山西航天国泰清洁能源有限公司

低浓度、超低浓度煤层气氧化热电联供技术介绍

一、企业简介

山西航天国泰清洁能源有限公司秉承航天科工“科技强军、航天报国”的企业使命,由航天科工山西科技发展集团(创建于1992年,是中国航天科工集团公司所属的唯一驻晋单位,前身是航天科工山西通信有限责任公司)联合山西国泰中科清洁能源技术有限公司共同发起设立,专注于煤层气综合利用,军民融合的专业化清洁能源公司。

公司坚决贯彻习总书记山西重要讲话精神,秉承航天科工集团“大防务、大安全”发展理念,坚持走中国特色的军民融合发展之路,凭借专业领域的技术优势,深入实施“装备制造业与信息技术产业融合发展,航天防务产业民用产业同步升级”的战略举措,致力于清洁能源项目的投资、建设与经营。

以煤矿瓦斯的综合利用为核心业务,余热发电等多领域协同发展。根据客户的资源状况、能源利用现状和需求,为客户提供全面、可持续不产生二次环境污染的系统能源优化实施方案和高效优质的专家服务。

尤其在瓦斯治理和利用领域,为煤矿企业提供瓦斯“零排放”及综合热电联供、淘汰燃煤锅炉、碳减排等革命性解决方案。彻底解决空排瓦斯对大气的污染,对能源的浪费,以及现有技术对环境的二次污染等世界难题。变废为宝,生产安全、清洁的绿色能源,坚持技术发展带动实体经济,积极响应党中央、省政府的号召,做“能源革命排头兵”的核心践行者。


二、技术介绍

技术总述:基于一种新型技术的清洁化、环保型的供暖、发电项目。

利用煤矿低浓度抽放瓦斯及超低浓度风排瓦斯作为用料,进行氧化反应,产生高温蒸汽达到供暖、发电之目的。


技术简介

1、技术路线说明

煤矿超低浓度抽放及风排瓦斯氧化技术的主要原理是高温甲烷氧化,主要工艺方式是:

(一)在不影响煤矿抽采系统的前提下,通过负压采集煤矿现有排空的超低浓度抽放及风排瓦斯,掺混至甲烷浓度1.2%后(其内还伴随着乙烷、丙烷等气体)输送至蓄热式氧化装置。

(二)掺混的甲烷进入氧化装置内,在900℃以上的高温环境瞬间无火焰氧化,释放氧化热,加热周围空气并将热量储存于氧化装置内的蓄热器中。由于产生的氧化热大于逃逸掉的热量,因此所产生的氧化热除了可以满足氧化装置自身热氧化环境的热量需求外,还会产生多余的热量外送进入余热锅炉,产生高温蒸汽。

(三)利用高温蒸汽,进行供暖和推动汽轮机进行发电,实现热电二联供。

2、效果图



三、氧化装置简介


准确把握煤矿痛点

环保要求煤矿淘汰燃煤锅炉

1、煤矿的取暖成本增加。购买天然气燃烧取暖,买气成本增加,且气源紧张。煤改电,电费成本增加。

2、全面提高煤矿的瓦斯利用率,将风排瓦斯即乏风利用起来,减少大气污染,废气利用。

3、模块式氧化装置的单机处理乏风量可为4- 9万立方米/小时,9万立方米/小时的装置内,在乏风的甲烷浓度为 1.2% 时,可产出 954 ℃高温热风 23000标方/小时,这是目前国内第一的工艺参数。经过项目验证,输出的热源稳定,参数稳定。

四、示范项目

已投产示范项目简介

目前已投产的第一个项目位于山西省吕梁市柳林县金家庄煤矿,项目名称为:金家庄煤业有限公司燃煤锅炉替代改造供热示范项目,于2017年11月试运行、12月正式投产。利用自有技术实现超低浓度瓦斯氧化供热,供热能力为24蒸吨/小时,0.8MPa,170°C饱和蒸汽。煤矿用于井筒保温和地面建筑供暖。

项目已经稳定运行两个供暖季,输出热源稳定、不间断。

项目典型示范意义:

1.淘汰煤矿24蒸吨燃煤锅炉,达到环保要求

2.销毁处理排空瓦斯折纯量2400万m³/年以上

3.年实现碳减排量28万吨

4.节约标准煤37000吨/年

5.氮氧化物、硫化物零排放

6.超低浓度排空瓦斯供暖全球行业技术示范

下图为金家庄项目的实景图:

已投产示范项目简介

目前已投产的第二个项目位于山西省长治市屯留县余吾煤矿,项目名称为:潞安集团余吾煤业有限公司燃煤锅炉替代改造供热示范项目,于2019年1月试运行、2月正式投产。利用自有技术实现超低浓度瓦斯氧化供热,供热能力为30蒸吨/小时,3.79MPa,450°C过热蒸汽。煤矿用于井筒保温。目前,正开展二期配套6MW蒸汽轮机进行发电工程的建设。

项目典型示范意义:

1.淘汰煤矿30蒸吨燃煤锅炉,达到环保要求

2.销毁处理排空瓦斯折纯量3000万m³/年以上

3.年实现碳减排量35万吨

4.节约标准煤40000吨/年

5.氮氧化物、硫化物零排放

6.超低浓度排空瓦斯热电联供全球行业技术示范

7.潞安集团标杆项目

下图为余吾项目实景图:

已投产示范项目模式

1、项目所需的全部投资,均由山西航天国泰清洁能源有限公司投入。

2、煤矿通过支付供暖费及电费形式,使用清洁能源。

3、项目的运营维护由山西航天国泰清洁能源有限公司负责。

未来合作模式

1、山西航天国泰清洁能源有限公司负责投资、建设、运营。

2、山西航天国泰清洁能源有限公司交钥匙工程。

3、成立合资公司,共同投资、建设、运营项目。

此核心技术(气体掺混及化学反应的控制)由山西航天国泰清洁能源有限公司持有,技术应用均由我公司具体实施。公司未来希望通过此技术,实现新业务的突破,为大气污染治理及清洁能源实业投资、运营,做出航天人应有的贡献。






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