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“加強煤炭行業(yè)‘雙碳’技術(shù)研究及甲烷全濃度利用”是今年兩會期間，全國人大代表、中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長袁亮提出的主要建議，受到了媒體的廣泛關(guān)注與報道。建議聚焦煤炭行業(yè)的“雙碳”工作推進，從政策引導(dǎo)、加強技術(shù)研究、推動甲烷全濃度利用三個角度提供了解決思路。袁亮多次提到，必須重視甲烷的利用，補齊甲烷全濃度利用短板，減少資源能源浪費。

甲烷濃度3%～9%煤礦瓦斯直燃技術(shù)的成功與工業(yè)化應(yīng)用案例，填補了該技術(shù)領(lǐng)域的國際空白，補齊了甲烷全濃度利用的技術(shù)短板。

據(jù)了解，我國每年隨煤礦開采的抽排瓦斯利用率僅為41.5%，造成資源的極大浪費，導(dǎo)致了嚴重的溫室效應(yīng)。針對煤礦瓦斯綜合利用率低的現(xiàn)狀，北京君發(fā)與安徽理工大學(xué)合作，由國家工程院院士袁亮掛帥，共同組建了跨學(xué)科多專業(yè)的專家學(xué)者研究團隊，通過不懈的實驗研究，建立了低濃度瓦斯安全穩(wěn)定燃燒的理論體系，科學(xué)的解決了低濃度瓦斯遇到明火就會發(fā)生爆炸的世界性難題，成功研發(fā)出“濃度3%～9%煤礦瓦斯安全穩(wěn)定燃燒技術(shù)”，同時在技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用方面取得了重大進展，將瓦斯資源利用率提升約36%，并申請發(fā)明專利及多項實用新型專利。

2020年8月，中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織，由中國工程院蔡美峰院士任主任委員的十一位業(yè)內(nèi)專家組成的專家委員會對“濃度3%～9%煤礦瓦斯安全穩(wěn)定燃燒技術(shù)”進行了鑒定。鑒定委員會一致認為，該研究成果達到國際領(lǐng)先水平，同意通過鑒定。建議：加大成果推廣應(yīng)用力度。同年，技術(shù)申報了安徽省科技成果。該技術(shù)的第一套利用低濃度瓦斯供熱工業(yè)化裝置于2018年10月在山西省長治市七一煤礦瓦斯發(fā)電站建成并投用，在2019年12月被山西省列為山西省瓦斯綜合利用試點示范項目。

“該技術(shù)的推廣與應(yīng)用，必將推動山西乃至全國能源革命。”全國人大代表、中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長、“濃度3%～9%煤礦瓦斯安全穩(wěn)定燃燒技術(shù)”學(xué)術(shù)帶頭人袁亮對于這項技術(shù)的應(yīng)用與研究寄予厚望，“我們的研究目標是，實現(xiàn)瓦斯利用濃度全覆蓋，煤礦瓦斯零排放，打造零碳礦井。”他說，團隊對瓦斯利用研究的腳步將永不停歇。

2021年12月，國家能源局公布了《2021年度能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備項目名單》，由北京君發(fā)科技集團投資、山西君柳新能源科技有限公司承建的君柳低濃度瓦斯直燃發(fā)電廠的“煤礦低濃度瓦斯安全穩(wěn)定燃燒裝置”入圍，這套裝備是全球第一套可利用濃度3%～9%的煤礦瓦斯直燃帶動蒸汽輪機發(fā)電的技術(shù)裝備。

山西君柳低濃度瓦斯直燃發(fā)電廠項目建成于2021年10月，于2021年12月25日并網(wǎng)發(fā)電，裝機容量3兆瓦。其利用山西呂梁寨崖底煤礦瓦斯泵站抽采出的5%～8%低濃度瓦斯，通過安全輸送系統(tǒng)，進入熱能島安全穩(wěn)定燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔?，再?jīng)過余熱鍋爐產(chǎn)生中溫中壓蒸汽推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。該裝置年可發(fā)電量2160萬度，折合節(jié)約標準煤5698噸，年銷毀甲烷1200萬立方米，折合減排二氧化碳19.22萬噸，熱能島尾部排放煙氣氮氧化物小于20毫克。

項目順利并網(wǎng)發(fā)電，北京君發(fā)科技集團董事長楊君廷表示，“當前瓦斯應(yīng)用通常按照不同濃度進行梯度利用，高濃度瓦斯通常作為化工原料、燃料使用;抽采的濃度9%～30%的低濃度瓦斯可以通過往復(fù)式內(nèi)燃機發(fā)電機組進行利用;而抽采的濃度3%～9%的低濃度瓦斯之前沒有成熟的直接利用技術(shù)，通常有兩種間接利用方法：一是與高濃度瓦斯摻混至濃度大于9%后通過瓦斯發(fā)電機組利用;二是采用乏風(fēng)氧化技術(shù)，利用煤礦乏風(fēng)或空氣稀釋至濃度1.2%以下進行逆流蓄熱氧化。前者由于高濃度瓦斯氣資源的限制而造成非常有限的摻混利用，后者綜合熱效率低，經(jīng)濟效益差，沒有得到大范圍推廣。我們的研究從理論層面做出了創(chuàng)新突破，這套裝置可以對這個濃度段的瓦斯直接安全穩(wěn)定燃燒應(yīng)用，并且比以往的技術(shù)設(shè)備具有對氣源條件的適應(yīng)范圍寬、瓦斯資源利用率高、綜合熱效率高、年運行時間長、尾部煙氣氮氧化物少、工程造價和運行成本低等優(yōu)勢。”

他還給記者算了一筆效益賬，“我國每年在采煤的同時排放的純瓦斯近370億立方，其中，濃度≥3%的煤礦瓦斯約占53%，這部分瓦斯如果得到充分的利用，采用熱電聯(lián)供模式：冬季供熱，其余季節(jié)發(fā)電，按照供熱量折合天燃氣價值計算，年可節(jié)省天燃氣成本約312億元;年發(fā)電量270億kw·h，產(chǎn)值121億元，合計每年創(chuàng)造經(jīng)濟價值433億元。按照聯(lián)合國大氣污染排放標準(CH4的溫室氣體效應(yīng)是CO2的21～28倍)折算，因新技術(shù)提高了低濃度瓦斯的利用率，每年可以減少溫室氣體排放約3.3億噸(折合CO2量)，隨著不遠將來甲烷減排納入碳交易市場，這一項的收入也將計入經(jīng)濟效益當中。”