機(jī)電2011雙柳通風(fēng)瓦斯減排及利用

1、 項(xiàng)目編號： 研究開發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)任務(wù)書項(xiàng)目名稱： 汾西礦業(yè)集團(tuán)雙柳礦通風(fēng)瓦斯減排及利用承擔(dān)單位： 汾西礦業(yè)集團(tuán)公司雙柳煤礦協(xié)作單位： 汾西礦業(yè)集團(tuán)公司雙柳煤礦機(jī)電科開發(fā)機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)院能源動(dòng)力研究中心 中科云海清潔能源投資發(fā)展有限公司起止時(shí)間： 2010年11月至2011年6月項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：王新亞 師桂明 王景榮 齊春明 技術(shù)中心2010 年10月 10 日 一、 項(xiàng)目立項(xiàng)的目的意義及必要性目前國內(nèi)、外已有少數(shù)廠商提供通風(fēng)瓦斯氧化處理裝置，但都不是很成熟，大多存在處理量較?。?萬Nm3/h5萬Nm3/h）、自維持濃度較高（瓦斯?jié)舛?.3%以上）和沒有余熱回收設(shè)備等缺陷。本科研開發(fā)項(xiàng)目為通風(fēng)瓦斯與

2、抽放瓦斯綜合治理與利用的節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目，利用汾西礦業(yè)集團(tuán)雙柳煤礦的抽放瓦斯與通風(fēng)瓦斯作為燃料進(jìn)行供熱、制冷及供熱水，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯零排放的可行性進(jìn)行研究探索?？蒲虚_發(fā)項(xiàng)目建設(shè)1臺處理能力10萬Nm3/h通風(fēng)瓦斯氧化裝置、高品位蒸汽發(fā)生裝置和相應(yīng)的安全輸送及余熱利用設(shè)備。通風(fēng)瓦斯作為煤炭開采活動(dòng)后產(chǎn)生的主要排放物，在煤炭生產(chǎn)過程中對環(huán)境影響占有重要地位，以實(shí)現(xiàn)煤炭瓦斯零排放是現(xiàn)代化礦井建設(shè)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此，礦井通風(fēng)瓦斯必須建成能夠?qū)崿F(xiàn)通風(fēng)瓦斯治理的綜合現(xiàn)代化裝置。建設(shè)礦井通風(fēng)瓦斯氧化裝置，提高礦井對瓦斯直接排放至大氣的治理和利用，實(shí)現(xiàn)煤礦通風(fēng)瓦斯零排放和通過氧化裝置利用通風(fēng)瓦斯產(chǎn)生的能量達(dá)

3、到供暖、制冷、和井筒防凍的效果，將給煤礦安全生產(chǎn)帶來新的生機(jī)、給人們創(chuàng)造良好的工作與生活環(huán)境帶來新的活力。雙柳煤礦依托于汾西集團(tuán)強(qiáng)大的科研和技術(shù)力量，礦領(lǐng)導(dǎo)積極參與和大力支持，機(jī)電管理人員和職工具有長期煤礦工作經(jīng)驗(yàn)，掌握了豐富的煤礦技術(shù)，為打造煤礦礦井通風(fēng)瓦斯氧化裝置提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，通過本項(xiàng)目的實(shí)施，提高了高瓦斯礦井對通風(fēng)瓦斯的治理與再利用，保證礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。二、主要研究、試驗(yàn)內(nèi)容、目標(biāo)、技術(shù)關(guān)鍵及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、研究內(nèi)容礦井節(jié)能減排及利用體系研究，研究礦井通風(fēng)瓦斯氧化裝置的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式的合理性，根據(jù)節(jié)能減排及利用的配置需求，提出合理的通風(fēng)瓦斯減排及利用的設(shè)計(jì)方案，著力

4、構(gòu)建礦井節(jié)能減排及利用體系。2、試驗(yàn)內(nèi)容建設(shè)1臺XY10-12G型蓄熱氧化裝置，配備相應(yīng)安全輸送系統(tǒng)和額定出力10蒸噸/h蒸汽鍋爐，處理通風(fēng)瓦斯能力1600Nm3/min，處理抽放瓦斯能力12Nm3/min（純量），回收熱量用于產(chǎn)生3.82MPa/450過熱蒸汽，試驗(yàn)用于場區(qū)供暖、生活熱水、制冷及冬季井筒防凍。3、項(xiàng)目目標(biāo)一、研發(fā)處理能力10萬Nm3/h的通風(fēng)瓦斯氧化裝置；二、將通風(fēng)瓦斯氧化裝置自維持濃度降低至瓦斯?jié)舛?.25%以下，以適應(yīng)煤礦當(dāng)前排放的現(xiàn)狀；三、研發(fā)配套余熱回收裝置，產(chǎn)生高品位蒸汽，合理利用通風(fēng)瓦斯氧化熱量，提高氧化裝置經(jīng)濟(jì)性。4、技術(shù)關(guān)鍵通風(fēng)氧化裝置的應(yīng)用，通風(fēng)瓦斯余熱回收

5、裝置的利用。5、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)汾西礦業(yè)集團(tuán)雙柳煤礦瓦斯綜合處理項(xiàng)目科研項(xiàng)目工程裝機(jī)1臺XY10系列蓄熱氧化裝置，配備相應(yīng)安全輸送系統(tǒng)和10蒸噸/h余熱鍋爐。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)按全年平均運(yùn)行7200小時(shí)進(jìn)行計(jì)算。Ø 總處理瓦斯純量（每年）： 876.18萬Nm3Ø 年二氧化碳減排量： 9.71 萬噸Ø 年產(chǎn)蒸汽量： 72000 蒸噸Ø 總節(jié)約標(biāo)煤（每年）： 0.72萬噸Ø 可供熱面積： 60000 m2Ø 可制冷面積： 36000 m2三、 達(dá)到的技術(shù)水平，經(jīng)濟(jì)、社會效益及推廣應(yīng)用的前景1、達(dá)到的技術(shù)水平本項(xiàng)目研究內(nèi)容屬國內(nèi)一流，通風(fēng)瓦斯氧化裝

6、置、蒸汽發(fā)生裝置達(dá)到國際先進(jìn)水平。2、經(jīng)濟(jì)效益通風(fēng)瓦斯氧化裝置、蒸汽發(fā)生裝置每年總處理瓦斯純量876.18萬Nm3、年二氧化碳減排量9.71萬噸、年產(chǎn)蒸汽量72000蒸噸、年總節(jié)約標(biāo)煤0.72萬噸、可供熱面積60000m2、可制冷面積36000 m2。 3、社會效益本項(xiàng)目研究內(nèi)容為行業(yè)技術(shù)難題，解決這些問題對煤炭行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、行業(yè)技術(shù)規(guī)范的制定、提高煤炭行業(yè)通風(fēng)瓦斯減排能力和通風(fēng)瓦斯合理利用具有很好的指導(dǎo)意義，因此，該項(xiàng)目具有明顯的社會效益。4、推廣應(yīng)用前景本項(xiàng)目研究內(nèi)容如礦井通風(fēng)瓦斯氧化處理裝置和余熱回收裝置等問題為行業(yè)技術(shù)難題，多年來這些問題困擾礦井通風(fēng)瓦斯減排及利用的發(fā)展，造成礦井通風(fēng)

7、瓦斯無法合理減排與利用，影響環(huán)境，因此，要建設(shè)一個(gè)通風(fēng)瓦斯與抽放瓦斯綜合治理與利用的節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目，解決這些問題勢在必行。本項(xiàng)目研究內(nèi)容屬國內(nèi)一流，通風(fēng)瓦斯氧化裝置、蒸汽發(fā)生裝置達(dá)到國際先進(jìn)水平。四、 采用的研究、試驗(yàn)方法和技術(shù)路線（包括工藝流程）1、研究方案:通風(fēng)瓦斯氧化裝置，通風(fēng)瓦斯余熱回收裝置實(shí)現(xiàn)通風(fēng)瓦斯減排及利用。2、試驗(yàn)方法現(xiàn)場試驗(yàn)：根據(jù)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行分解剖析，制定實(shí)際解決方案，并進(jìn)行現(xiàn)場工業(yè)性實(shí)驗(yàn)。3、技術(shù)路線提出問題分析原因研究解決辦法系統(tǒng)開發(fā)功能試驗(yàn)現(xiàn)場試驗(yàn)工程實(shí)施試運(yùn)行驗(yàn)收。五、現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)及條件汾西礦業(yè)集團(tuán)雙柳礦通風(fēng)方式為中央邊界式，其中副立井、主斜井、進(jìn)風(fēng)立井、郭家山副

8、立井進(jìn)風(fēng)，郭家山回風(fēng)立井回風(fēng)。2010年初礦井進(jìn)行了主扇的更換工作，將原有的兩臺FBCDZ-8-NO.34型對旋式主要通風(fēng)機(jī)（功率2×630kW），更換為兩臺FBCDZ-10-NO.38型高效節(jié)能礦用防爆對旋式主扇（功率2×1120kW），其中一臺備用。主扇通風(fēng)量為13500-29100m3/min，配備電機(jī)型號YBFe800M1-10?，F(xiàn)主扇風(fēng)葉角度為-6°/-3°，礦井總回風(fēng)量16408m3/min，負(fù)壓1715Pa，主扇通風(fēng)瓦斯?jié)舛燃s為0.28%，通風(fēng)瓦斯純量為45.9424Nm3/min；目前未經(jīng)處理，全部直接排空。（注：通風(fēng)瓦斯也稱為風(fēng)排瓦斯、

9、乏風(fēng)；國家能源局的統(tǒng)一名稱為通風(fēng)瓦斯。）六、地點(diǎn)、試驗(yàn)規(guī)模和進(jìn)度安排1、地點(diǎn)：雙柳煤礦2、試驗(yàn)規(guī)模：礦井通風(fēng)瓦斯減排及利用。3、進(jìn)度安排(1) 初步設(shè)計(jì)及審查 2010年11月(2) 科研裝置施工圖設(shè)計(jì) 2010年12月(3) 科研裝置設(shè)備采購、加工制造 2010年12月-2011年3月(4) 施工準(zhǔn)備 2011年2月(5) 科研裝置機(jī)房、車間土建施工 2011年3月-4月(6) 科研裝置安裝 2011年4月-5月(7) 科研裝置試運(yùn)行、投產(chǎn) 2011年5月(8) 科研裝置驗(yàn)收 2011年6月七、承擔(dān)單位和主要協(xié)作單位及分工雙柳煤礦：負(fù)責(zé)問題提出、現(xiàn)場組織、資料提供，參加編寫研究報(bào)告，負(fù)責(zé)項(xiàng)目

10、驗(yàn)收。中國科學(xué)院能源動(dòng)力研究中心：負(fù)責(zé)能源科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究、固體燃料清潔轉(zhuǎn)化、節(jié)能減排技術(shù)、先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、先進(jìn)能源系統(tǒng)動(dòng)力循環(huán)及控制、能源動(dòng)力裝備關(guān)鍵材料與工藝。中科云海清潔能源投資發(fā)展有限公司：負(fù)責(zé)推動(dòng)研究成果和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，提供系統(tǒng)解決方案。業(yè)務(wù)方向主要集中在節(jié)能減排新技術(shù)應(yīng)用（包括通風(fēng)瓦斯綜合處理）、固體廢棄物焚燒發(fā)電和氣化技術(shù)等領(lǐng)域。八項(xiàng)目研究人員名單姓 名性別部 門職 稱承 擔(dān) 內(nèi) 容負(fù)責(zé)人王新亞男汾西礦業(yè)集團(tuán)副總經(jīng)理高級工程師負(fù)責(zé)項(xiàng)目立項(xiàng)、策劃負(fù)責(zé)人師桂明男汾西礦業(yè)集團(tuán)機(jī)電處處長工程師負(fù)責(zé)項(xiàng)目立項(xiàng)、審核負(fù)責(zé)人齊春明男汾西礦業(yè)雙柳礦機(jī)電礦長 工程師負(fù)責(zé)項(xiàng)目立項(xiàng)、審核張建新男汾西礦業(yè)

11、雙柳礦機(jī)電科長工程師項(xiàng)目方案規(guī)劃、施工驗(yàn)收李衛(wèi)平男汾西礦業(yè)雙柳礦機(jī)電副總工程師項(xiàng)目方案規(guī)劃、施工驗(yàn)收胡 瑞男汾西礦業(yè)雙柳礦機(jī)電科科員助理工程師項(xiàng)目方案規(guī)劃、施工驗(yàn)收武 云男汾西礦業(yè)雙柳礦機(jī)電科科員助理工程師項(xiàng)目方案規(guī)劃、施工驗(yàn)收九、項(xiàng)目用到的及需要增添的主要設(shè)備、儀器、材料主要設(shè)備、儀器、材料由合作開發(fā)單位提供。1. 氧化裝置本體； 2. 換向閥門； 3. 吹掃閥門； 4. 高溫氣流分配閥門； 5. 啟動(dòng)加熱系統(tǒng)； 6. 引風(fēng)機(jī)； 7. 管路閥門8. 測控系統(tǒng)9. CH4濃度測量； 10. 鍋爐本體； 11. 鍋爐范圍內(nèi)水汽系統(tǒng)所需的閥門和一次儀表； 12. 水處理系統(tǒng)；13. 除氧器；14.

12、 排污擴(kuò)容器；十、經(jīng)費(fèi)總概算項(xiàng)目型號數(shù)量預(yù)算（單位：萬元）通風(fēng)瓦斯氧化裝置XY10-12G1套1554.9蒸汽發(fā)生裝置Q23/1050-10-3.82/4501套222.6安裝施工費(fèi)201.5總計(jì)1979十一、經(jīng)費(fèi)支出明細(xì)預(yù)算表項(xiàng)目型號數(shù)量預(yù)算（單位：萬元）通風(fēng)瓦斯氧化裝置氧化裝置本體XY10-12G1套1106.6機(jī)械部分（包括換向閥門、吹掃閥門、高溫氣流分配閥門、啟動(dòng)加熱系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)和管路閥門）1套228.5自控部分（包括測控系統(tǒng)、CH4濃度測量）1套219.8蒸汽發(fā)生裝置主體設(shè)備（包括鍋爐本體、鍋爐范圍內(nèi)水汽系統(tǒng)所需的閥門和一次儀表）Q23/1050-10-3.82/4501套195.6水處理系統(tǒng)1套11除氧器1套12排污擴(kuò)容器1套4安裝施工費(fèi)201.5總計(jì)1979十二、技術(shù)的先進(jìn)