小型煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化供热技术研究
瓦斯利用方式简介
瓦斯利用方式简介摘要：瓦斯作为煤矿开采的副产物，既是一种很强的温室气体，同时也是一种清洁的能源，为了减少瓦斯的排放，可以根据瓦斯不同的浓度选择合理的利用方式。
甲烷浓度在90%以上的瓦斯气，相当于常规天然气；瓦斯气浓度在30%~90%时，可以用于民用燃烧，工业发电，以及进一步提纯制取CNG/LNG等；瓦斯气浓度在8%~30%时，一般用于瓦斯发电；瓦斯气浓度小于8%时，用于蓄热氧化。
关键词：瓦斯；天然气；发电；蓄热氧化；梯级利用1.瓦斯气利用的主要方法概述瓦斯气中的有效成分为甲烷，其余主要是氧气和氮气。
根据甲烷含量的高低，将瓦斯气分为不同品位的瓦斯气，其利用方式也不同。
甲烷浓度在90%以上的瓦斯气，相当于常规天然气；瓦斯气浓度在30%~90%时，可以用于民用燃烧，工业发电，以及进一步提纯制取CNG/LNG等；瓦斯气浓度在8%~30%时，一般用于瓦斯发电；瓦斯气浓度小于8%时，用于蓄热氧化。
2.作为常规天然气利用含甲烷90%以上的高浓度瓦斯相当于常规天然气[3]，其利用技术与常规天然气的利用技术完全一样，无论加工成管道输送天然气、压缩天然气还是液化天然气，在国内外其利用技术都是成熟的，对于能够形成较大集输规模（日处理量几十万到几百万立方米）的高浓度煤层气也已建成许多工程案例，如美国就建有日处理200万m3的高浓度煤层气液化工厂，每年可生产46万t的LNG；中国在山西建有多个高浓度煤层气液化工厂，目前最大规模的工厂日处理煤层气量达100万m3。
现在，国家逐步放开了地面开发煤层气特许经营的范围，越来越多的煤矿将有资格开发地面煤层气。
由于中国大多数煤矿地质结构复杂，以低中煤阶为主，煤层较薄，除沁水煤田等少数矿区外，大部分煤矿高浓度煤层气日抽采规模在几千到几万立方米，一般情况下难以达到可利用的经济规模，造成部分高浓度煤层气只能燃烧放空。
这种开发方式形成的集输规模较小，而市场需要的是1万~5万m3/d的撬装化液化装置。
低浓度瓦斯发电技术
低浓度瓦斯发电技术伴随着煤炭资源的勘探和开采，煤矿瓦斯作为伴生资源被大量发现。
煤矿瓦斯按所含甲烷浓度分为四大类：一类是地面抽采煤层气，甲烷浓度大于80%，主要用于民用、汽车燃料、发电等；二类是煤炭开采过程抽排出，甲烷浓度在25%至80%之间的瓦斯，称为高浓度煤矿瓦斯，主要用于民用、化工、发电、燃烧等；三类是煤炭开采过程抽排出，甲烷浓度＜25%的，称为低浓度瓦斯，目前小部分用于发电，大部分直接排空；四类是煤矿通风系统中排出的甲烷浓度低于1%的，称为“通风瓦斯”，直接放散。
1.1低浓度瓦斯发电条件低浓度瓦斯发电必须解决两个问题：一是发电机组要适应瓦斯浓度和压力的变化要求；二是要有安全的瓦斯输送系统，保证安全发电。
1.2.3 500GF1-3RW瓦斯发电机组主要技术特点1.2.3.1空燃比自动调节技术通过计算机实现发动机空燃比闭环控制，对于低浓度瓦斯，设计大口径瓦斯进气通道。
瓦斯与空气分别由电动蝶门进行控制。
当CH4的浓度变化时，发动机自动实时监控燃烧状况，由中央控制单元发出指令，执行器调整燃气通道，从而改变燃气进气量，达到自动调节混合比的目的，使发动机空燃比始终保持在理想状态，整个过程自动实现。
无空燃比自动调节技术的机组理论上不能应用于瓦斯发电，实践也证明没有空燃比自动调节技术的机组国内没有成功使用的案例。
此项技术是我公司的发明专利。
1.2.3.2高压进气技术针对抽排瓦斯压力低的特点，机组采用瓦斯与空气先混合后增压技术适应煤矿瓦斯压力低的特点。
该技术的应用，可实现直接应用煤矿抽排瓦斯发电的目的。
瓦斯压力到调压阀前达到3kPa以上就可以达到使用条件，不需要增加加压装置，减少投资。
未采用此技术的机组需要加压装置，增加了投资;同时低浓度瓦斯压力升高时，爆炸极限迅速变宽，增加了安全隐患，消耗了电力，降低了发电效益。
1.2.3.3稀薄燃烧技术通过合理匹配配气系统，利用自主知识产权的新概念燃烧室技术和缸温控制技术，共同实现稀薄燃烧，降低热负荷，提高了机组对燃气的适应性和机组的热效率，其动力性和可靠性提高。
煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用
煤矿低浓度瓦斯发电技术的应用
随着世界经济的快速发展，对能源需求的需求逐渐增加，燃煤发电作为传统能源的主
要来源之一，被广泛应用。
然而，煤矿瓦斯的排放和利用一直是煤矿安全生产和环境保护
的重要问题。
在传统的做法中，矿井瓦斯主要通过排放、燃烧和抽采的方式处理，但这些
方式都有一定的局限性和一定的环境风险。
低浓度瓦斯是指瓦斯浓度在0.3%~1%之间的瓦斯。
传统的瓦斯处理方法对瓦斯浓度有
一定的要求，而低浓度瓦斯无法进行燃烧利用和抽采利用。
而低浓度瓦斯发电技术却可以
将低浓度瓦斯发电，实现瓦斯能源的利用和资源化。
低浓度瓦斯发电技术的原理是通过瓦斯动力机或内燃机转化瓦斯能为机械能，最终转
化为电能。
相比传统的排放和抽采方式，低浓度瓦斯发电技术具有以下优势：
1.资源化利用。
低浓度瓦斯是可再生资源，通过低浓度瓦斯发电技术可以将瓦斯转化
为电能，实现资源化利用。
2.安全生产。
传统瓦斯排放和抽采方式都存在一定的环境和安全风险，而低浓度瓦斯
发电技术可以减少瓦斯的排放和燃烧，降低煤矿事故的发生率。
3.节能减排。
低浓度瓦斯发电技术的应用可以有效地减少煤矿的能耗和二氧化碳排放，为环保减排作出贡献。
低浓度瓦斯发电技术在煤矿中的应用可以实现瓦斯资源的最大化利用，提高煤矿的经
济效益和社会效益。
同时，也可以降低煤矿的运营成本和环境风险，保障煤矿的安全生产。
未来，随着技术的不断更新和完善，低浓度瓦斯发电技术将会更加成熟和稳定，为能源的
可持续发展和环保减排作出更大的贡献。
瓦斯蓄热氧化装置烟气循环利用模拟研究
瓦斯蓄热氧化装置烟气循环利用模拟研究朱菁;兰波;肖正【摘要】为了提高瓦斯蓄热氧化装置的热效率,将其排放的高温烟气送至该装置入口,并与入口原料气掺混,充分利用烟气余热提高装置入口瓦斯温度.对瓦斯蓄热氧化装置高温烟气循环利用过程进行模拟计算,分析其对蓄热氧化过程的影响.模拟研究结果表明:烟气循环不但没有降低蓄热氧化装置的安全性,而且还可增加该装置输出高温烟气的流量和热量,并可减少装置的气体排放量.%In order to improve the thermal efficiency of the gas regenerative oxidation unit, the discharged high temperature flue gas is delivered to the inlet of the unit and mixed with the raw material gas at the inlet so as to fully use the waste heat of the flue gas to improve the gas temperature at the inlet.Simulation calculation was carried out on the circulation process of the high temperature flue gas in the gas regenerative oxidation unit, and analysis was made on its influence upon the regenerative oxidation process.The simulation results showed that the flue gas circulation improved the safety of the regenerative oxidation unit, increased the flow and heat quantity of the high temperature flue gas and reduced the gas discharge from the unit.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2017(044)004【总页数】4页(P28-31)【关键词】瓦斯;蓄热氧化;高温烟气;循环利用;安全性;热效率【作者】朱菁;兰波;肖正【作者单位】瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037;瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037【正文语种】中文【中图分类】TD712;X706瓦斯蓄热氧化是一种低浓度瓦斯和乏风瓦斯的直接利用技术，其主要是将低浓度瓦斯与乏风瓦斯或空气进行掺混，将瓦斯中的CH4体积分数控制在0.2%～1.2%，然后利用瓦斯蓄热氧化装置中蓄热材料的蓄热特性维持CH4的氧化反应[1-4]。
低浓度瓦斯发电技术及应用
低浓度瓦斯发电技术及应用摘要：本文对低浓度瓦斯发电方面的技术进行探讨，并提出了如何将这项技术推广使用。
关键词：瓦斯浓度我国地大物博，瓦斯储量非常丰富，如果将瓦斯更加完善的利用起来，会对我国有很大的帮助，瓦斯很有多用途，在这里，着重讲解一下瓦斯的发电技术，目前国内外还没有一种安全可靠的开发利用方式，在这之前，国内外瓦斯发电使用的瓦斯的浓度一般在25％以上，对于浓度低于25％的瓦斯，国内外还没有。
在矿井中，瓦斯含量特别大，如果将这部分瓦斯利用起来，经过提纯，可以利用瓦斯燃烧产生热量，用来发电，不仅减少了矿井作业的安全隐患，还增加的新能源。
一、低浓度瓦斯来源低浓度瓦斯发电这项技术适合用于煤量储存丰富的地方，矿井中瓦斯的含量非常高，需要安装一套瓦斯抽放系统，将煤矿井中的瓦斯收集起来，降低了井道中的瓦斯含量，有利于安全工作，同样瓦斯的输送过程同样重要，如果一旦泄露，危害很大，所以对整个管道施工工艺要求非常高。
煤层气(煤矿瓦斯)主要成分是甲烷，其热值是通用煤的2-5倍。
1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21 kg标准煤，与天然气相当。
因此，煤层气可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是优质的工业、化工、发电和居民生活燃料。
据统计，2009年，全国煤层用户超过87万户，以煤层气为燃料的汽车超过4000辆，瓦斯发电装机容量超过92万千瓦。
然而，这样的规模远远不能将目前采出的煤层气利用起来，一大部分煤层气采出后仍然被排空了。
以目前煤层气上游业务发展的态势看，煤层气下游市场的前景将非常广阔，煤层气终端利用项目的开发亟待推进。
煤层气液化是指煤层气经净化、提纯后，在一定的温度压力下，从气态变成液态的工艺。
通过研究热力均匀控制技术、氧化过程气流换向控制和换向过程中逃逸甲烷气体回收氧化技术以及抽排瓦斯。
二、瓦斯浓度控制若采用深冷精馏的方法，可把浓度为35％-50％的矿井瓦斯提纯液化为浓度为99.8％的LNG(液化天然气)。
科技成果——煤矿低浓度瓦斯发电技术
科技成果——煤矿低浓度瓦斯发电技术适用范围煤炭行业矿井抽采瓦斯用于发电行业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，减排约1500万tCO2/a。
成果简介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。
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。
典型案例峰峰大淑村矿8台500GF1-3PW发电机组，装机容量4000kW，节煤3000t/a，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，装机容量2500kW，节煤2200t/a，年创效益265万元，投资回收期4.69年。
市场前景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。
瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计
doi ：10.11799/ce201903008收稿日期：2018－09－06基金项目：国家科技重大专项项目（2016ZX05045－006）作者简介：李磊（1976—），男，安徽淮南人，博士研究生，副研究员，研究方向：瓦斯治理防治和利用，E －mail ：leili80mky@ 。
引用格式：李磊．瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计［J ］．煤炭工程，2019，51（3）：33－36．瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计李磊1，2（1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037；2.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037）摘要：结合煤矿大量低浓度瓦斯和风排瓦斯排空无法有效利用的技术现状，详细介绍了瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配工艺设计。
分别阐述了瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配原理、技术要求，提出具体技术指标，介绍混配系统工程应用情况。
设计及运行现场应用表明：瓦斯蓄热氧化低浓度瓦斯安全混配系统安全、可靠、稳定，可满足瓦斯氧化综合利用项目用气需求。
关键词：低浓度瓦斯；瓦斯蓄热氧化；混配系统；低浓度瓦斯安全输送；引风中图分类号：TD712文献标识码：A文章编号：1671－0959（2019）03－0033－04Design of Safe Mixing and Ｒegulation Process for Low ConcentrationGas Using Gas Storage Thermal OxidationLI Lei 1，2（1.State Key Laboratory of Gas Disaster Detecting ，Preventing and Emergency Controlling ，Chongqing 400037，China ；2.China Coal Technology and Engineering Group Chongqing Ｒesearch Institute ，Chongqing 400037，China ）Abstract ：Aiming at the current technical status that low －concentration gas and ventilation air methane in the coal mining cannot be effectively utilized ，the author introduces the design of safe mixing and regulation process for low concentration gas using gas storage thermal oxidation in detail．Explains the principle and technical requirements separately ，puts forward specific technical indicators ，and introduces the application of system engineering about safety mixing and regulation using low concentration gas storage oxidation．Design and operation of field applications show that the system is safe ，reliable and stable．It can meet the demand of gas oxidation comprehensive utilization project．Keywords ：low concentration gas ；gas thermal storage oxidation ；mixing and regulation system ；low concentration gas safe transportation ；induced VAM or air1概述我国每年煤矿风排瓦斯（又称“乏风”，VAM ）排放量150亿m 3以上，排放总量巨大［1］，逆流式热氧化技术可使风排瓦斯甲烷高于900ħ以上温度燃烧并释放能量，随后运用多种的热能利用技术进行利用。
多气源掺混技术在高河煤矿低浓度瓦斯蓄热氧化发电项目中的应用
多气源掺混技术在高河煤矿低浓度瓦斯蓄热氧化发电项目中的应用张群【摘要】为了确保高河煤矿低浓度瓦斯蓄热氧化发电机组的安全稳定运行,并实现发电项目降本增效的目的,需要将煤矿乏风与抽采瓦斯进行安全、稳定、均匀、高效混配.采用基于动态连续掺混系统的多气源掺混技术,分析了不同气源的瓦斯流量、压力、浓度等参数特征和掺混系统之间的影响规律,并根据各管道传感器与阀门调节对掺混效果的影响,得到了有效的操作流程和关键技术参数.结果表明:基于动态连续掺混系统的多气源掺混技术实现了热态下(氧化炉RTO、锅炉、汽轮机、发电机组及电能上网等系统不停机且稳定运行)掺混系统按需自由切换并合并各路气源,从而确保瓦斯发电机组的稳定运行,同时降低运行成本,增加了发电收入.%In order to ensure the safe and stable operation of the low concentration gas thermal storage and oxidation generator set in Gaohe Coal Mine, achieve the goalof reducing the cost and increasing efficiency on power generation, it is necessary to mix the coal mine ventilation air methane and extraction gasin a safe, stable, uniform and effective way. Using multi-gas mixing technology based on dynamic continuous mixing system, the influence law between mixing system and parameter characteristics such as gas flow, pressure and concentration was analyzed. According to the influence of each pipe sensor and valve regulation on mixing, effective operation process and key technical parameters were obtained. The results showed that on account of mixing technology based on dynamic continuous mixing system, the mixing system (the system is not shut down and instable operation, such as oxidation furnace RTO, boiler,steamturbine,generator set and power grid),is free to switch and combine all roads of gas sources. It can ensure the stable operation of the gas generator set, reduce the running cost and increase the revenue from generating electricity.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2018(045)003【总页数】4页(P51-54)【关键词】瓦斯发电;蓄热氧化;动态连续掺混系统;多气源掺混;煤矿乏风;低浓度瓦斯;监控系统【作者】张群【作者单位】瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400037;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037【正文语种】中文【中图分类】TD712+.67甲烷是温室气体，以100 a计，甲烷温室效应约为二氧化碳的21倍[1]。
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小型煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化供热技
术研究
摘要：为了推进城市化进程发展以及能源的节约，煤矿企业作为能源消耗和
生产单位，需要逐步提升低碳生产以及能源节约的重视，本文结合我国相关政策，论述了小型煤矿超低浓度瓦斯蓄热氧化供热技术的研究工作，力求不断推进煤矿
生产效益的提升。
关键词：煤矿；超低浓度瓦斯；畜热氧化；供热
引言
近年来，我国大气污染形势严峻，区域性大气环境问题日益突出，损害人民
群众身体健康，影响社会和谐稳定。
随着我国工业化、城镇化的深入推进，能源
资源消耗持续增加，大气污染防治压力继续加大。
为切实改善空气质量，国务院
印发了《大气污染防治行动计划》（国发[2013]37号）。
该计划中明确提到，加
快推进集中供热、“煤改气”“煤改电”工程建设，到2017年，除必要保留的
以外，地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨（10t/h）及以下的燃煤锅炉，禁止新建每小时20蒸吨（20t/h）以下的燃煤锅炉；其他地区原则上不再新
建每小时10蒸吨（10t/h）以下的燃煤锅炉。
全国用于采暖期煤矿井筒加热的燃煤热风炉数量庞大，而我国煤矿大量的抽
采瓦斯因浓度极低、不便利用直接排放[3]。
2018年排放的抽采瓦斯量达到77亿
m3，其热值相当于943万t标煤的发热量，产生的温室效应相当于1.05亿t二
氧化碳，造成较大的能源浪费和环保压力。
在此背景下，结合煤与瓦斯共采共用技术，利用低浓度瓦斯蓄热氧化技术替
代燃煤热风炉进行井筒加热，并为办公楼供暖，不仅能够有效解决当前燃煤热风
炉的大气污染物超标问题，减少大气污染物排放，避免废水和固废物的排放，具
有良好的节能环保效益；同时充分利用了排空的低浓度瓦斯，节省了燃煤消耗，
还可获得抽采瓦斯利用补贴，为矿方带来经济效益。
1、低浓度瓦斯蓄热氧化技术
我国每年有大量的井下抽采瓦斯直接排空，仅2016年直接排空的抽采瓦斯
就有近80亿立方米，特别是低浓度瓦斯由于利用途径有限，成为排空大户。
因
此利用排空的低浓度瓦斯为原料，通过技术转化为井筒加热，并满足站场建筑物
的供暖需求，既解决了燃煤锅炉排放不达标的问题，又减轻了由于瓦斯排放造成
的温室效应。
低浓度瓦斯蓄热氧化技术主要靠蓄热式氧化装置(RegenerativeThermalOxidizer，简称“RTO”)来实现，利用蓄热氧化装置对低
浓度瓦斯中的甲烷进行氧化，其产生的热量除了满足自身的氧化反应用热，还可
以有多余热量输出并得到利用。
蓄热氧化装置主要由换向阀门、反应器床层、启
动热装置等部分组成。
反应器床层两端装填有硅土材料或者陶瓷之类的蓄热介质，中部有燃烧室、蓄热室、气流分布室、换热器等热交换装置。
该装置的技术核心
就是流向周期性的切换。
蓄热氧化装置运行时，开启阀1关闭阀2，室温下的低浓度瓦斯(1.2%)按照
实线箭头进入蓄热器2中吸热，蓄热器2降温，进气低浓度瓦斯(1.2%)达到反应
温度后在热氧化室发生氧化放热反应，产生高温烟气。
高温烟气与蓄热器1换热，蓄热器1升温，高温烟气经过热交换降温后从右端出口排出，这是半个周期的操
作过程。
下一个半周期开始时，开启阀2关闭阀1，进风流向改变，进口的低浓
度瓦斯(1.2%)按照虚线箭头进入蓄热器1中吸热，蓄热器1降温，低浓度瓦斯(1.2%)达到反应温度后在热氧化室发生氧化放热反应，产生高温烟气。
高温烟气
与蓄热器2换热，蓄热器2升温，高温烟气降温后从右端出口排出。
此时，一个
换向周期结束，如此往复，使得反应可以持续运行，不再需要额外的热量供给。
在蓄热氧化装置启动时，蓄热器2需由外界输入热量，保证低浓度瓦斯经过
该蓄热器时能吸热，然后在热氧化室发生氧化反应放热。
氧化反应的放热量与低
浓度瓦斯的甲烷浓度成正比例。
通常情况下，当低浓度瓦斯的甲烷浓度达到0.2%
时，氧化反应产生的热量即可保证自维持运行，不需外界额外输入热量。
当甲烷
浓度超出自持浓度时，生成的多余热量可由热氧化室直接取出加以利用。
2、安全保障措施
(1）按照《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范》（AQ1076—2009)[10]要求，设置自动喷粉抑爆装置、水封阻火泄爆装置、自动阻爆装置等
多重安全保障措施。
(2）设置断电保护系统，采用UPS电源，保证停电工况下监控系统正常工作
30min，为快速反应、关断供气、打开旁通阀提供电源，安装在抽采瓦斯管道上
的气动快关阀在停电时自动关闭，阻止抽采瓦斯进入后续管路，保障系统安全。
(3）系统进气浓度超限时，设置在主管道上的高精度甲烷浓度传感器能够快
速精准测量，发出控制信号，关闭蓄热氧化装置进气阀、抽采瓦斯管道快关阀，
打开蓄热氧化装置旁通阀，保障系统安全。
该系统中重要位置阀门的执行机构、燃烧器、高精度快速响应激光浓度传感器、监控系统等关键部件选用进口件。
蓄热氧化装置及空气加热器主要是结构件，故障率低。
保证装置大修周期在半年以上，在冬季供暖期期间，不会出现故障停机，可实现持续供热。
对于可能出现问题的切换阀门执行机构、温度传感器、浓
度传感器等设备，均可采用在线检修，不影响系统正常运行。
该系统在设计时，依据矿方提供的进风量、室外计算温度等设计基础数据，
按照相关规范要求，预留10%的设计余量，完全能够满足系统供热负荷要求。
3、实践效果分析
利用超低浓度瓦斯蓄热氧化技术替代燃煤热风炉进行井筒加热和办公楼供暖
的技术方案，既可充分利用排空的低浓度瓦斯，又能解决大气污染物、污水和固
废物排放难题。
另外，将燃煤热风炉与低浓度瓦斯蓄热氧化系统进行对比，发现
蓄热氧化利用系统不用消耗燃煤，可节约燃煤成本，同时还可获得抽采瓦斯利用
补贴，减少了除尘脱硫运行成本。
系统每年运行150d，可利用纯瓦斯259万m3，产生195万元的经济效益，减排CO2（当量）3.6万t，环保效益显著。
在供暖方面，即使在最冷天气下，也可保证煤矿井下工作面温度不低于2℃，使采煤工作正常进行；保证工业场地建筑物内温度不低于16℃，确保工作环境的
舒适度。
4、结语
蓄热氧化供热系统采用低浓度瓦斯作为燃料，替代了燃煤，烟气中烟尘、二
氧化硫、氮氧化物含量均大幅低于现行《锅炉大气污染物排放标准》的限值。
低
浓度瓦斯气体采用抽采浓度2%左右的瓦斯气体与回风井瓦斯浓度0.2%的乏风(或
空气)混合成瓦斯浓度1.2%的气体，在蓄热氧化装置中氧化发热，CH4氧化率达
到95%以上。
满负荷运行条件下可生产热水164.5t/h，热能综合利用率达到70%
以上。
该系统一个供暖季可节约标煤3200t，减排CH4260万m3，相当于减排CO2
当量3.6万t，节能减排效果明显。
按当地抽采瓦斯利用补贴0.4元/m3计算，每
年可获财政补贴104万元，具有良好的经济效益。
通过该技术项目的实施，能够
有效解决当前燃煤锅炉的大气污染物排放超标的问题，同时充分利用了排空的低
浓度瓦斯，减少了温室气体排放量，具有良好的节能环保效益。
参考文献
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