乏風是指甲烷濃度低于0.75%的煤礦瓦斯,也稱乏風瓦斯,由煤礦巷道通風產生。乏風瓦斯發電是利用低濃度甲烷快速高溫氧化分解時釋放的熱量,與水進行熱交換產生水蒸氣,驅動汽輪機發電的技術。
我國煤炭資源豐富,從煤層中會逸出大量瓦斯。煤礦瓦斯也稱煤層氣,可作為清潔能源使用。為緩解能源危機,我國煤層氣產業規模化發展速度加快。根據國家能源局公布數據顯示,2023年,我國煤層氣產量達到117.7億立方米,同比增長20.5%。
乏風瓦斯濃度低,不能直接利用,但其產量巨大,占我國煤礦瓦斯總產量的80%以上。乏風瓦斯直接排放進入大氣,會產生溫室效應。為充分利用資源、保護生態環境,乏風瓦斯合理利用受到關注,乏風瓦斯發電是重要技術路線之一。
為使乏風瓦斯濃度達到可利用范圍,可以采用富集、摻混等方法進行提升。富集是利用變壓吸附分離、低溫液化分離、膜分離等技術使乏風瓦斯濃度提高,但存在爆炸風險,且成本較高。摻混是將乏風瓦斯與超低濃度瓦斯(是指甲烷濃度小于7%的煤礦瓦斯,通常是煤礦埋管抽采得到)混合,使瓦斯濃度達到1%左右,再高溫氧化分解產生熱能。
我國政府對乏風瓦斯發電行業發展極為重視。2024年2月1日正式實施的、由國家發改委修訂發布的新版《產業結構調整指導目錄(2024年本)》,鼓勵類項目電力板塊中,將乏風瓦斯發電技術及開發利用列入。
新思界
行業分析人士表示,我國乏風瓦斯發電技術研究不斷深入,建成的項目數量正在增多。2012年7月,全國首座煤礦通風瓦斯(乏風)發電廠在陜西彬長大佛寺煤礦風井工業廣場并網發電。2019年6月,華陽集團二礦桑掌乏風氧化熱電聯供項目并網發電。2022年,山西潞安集團古城煤礦乏風氧化發電項目建成。總的來看,在國家政策與資本的推動下,我國乏風瓦斯發電行業發展態勢良好。
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