机电2011(双柳)通风瓦斯减排及利用

项目编号：研发项目项目任务书项目名称：汾西矿业集团双柳矿通风瓦斯减排利用承办单位：汾西矿业集团公司双流煤矿协作单位：汾西矿业集团公司双流煤矿机电部开发机构：中国科学院能源与动力研究中心中科海云清洁能源投资发展有限公司起止时间：2010年11月至2011年6月项目负责人：王新亚、石桂明、王、齐春明技术中心2010年10月10日一、项目启动的目的、意义和必要性目前，国内外少数厂家已经提供了通风气体氧化处理装置，但还不是很成熟。它们大多存在处理能力小(10000 Nm3/h 50000 Nm3/h)、自持浓度高(气体浓度超过0.3%)和无余热回收设备等缺点。本科研开发项目是通风瓦斯和排水瓦斯综合治理利用的节能环保项目。汾西矿业集团双流煤矿的抽放瓦斯和通风瓦斯用作供热、供冷和供水的燃料。同时，对实现煤矿瓦斯零排放的可行性进行了研究和探索。科研开发项目将建设一套处理能力为10万Nm3/h的通风和气体氧化装置、一套高级蒸汽发生装置及相应的安全运输和余热利用设备。通风瓦斯作为煤炭开采活动后产生的主要排放物，在煤炭生产过程中对环境影响很大。实现煤气零排放是现代矿井建设的重要指标。因此，矿井通风瓦斯必须建成一个能够实现通风瓦斯治理的现代化综合装置。矿井通风瓦斯氧化装置的建设，可以提高矿井直接排放到大气中的瓦斯的管理和利用，实现矿井通风瓦斯的零排放，利用通风瓦斯通过氧化装置产生的能量达到加热、冷却和井筒防冻的效果，为矿井安全生产带来新的活力，为人们创造良好的工作和生活环境。双流煤矿依托汾西集团雄厚的科研和技术实力，得到矿领导的积极参与和大力支持。机电管理人员和员工具有长期的煤矿工作经验，掌握了丰富的煤矿技术，为煤矿建设通风和气体氧化装置提供了坚实的技术基础。通过该项目的实施，提高了高瓦斯矿井通风和瓦斯的管理和再利用，对保证矿井安全生产具有重要意义。二、主要研究、试验内容、目标、技术关键和主要技术经济指标1.研究内容研究矿井节能减排利用系统，研究矿井通风瓦斯氧化装置结构和运行方式的合理性，根据节能减排利用的配置要求，提出合理的通风瓦斯减排利用设计方案，重点建设矿井节能减排利用系统。2.测试内容拟建XY10-12G再生氧化装置，配有相应的安全输送系统和额定出力为10吨/小时的蒸汽锅炉，通风气体处理能力为1600Nm3/min，气体排放能力为12Nm3/min(纯量)。回收的热量用于产生3.82兆帕/450的过热蒸汽。该试验用于现场供暖、生活热水、制冷和冬季井筒防冻。3.项目目标一、研发处理能力10万Nm3/h的通风气体氧化装置；第二，将通风瓦斯氧化装置的自持浓度降低到瓦斯浓度的0.25%以下，以适应煤矿排放的现状。三、研发配套的余热回收装置，生产高品位蒸汽，合理利用通风瓦斯氧化热，提高氧化装置的经济性。4.技术关键通风氧化装置的应用及通风气体余热回收装置的利用。5.主要技术经济指标双流煤矿瓦斯综合治理科研项目供暖面积：60000平方米可制冷面积：36000平方米三、达到的技术水平、经济和社会效益及应用前景1.达到技术水平本项目的研究内容在国内是一流的。通风气体氧化装置和蒸汽发生装置达到国际先进水平。2.经济效益通风气体氧化装置和蒸汽发生装置年处理气体总纯度871.8万Nm3，年二氧化碳减排9.71万吨，年蒸汽产量7.2万吨，年节约标准煤7.22万吨，供热面积6万平方米，制冷面积3.6万平方米。3.社会福利本项目的研究内容是工业技术问题。解决这些问题对煤炭行业的技术进步、行业技术规范的制定、通风瓦斯减排能力的提高以及通风瓦斯在煤炭行业的合理利用具有很好的指导意义。因此，该项目具有明显的社会效益。4.推广应用前景本项目的研究内容，如矿井通风瓦斯氧化处理装置和余热回收装置，都是行业中的技术难题。这些问题多年来一直困扰着矿井通风瓦斯减排和利用的发展，导致矿井通风瓦斯减排和利用不合理，影响环境。因此，为解决这些问题，必须建设一个节能环保的通风瓦斯和排水瓦斯综合治理利用工程。本项目的研究内容在国内是一流的。通风气体氧化装置和蒸汽发生装置达到国际先进水平。四、研究、试验方法和技术路线(包括工艺流程)1.研究计划：通风气体氧化装置和通风气体余热回收装置实现了通风气体减排和利用。2.测试方法现场试验：根据矿井通风系统进行分解分析，制定实际解决方案，进行现场工业试验。3.技术路线提问、分析原因、研究解决方案、系统开发、功能测试、现场测试、项目实施、试运行和验收。五、现有技术基础和条件汾西矿业集团双柳矿分公司通风方式为中央边界式，包括副立井、主斜井、进风立井、郭家山副立井和郭家山回风立井。2010年初，该矿进行了主风机的更换。原两台FBC dz-8-34对转主风机(功率2630千瓦)被两台FBC dz-10-38高效节能矿用防爆对转主风机(功率21120千瓦)取代，其中一台已预留。主风机的通风量为13500-29100 m3/min，配有YBFe800M1-10型电机。目前，主扇风机叶片角度为-6/-3，矿井总回风量为16408m3/min，负压为1715Pa，主扇通风瓦斯浓度约为0.28%，通风瓦斯纯度为45.9424 Nm3/min；目前，它还没有得到处理，完全直接排水。(注：通风气体也称为空气废气和废气；国家能源局的统一名称是通风气体。)六、地点、测试规模和进度1.地点：双流煤矿2.矿井通风瓦斯减排与利用。3.安排(1)初步设计和审查，2010年11月(2)2010年12月科研设备施工图设计(3)2010年12月至2011年3月科研设备的采购、加工和制造(4)施工准备2011年2月(5)2011年3月至4月科研机房和车间土建施工(6)2011年4月至5月安装科研设备(7)2011年5月科研设备调试(8)2011年6月科研设备验收七、承担单位和主要协作单位及分工双流煤矿：负责提出问题，组织现场和提供资料，参与研究报告的编写，并负责项目验收。中国科学院能源与动力研究中心；负责能源科技创新战略研究、固体燃料清洁转化、能源公司负责促进研究成果和技术的产业化，并提供系统的解决方案。业务方向主要集中在节能减排新技术(包括通风气体综合治理)、固体废物焚烧发电和气化技术等方面的应用。八.项目研究人员名单西方人名的第一个字性别部门门职称承载量代表王新亚男性的汾西矿业集团副总经理高级工程师负责项目启动和规划代表石桂明男性的汾西矿业集团机电工程署署长工程师负责项目启动和审查代表齐春明男性的汾西矿业双柳矿机电经理工程师负责项目启动和审查张建新男性的汾西矿业双柳矿机电工程处处长工程师项目计划和施工验收李卫平男性的汾西矿业双柳矿机电副总裁工程师项目计划和施工验收万岁男性的汾西矿业双柳矿机械和电气科工作人员助理工程师项目计划和施工验收吴云男性的汾西矿业双柳矿机械和电气科工作人员助理工程师项目计划和施工验收九、本工程所用及需要补充的主要设备、仪器和材料主要设备、仪器和材料由合作开发单位提供。1.氧化装置本体；2.换向阀；3.排气阀。4.高温气流分配阀；5.启动加热系统；6.引风机；7.管道阀门8.测量和控制系统9.甲烷浓度测量；10.锅炉本体。11.锅炉范围内水汽系统所需的阀门和主要仪表；12.水处理系统；13.除氧器；14.排污扩容器；十、总概算项目模型量预算(单位：万元)通风气体氧化装置XY10-12G1套1554.9蒸汽发生器Q23/1050-10-3.82/4501套222.6设备费201.5总数1979XI。详细的预算支出报表项目模型量预算(单位：万元)穿过风瓦特这氧化学装货放氧化装置主体XY10-12G1套1106.6机械部分(包括换向阀、吹扫阀、高温气流分配阀、启动加热系统、引风机和管道阀)1套228.5自动控制部分(包括测控系统和CH4浓度测量)1套219.8蒸汽发生器主要设备(包括锅炉范围内水汽系统所需的锅炉本体、阀门和一次仪表)Q23/1050-10-3.82/4501套195.6水处理系统1套11除气器1套12排污扩容器1套4设备费201.5总数197