任楼煤矿利用抽采瓦斯发电效益分析

1、任楼煤矿利用抽采瓦斯发电效益分析58煤炭加工COALPROCESSING&与综合利用PREHENSIVEUTILIZATIONNo.4,2011任楼煤矿利用抽采瓦斯发电效益分析汪瑞侠(皖北煤电集团公司任楼煤矿,安徽濉溪235123)摘要:介绍了任楼煤矿瓦斯抽采利用现状,该矿集低浓度瓦斯输送,瓦斯发电及系统自动控制为一体,瓦斯发电一期工程已建成投产,经计算,不到3a即可回收全部投资,既节约了能源,改善了空气质量,又取得了可观的经济效益.关键词:煤矿;瓦斯;发电;效益中图分类号:TD845文献标识码:A文章编号:10058397(2011)04-0058-02煤炭开采中要排放大量的

2、瓦斯气体,瓦斯的主要成分甲烷对臭氧层的破坏能力相当于二氧化碳的7倍,产生的温室效应相当于二氧化碳的2l倍.开发利用煤矿瓦斯不但可以减少温室气体排放,保证煤矿安全开采,同时还可以变废为宝,节约能源资源.如何提高煤矿瓦斯利用率,减少煤矿区的碳排放,是煤炭行业发展低碳经济的重要保障.1任楼煤矿瓦斯治理现状任楼煤矿隶属于皖北煤电集团公司,是国家重点建设的国有大型矿井,始建于1985年11月,矿井设计生产能力150万t/a,服务年限84a,1997年12月投产.2006年技改后,矿井核定能力提高到280万t/a.矿井共有两个作业水平,主采中煤组的72,73,82煤,煤层具有自然发火倾向性.随着开采深度的

3、增加',地压和瓦斯涌出量都明显增大.矿井于2009年2月正式升级为瓦斯突出矿井,主采煤层72,73,82煤均为瓦斯突出煤层.目前矿井相对瓦斯涌出量为7.93m/t,绝对涌出量为46.83m/min.矿井建有地面永久瓦斯抽采系统,年抽采量1300万m以上.工作面瓦斯采用多方式立体抽放,效果良好.该矿不断摸索改进抽放技术,在现有瓦斯抽收稿日期:2011-04-20作者简介:汪瑞侠(1976一),女,安徽萧县人,1997年毕业于徐州煤炭建筑工程学院,皖北煤电集团任楼煤矿助理工程师,电话:05573984222.放系统上进行创新,使集中抽放和局部抽放并网运作,在抽放过程中采取多样性,立体化,全

4、方位的方法,综合利用高位,埋管,顺层,老塘抽放等方式,逐步实现了瓦斯抽放专业化,提高了抽放发电能力,解决了回采工作面瓦斯超限问题.另外,该矿建立健全瓦斯抽放发电良性循环机制,实行瓦斯电厂,防突工区,抽排工区工资奖金挂钩联保,日清日结,以抽促采,以采保用,有效调动了现场作业人员瓦斯抽放的积极性.2任楼矿瓦斯利用现状任楼煤矿切实加强矿井瓦斯治理与利用工作,坚持走"煤与瓦斯共采,治理与利用并重,煤一气一电一体化发展"的循环经济新模式.随着采场逐步向深部和边远地带延伸,矿井升级为瓦斯突出矿井,给作业和环保带来巨大的安全隐患.为了解决瓦斯排放造成的浪费和对环境的污染问题,该矿决定发展

5、瓦斯发电工程.根据矿井瓦斯抽排的实际情况,集资1800多万元,筹建瓦斯发电厂,并于2010年4月中旬向淮北发改委呈报关于任楼煤矿低浓度瓦斯发电项目请示.该项目集低浓度瓦斯输送,瓦斯发电及系统自动控制为一体,不仅拓宽了瓦斯资源利用渠道,加快了节能减排工作进程,又实现了可观的经济效益.日前,该矿瓦斯发电厂首期工程建设完成,2010年11月,3台发电机组已经开始带负荷运行,进入试运行阶段,每天发电量约为3万kW?h.2011年第4期汪瑞侠:任楼煤矿利用抽采瓦斯发电效益分析59瓦斯发电厂主要利用地面集中抽放泵站抽出的井下瓦斯,当瓦斯浓度达到约12%时,即能满足正常发电需要.目前,任楼煤矿地面集中抽放泵

6、站内安装有2台功率为560kW的水环真空泵,单台泵额定抽放能力为415ITI/min;目前瓦斯抽放纯量为7.5m/min,浓度为12%,可以满足一期3台发电机组的正常运行要求.新抽放站建成以后,抽排瓦斯纯量将达到l4.4m/min以上,届时可以满足6台机组的正常运行需求.发电厂设计年发电量2160万kW?h,其中一期为3×600kW瓦斯发电机组.一期工程投入运行后,可利用瓦斯纯量442万m/a,供电量976万kW?h/a,新增产值564万元,节约标准煤3417t/a.截止到2010年11月15Et,一期工程已发电20多万kW?h,直接进入任楼煤矿3.5万kV变电所.在工作面瓦斯治理的

7、同时对抽采的煤层气进行收集利用,目前,任楼矿恒丰煤层气有限公司的3台600kW的低浓度瓦斯发电机组已正常运转.年利用纯瓦斯442万m,二期共计安装6台,建成后年发电量将达到3000kW?h,预计每年利用纯瓦斯800万rn,实现煤气共采.3瓦斯发电站经济效益(1)年运行总成本.建设6台发电机组(一期3×600kW瓦斯发电机组),投资约1764万元.机组连续运行功率按600kW,年运行时间7200h计算,年运行总成本如下:年发电量:3×600kW×7200h=1296万kW?h;机油消耗:0.0018g/kW?h×1296万kW?h×15kg=34.99万元;人员工资:运行及维护15人,人员工资平均按3万a计算,l5人×3万元/人=45万兀:设备维护:每台机组每年需3.5万元,3台机组全年共10.50万元.(2)年收入.电价按0.50Yc/kW?h计算,每年电费收人为:1296万kW?h×0.50kW?h=648万元;每台机组每小时可产生0.45t饱和蒸汽,蒸汽价格按66t计算,每年可以节约蒸汽成本64.15万元.总收入达712.15万元.(3)效益分析.发电厂年运行成本为9O.49万元,年运行收益=712.15万元一90.49万元=621.66万元.电站总投资为1760