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工人日报 2010年01月20日 星期一

冀中能源张家口矿业集团宣东瓦斯热电有限公司经过4年多的努力,将宣东二号煤矿这个高瓦斯矿涌出的瓦斯,转换成电力能源,实现变“害”为“宝”,除自给自足外,还成功并入国家电网

【观察】让瓦斯“祸害”变“绿色能源”

■本报记者 张世斌 通讯员 刘和平 张英峰
《工人日报》(2010年01月20日 005版)

前不久,55岁的宣东瓦斯热电有限公司发电站站长李东升告诉记者:“我在井下干了20多年了,瓦斯爆炸我见过,惨不忍睹,那可是个大‘害’啊!从领导把我抽调来干瓦斯发电那一刻起,自己就把这‘责任感’套牢在自己头上了。我伴随着瓦斯在煤矿的井下干了20多年,深知其厉害,治理瓦斯是每一个煤矿工人的责任。”

被培养成瓦斯发电站副站长的于亚洲师傅,原是张家口矿业集团机修厂的机修工,他通过自学拥有了大专文凭。于师傅说:“干瓦斯发电得有学问,治老虎得有能耐。”据了解,这里像于师傅这样的从各岗位抽调来的工人,已有7名通过自学有了大专文凭,新近又分来4名学自动化的大学生。

李东升、于亚洲所在的单位,就是由张家口矿业集团宣东二号煤矿这个高危瓦斯矿,派生出来的张家口矿业集团宣东瓦斯热电有限公司。他们正做着一项利用瓦斯发电变害为宝的工作,使瓦斯“祸害”变成“绿色能源”……

瓦斯事故是世界煤矿灾难的元凶

瓦斯,一直在制约着煤矿发展,也是让人一听就不寒而栗的字眼。

据国务院安全生产委员会通报,去年黑龙江鹤岗“11·21矿难”的主要原因系矿井下发生煤与瓦斯突出,遇火引发瓦斯爆炸。

常见的煤矿安全生产事故有瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、透水事故、矿井失火、顶板塌方等多种。我国的煤矿均为瓦斯矿井,瓦斯爆炸一直是中国煤矿安全生产的“头号杀手”。新中国成立以来,24起死亡百人以上的重大煤矿灾难事故中,瓦斯爆炸事故就有21起。

国家安全生产监督管理总局新闻发言人黄毅在去年10月23日的记者招待会上介绍说:“中国煤矿的自然条件灾害比较严重,特别是瓦斯灾害比较严重,中国煤矿一半以上都是高瓦斯矿井,所以煤矿每年事故当中有70%~80%是属于瓦斯事故。”

专家们预测,随着煤矿开采深度的不断增加,机械化程度的不断提高,开采强度的不断增强,矿井内的瓦斯涌出量还会进一步增大,瓦斯灾害将越来越成为煤矿灾害防治的重点和难点。

一位熟悉国际煤矿行业的专家称,瓦斯事故也是世界煤矿灾难的元凶。现代煤矿业对电力的依赖,使瓦斯遇电爆炸的可能性大增。1999年以来,国外发生一次死亡30人以上的煤矿事故14起。除1起事故是火灾事故外,其余13起全部是瓦斯爆炸事故。瓦斯问题是世界产煤国家面临的共同挑战。

发达国家在历史上也曾经深受瓦斯之苦,但是20世纪80年代以来,美国、英国、澳大利亚等发达国家已经基本消灭了重大死亡事故。

澳大利亚是世界上最大煤炭出口国,但是大多数煤田的煤层瓦斯含量被认定为中到高等,这很容易引起煤与瓦斯突出。同时,澳大利亚煤矿生产又被誉为世界上最安全的,自2003年起,全国煤矿开采实现了“零死亡”。澳大利亚在瓦斯防治方面具有独到的管理方法和技术设备。

为了防止瓦斯突出的发生,澳大利亚广泛采用了瓦斯预抽采技术,以使未开采煤层的瓦斯含量降低到突出极限以下水平。而张家口矿业集团宣东瓦斯热电有限公司,就是在澳大利亚影响和支持下建立起来的。

过去谈“气”色变,现在视“气”如宝

如何把这一“煤矿杀手”转化为“能源新秀”?张家口矿业集团副总经理赵生山在谈到建设瓦斯电厂的初衷时说:“我们在外出考察中获得信息,瓦斯发电属国家鼓励开发的新能源,有很大的发展前景,并具有可观的经济效益和社会效益。具体讲就是,一方面瓦斯发电创造经济效益可以降低抽放系统的运行成本,另一方面有利于减少空气污染、保护生态环境。于是,2005年我们就积极谋划建设瓦斯电厂,规划矿井循环,走‘煤与瓦斯共采、治理与利用并重,煤气电一体化发展’的发展新路子。”

2006年,电厂首批8台高浓度发电机组并网发电,当年就吞掉800万立方米瓦斯,发电1600万千瓦时,使宣东二号煤矿用电量的2/3实现自给,配套建设8台烟气余热回收锅炉,生产蒸汽供取暖和职工洗澡,年节煤5200余吨。为此,河北省张家口市环保局将瓦斯利用项目列为环保专项资金支持项目。

宣东二号煤矿瓦斯发电项目的成功引起了业界广泛关注。2006年11月,国际能源集团上海济丰公司与该矿签订了CDM减排购买合同,将以8.5欧元/吨购买该矿二氧化碳减排量,目前项目正在报批中。2007年7月,经考察评估,该矿从国内5大集团9对矿井中脱颖而出,成为中国和澳大利亚政府间煤矿安全合作首个示范项目,由两国共同出资,进一步深化瓦斯抽采利用,利用3至5年时间,把该矿建设成为国际一流的安全健康示范型矿井。目前,项目正在稳步推进。

张家口矿业集团宣东瓦斯热电有限公司总经理徐明成介绍说,宣东二号煤矿年生产能力已达160万吨,瓦斯绝对涌出115.8m3/min,相对涌出量42.72m3/t。为了井下安全生产,该矿先后在宣东工业广场和风井建立了三套瓦斯抽放系统,瓦斯抽放站每日有大量瓦斯气体直接向大气中排放。据测算,该矿产生的瓦斯如全部对空排放,一年要排向大气20万吨。按1立方米瓦斯转换成24.5公斤二氧化碳计算,一分钟排出60立方米,一天就要向空中排放500吨二氧化碳。

“这个计算出的数字是很可怕的,但现在完全不必担心了!”徐明成说。该公司从2006年1月23日8台机组利用瓦斯发电开始,2009年10月22日20台机组第三个发电站并网发电。徐明成说,公司三个瓦斯发电站的建成发电,一年就少对空排放20万吨瓦斯,特别是2008年7月20日12台机组并入京津唐电网的成功,等于奥运期间,一天少往首都上空排放500吨二氧化碳,因为张家口位于北京的上风口。

“过去谈‘气’色变,现在视‘气’如宝。治理瓦斯由单纯抽放到抽采利用,我们实现了从关注安全的‘生命工程’向关注资源、环保的‘绿色工程’的跨越。”张矿集团董事长董传彤如是说。

要把瓦斯“吃干榨净”

据了解,该公司一期发电站8台机组发的电,基本上够宣东矿自用,这8台机组只能用掉该矿抽出瓦斯的四分之一。2007年7月又开始建第二期工程,增加12台发电机组。同时,增建了2万立方米的瓦斯储配柜站,这个瓦斯储气柜储存的瓦斯,可够连续发电2至3个小时。

2008年7月20日,是张家口矿业集团宣东瓦斯热电有限公司载入史册的日子,他们电站发出的电正式接入京津唐电网。一个矿靠瓦斯发电并接入国家网,向社会输送电力,这在全国是第一家。

宣东瓦斯热电有限公司党支部书记刘润平介绍,现在宣东二号煤矿每分钟可抽出80立方米瓦斯,最多时每分钟达到110立方米。目前从风井抽出的低浓度瓦斯(注:含量10%~30%为低浓度),这种瓦斯不能储存,不能运输,易爆炸,易着火。对低浓度瓦斯,目前该公司正与美国绿色控股公司研究合作,专门研究0.4%~10%低浓度瓦斯的利用,目前10%以下的还不能利用,如果经过研制也可以开发,那瓦斯就能够全部利用了。到那时,瓦斯就可以真正达到对空零排放了。

徐明成说:“我们要把宣东二号煤矿矿井产生的瓦斯‘吃干榨净’,要让瓦斯丝毫不影响矿井的生产安全。让瓦斯都变成绿色能源,为人类造福。”

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