晋能控股集团瓦斯燃气高效利用领跑行业发展

  长期以来,煤矿由于瓦斯泄漏后遭遇明火而引发爆炸的安全事故,让人们在脑海中对瓦斯留下了“危险”的印象。学名叫作煤层气的“瓦斯气”,赋存于煤层之间。实际上,瓦斯主要成分为甲烷,而甲烷经过充分燃烧后可分离出水和二氧化碳两种物质,是“如假包换”的清洁能源。

 

  数据统计显示,山西省煤层气资源储量约为10.39万亿立方米,占到了全国总量的近三分之一。如何利用好“瓦斯气”成为一道摆在煤矿人面前的重大课题。作为山西省最大的煤炭能源企业晋能控股集团积极发展瓦斯发电项目,其下属的装备制造集团金驹煤电化公司更是围绕“瓦斯综合利用”持续探索,为持续增加洁净能源供应、减少温室气体排放,实现“碳达峰、碳中和”山西行动提供具体可行的实施方案。

 

  
  成为行业“领头羊”

  

  目前,晋能控股集团拥有瓦斯发电厂(站)12座,其直接管理单位为山西金驹煤电化有限责任公司,已建成的瓦斯电厂遍布晋城市城区、泽州县、沁水县及高平市等地,总装机容量达325.4兆瓦。

 

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  21世纪初期,山西金驹煤电化有限责任公司开始探索能源综合利用,通过燃煤改燃气的尝试,成功转型成为一家主营瓦斯发电的公司。随后的15年间,公司不断尝试、探索煤层气的高效利用方式,先后完成成庄热电和王台热电的燃气技术改造、寺河120兆瓦瓦斯电厂投运等工作。2016年后,又先后投运9个瓦斯发电项目,实现新增装机126.4兆瓦,公司清洁电力产业实现跨越式发展。

 

  近年来,金驹煤电化公司从解决运行中存在的设备和工艺缺陷、提高智能化控制水平以及提高发电效率等方面入手,不断完善科技创新管理体系,推进重点课题攻关。组建成立的人才技术中心现有研发人员150人,其中硕士研究生18人,高级职称专业管理人才14人,累计荣获数十余项专利。

 

 

  现如今,金驹煤电化公司已形成了以瓦斯发电为特色的资源综合利用产业,实现了热电联产循环经济模式,成为了全国最大的瓦斯发电企业,同时也成为了晋能控股集团名副其实的“瓦斯气”利用 “领头羊”。凭借多年与瓦斯“打交道”的丰富经验,金驹煤电化公司为晋能控股集团清洁能源发展闯出了一条绿色转型的新路子。

  闯出企业“新名牌”

 

  翻看晋能控股集团瓦斯发电项目名单,世界最大的瓦斯发电厂——沁水寺河120兆瓦瓦斯发电厂;国内首次利用废弃电力凉水塔建成的瓦斯发电厂——成庄46兆瓦分布式瓦斯电厂;全国首座“一站式”高低浓度瓦斯发电厂——胡底瓦斯电站一、二期项目;全国首个配套智慧电厂平台的瓦斯发电厂——芦家峪瓦斯电站……

 

  “瓦斯利用是根据其浓度划分的,沁水寺河120兆瓦瓦斯发电项目利用的是浓度在30%~40%的高浓度瓦斯。”沁水寺河瓦斯发电公司负责人王建民说。作为全球最大的瓦斯发电厂,120兆瓦的装机容量每年大致可消耗2亿标方的煤层气,可实现减排二氧化碳当量300多万吨,与同容量的燃煤火力发电厂相比,相当于节约标煤29万吨。

 

  8月25日一大早,在成庄矿矸井泵站和寺河矿常店瓦斯抽放泵站的作业现场,工人正在紧锣密鼓地进行着瓦斯气体的抽采,抽采出的瓦斯气体直接被输送至“储存气柜”保存,后经过升温、加压、除尘等预处理程序通过管道送至电厂。而成庄46兆瓦瓦斯电厂正是这批瓦斯的对接单位。

 

  “作为国内首次利用废弃电力凉水塔建成的瓦斯电厂,成庄分布式瓦斯电厂充分利用原煤泥煤矸石电厂停运留下来的巨型冷却塔,在其内部建造发电车间,为成庄热电的建设节约了土地审批和输电设备安装的大量时间。”成庄热电分公司负责人张永太说。今年1~7月份,成庄46兆瓦瓦斯发电站共完成发电量1.7亿千瓦时,消耗煤层气3696万标方,相当于减排二氧化碳当量55万吨。
 

 

  在芦家峪二期瓦斯电厂主控中心,巡检工申强正通过智慧调度大屏上展示的三维可视化模型和大数据分析,对设备进行实时监控和故障判断。这座全国出名的“智慧瓦斯电厂”,于去年12月份投产,装机容量仅27兆瓦,预计每年可消耗瓦斯2700万标方,完成发电量1亿千瓦时。

 

  2020年,晋能控股集团瓦斯发电厂共完成发电量22.75亿千瓦时,连续12年保持全国瓦斯发电量第一。今年1~7月份,瓦斯发电共完成发电量12.647亿千瓦时,消耗瓦斯气3.175亿标方,相当于减排二氧化碳476.25万吨,各项数据指标均取得了骄人成绩。

 

  争当省内“新标杆”

 

  作为同样利用气体发电的清洁能源项目,电力集团嘉节燃气热电分公司总装机容量860兆瓦,它不仅是山西省首个F级“二拖一”燃气蒸汽联合循环热电联产项目,同时也是晋能控股集团内部唯一一家,山西省仅有两个使用天然气发电之一的燃气热电公司。

 

  相比于传统火力发电厂,采用“二拖一”燃气蒸汽联合循环热电联产的机组,不仅具有容量大、节能高效、噪声达优、超低排放等优点,还能够大大提高整套机组的热效率,在供热期热效率最高可达80%。
 

 

  为响应国家新的环保政策要求,嘉节燃气分公司于2020年开始对燃气锅炉进行超低氮改造工作,采用技术先进的低氮燃烧器,设置干式低氮氧化物燃烧系统和控制炉膛温度及燃烧系统的过氧量来控制氮氧化合物的产生,大幅降低氮氧化合物的排放,实现氮氧化物年减排约300吨/年,圆满完成减排任务。嘉节燃气热电分公司当年完成发电量19.90亿千瓦时;供热量451万吉焦,实现为太原市南部地区1500万平方米供热目标;实现收入134166.27万元。

 

  “十四五”期间,晋能控股集团将充分利用内部煤矿井下瓦斯资源,规划筹建新的瓦斯发电项目,以稳健的步伐进行可再生能源替代行动,着力提升清洁能源消纳和存储能力,预计到2030年末,瓦斯发电规模可达到465兆瓦以上,“瓦斯气”年利用可达到9亿标方,为山西高质量发展再增绿色动力。

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