景下，“十三五”煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
總體說(shuō)來(lái)，產(chǎn)業(yè)外部發(fā)展形勢(shì)十分有利。我國(guó)提高非化石能源和天然氣的生產(chǎn)消費(fèi)比重，將天然氣占一次能源消費(fèi)的比重提高至10%，鼓勵(lì)大力發(fā)展煤層氣，而且實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，關(guān)鍵技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化步伐加快，制約煤層氣開(kāi)發(fā)的技術(shù)瓶頸有望取得重大突破。國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的要求越來(lái)越嚴(yán)，標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高，這就要求必須把煤礦瓦斯抽采作為防治瓦斯事故的治本之策。
與此同時(shí)，我國(guó)已向國(guó)際社會(huì)鄭重承諾，2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放較2005年下降40%至45％，2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值，對(duì)控制溫室氣體排放提出了更高要求。這些因素都為產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展提供了難得的歷史機(jī)遇。
而要解決清潔能源最后一公里的NOX排放問(wèn)題，還要與之配套的瓦斯發(fā)電燃機(jī)尾氣脫硝設(shè)備來(lái)助陣才行。我司研發(fā)設(shè)計(jì)的瓦斯發(fā)電機(jī)組煙氣脫硝系統(tǒng)利用選擇性催化還原技術(shù)，通過(guò)加氨將燃機(jī)尾氣中的氮氧化物還原為氮?dú)夂退?。以一年所有燃機(jī)尾氣氮氧化物量排放量為200-300/Nm3為例，加裝煤層氣發(fā)電機(jī)脫硝系統(tǒng)后NOX排放量可降至40-50mg/Nm3以下。這樣便使瓦斯氣真正成為環(huán)保能源，為構(gòu)建綠色礦山增添了力量。
