机电2011(双柳)通风瓦斯减排及利用.doc
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项目编号：
研究开发项目立项任务书
项目名称：
汾西矿业集团双柳矿通风瓦斯减排及利用
承担单位：
汾西矿业集团公司双柳煤矿
协作单位：
汾西矿业集团公司双柳煤矿机电科
开发机构：
中国科学院能源动力研究中心
中科云海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：
王新亚师桂明王景荣齐春明
技术中心
2010年10月10日
一、项目立项的目的意义及必要性
目前国内、外已有少数厂商提供通风瓦斯氧化处理装置，但都不是很成熟，大多存在处理量较小（1万Nm3/h～5万Nm3/h）、自维持浓度较高（瓦斯浓度0.3%以上）和没有余热回收设备等缺陷。
本科研开发项目为通风瓦斯与抽放瓦斯综合治理与利用的节能环保项目，利用汾西矿业集团双柳煤矿的抽放瓦斯与通风瓦斯作为燃料进行供热、制冷及供热水，同时为实现煤矿瓦斯零排放的可行性进行研究探索。
科研开发项目建设1台处理能力10万Nm3/h通风瓦斯氧化装置、高品位蒸汽发生装置和相应的安全输送及余热利用设备。
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占有重要地位，以实现煤炭瓦斯零排放是现代化矿井建设的一项重要指标，因此，矿井通风瓦斯必须建成能够实现通风瓦斯治理的综合现代化装置。
建设矿井通风瓦斯氧化装置，提高矿井对瓦斯直接排放至大气的治理和利用，实现煤矿通风瓦斯零排放和通过氧化装置利用通风瓦斯产生的能量达到供暖、制冷、和井筒防冻的效果，将给煤矿安全生产带来新的生机、给人们创造良好的工作与生活环境带来新的活力。
双柳煤矿依托于汾西集团强大的科研和技术力量，矿领导积极参与和大力支持，机电管理人员和职工具有长期煤矿工作经验，掌握了丰富的煤矿技术，为打造煤矿矿井通风瓦斯氧化装置提供了坚实的技术基础，通过本项目的实施，提高了高瓦斯矿井对通风瓦斯的治理与再利用，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、技术关键及主要技术经济指标
1、研究内容
矿井节能减排及利用体系研究，研究矿井通风瓦斯氧化装置的结构和运行方式的合理性，根据节能减排及利用的配置需求，提出合理的通风瓦斯减排及利用的设计方案，着力构建矿井节能减排及利用体系。
2、试验内容
建设1台XY10-12G型蓄热氧化装置，配备相应安全输送系统和额定出力10蒸吨/h蒸汽锅炉，处理通风瓦斯能力1600Nm3/min，处理抽放瓦斯能力12Nm3/min（纯量），回收热量用于产生3.82MPa/450℃过热蒸汽，试验用于场区供暖、生活热水、制冷及冬季井筒防冻。
3、项目目标
一、研发处理能力10万Nm3/h的通风瓦斯氧化装置；
二、将通风瓦斯氧化装置自维持浓度降低至瓦斯浓度0.25%以下，以适应煤矿当前排放的现状；
三、研发配套余热回收装置，产生高品位蒸汽，合理利用通风瓦斯氧化热量，提高氧化装置经济性。
4、技术关键
通风氧化装置的应用，通风瓦斯余热回收装置的利用。
5、主要技术经济指标
汾西矿业集团双柳煤矿瓦斯综合处理项目科研项目工程装机1台XY10系列蓄热氧化装置，配备相应安全输送系统和10蒸吨/h余热锅炉。
经济指标按全年平均运行7200小时进行计算。
Ø总处理瓦斯纯量（每年）：
876.18万Nm3
Ø年二氧化碳减排量：
9.71万吨
Ø年产蒸汽量：
72000蒸吨
Ø总节约标煤（每年）：
0.72万吨
Ø可供热面积：
60000m2
Ø可制冷面积：
36000m2
三、达到的技术水平，经济、社会效益及推广应用的前景
1、达到的技术水平
本项目研究内容属国内一流，通风瓦斯氧化装置、蒸汽发生装置达到国际先进水平。
2、经济效益
通风瓦斯氧化装置、蒸汽发生装置每年总处理瓦斯纯量876.18万Nm3、年二氧化碳减排量9.71万吨、年产蒸汽量72000蒸吨、年总节约标煤0.72万吨、可供热面积60000m2、可制冷面积36000m2。
3、社会效益
本项目研究内容为行业技术难题，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、提高煤炭行业通风瓦斯减排能力和通风瓦斯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
本项目研究内容如矿井通风瓦斯氧化处理装置和余热回收装置等问题为行业技术难题，多年来这些问题困扰矿井通风瓦斯减排及利用的发展，造成矿井通风瓦斯无法合理减排与利用，影响环境，因此，要建设一个通风瓦斯与抽放瓦斯综合治理与利用的节能环保项目，解决这些问题势在必行。
本项目研究内容属国内一流，通风瓦斯氧化装置、蒸汽发生装置达到国际先进水平。
四、采用的研究、试验方法和技术路线（包括工艺流程）
1、研究方案:
通风瓦斯氧化装置，通风瓦斯余热回收装置实现通风瓦斯减排及利用。
2、试验方法
现场试验：
根据矿井的通风系统进行分解剖析，制定实际解决方案，并进行现场工业性实验。
3、技术路线
提出问题→分析原因→研究解决办法→系统开发→功能试验→现场试验→工程实施→试运行→验收。
五、现有技术基础及条件
汾西矿业集团双柳矿通风方式为中央边界式，其中副立井、主斜井、进风立井、郭家山副立井进风，郭家山回风立井回风。
2010年初矿井进行了主扇的更换工作，将原有的两台FBCDZ-8-NO.34型对旋式主要通风机（功率2×630kW），更换为两台FBCDZ-10-NO.38型高效节能矿用防爆对旋式主扇（功率2×1120kW），其中一台备用。
主扇通风量为13500-29100m3/min，配备电机型号YBFe800M1-10。
现主扇风叶角度为-6°/-3°，矿井总回风量16408m3/min，负压1715Pa，主扇通风瓦斯浓度约为0.28%，通风瓦斯纯量为45.9424Nm3/min；目前未经处理，全部直接排空。
（注：
通风瓦斯也称为风排瓦斯、乏风；国家能源局的统一名称为通风瓦斯。
）
六、地点、试验规模和进度安排
1、地点：
双柳煤矿
2、试验规模：
矿井通风瓦斯减排及利用。
3、进度安排
（1）初步设计及审查2010年11月
（2）科研装置施工图设计2010年12月
（3）科研装置设备采购、加工制造2010年12月-2011年3月
（4）施工准备2011年2月
（5）科研装置机房、车间土建施工2011年3月-4月
（6）科研装置安装2011年4月-5月
（7）科研装置试运行、投产2011年5月
（8）科研装置验收2011年6月
七、承担单位和主要协作单位及分工
双柳煤矿：
负责问题提出、现场组织、资料提供，参加编写研究报告，负责项目验收。
中国科学院能源动力研究中心：
负责能源科技创新战略研究、固体燃料清洁转化、节能减排技术、先进燃气轮机技术、先进能源系统动力循环及控制、能源动力装备关键材料与工艺。
中科云海清洁能源投资发展有限公司：
负责推动研究成果和技术产业化，提供系统解决方案。
业务方向主要集中在节能减排新技术应用（包括通风瓦斯综合处理）、固体废弃物焚烧发电和气化技术等领域。
八．项目研究人员名单
姓名
性别
部门
职称
承担内容
负责人
王新亚
男
汾西矿业集团
副总经理
高级工程师
负责项目立项、策划
负责人
师桂明
男
汾西矿业集团
机电处处长
工程师
负责项目立项、审核
负责人
齐春明
男
汾西矿业
双柳矿
机电矿长工程师
负责项目立项、审核
张建新
男
汾西矿业
双柳矿
机电科长
工程师
项目方案规划、施工验收
李卫平
男
汾西矿业
双柳矿
机电副总
工程师
项目方案规划、施工验收
胡瑞
男
汾西矿业
双柳矿
机电科科员
助理工程师
项目方案规划、施工验收
武云
男
汾西矿业
双柳矿
机电科科员
助理工程师
项目方案规划、施工验收
九、项目用到的及需要增添的主要设备、仪器、材料
主要设备、仪器、材料由合作开发单位提供。
1.氧化装置本体；
2.换向阀门；
3.吹扫阀门；
4.高温气流分配阀门；
5.启动加热系统；
6.引风机；
7.管路阀门
8.测控系统
9.CH4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一次仪表；
12.水处理系统；
13.除氧器；
14.排污扩容器；
十、经费总概算
项目
型号
数量
预算（单位：
万元）
通风瓦斯氧化装置
XY10-12G
1套
1554.9
蒸汽发生装置
Q23/1050-10-3.82/450
1套
222.6
安装施工费
201.5
总计
1979
十一、经费支出明细预算表
项目
型号
数量
预算（单位：
万元）
通
风
瓦
斯
氧
化
装
置
氧化装置本体
XY10-12G
1套
1106.6
机械部分（包括换向阀门、吹扫阀门、高温气流分配阀门、启动加热系统、引风机和管路阀门）
1套
228.5
自控部分（包括测控系统、CH4浓度测量）
1套
219.8
蒸汽发生装置
主体设备（包括锅炉本体、锅炉范围内水汽系统所需的阀门和一次仪表）
Q23/1050-10-3.82/450
1套
195.6
水处理系统
1套
11
除氧器
1套
12
排污扩容器
1套
4
安装施工费
201.5
总计
1979
十二、技术的先进性与技术资料
技术先进性：
通风瓦斯氧化装置、通风瓦斯余热回收装置。
技术资料：
完成《汾西矿业集团通风瓦斯减排及利用系统研究》技术报告。
十三、技术成果与形式
十四、开发单位、负责人审查意见
负责人（签名、盖章）
单位（公章）
审查日期：
年月日
十五、公司主管部门审查意见
负责人（签名、盖章）
（公章）
审查日期：
年月日
十六、上级主管部门审查意见
（公章）
审查日期：
年月日
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