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川煤芙蓉集团瓦斯发电产业发展侧记

作者:杨培 2020-12-25 18:41 来源:中国煤炭报

做强新能源壮大新经济——川煤芙蓉集团瓦斯发电产业发展侧记

矿井关闭了,但是储量丰富的瓦斯还在,仅芙蓉矿区瓦斯存量就达到120亿立方米,川南地区总赋存300亿立方米左右。2018年以来,芙蓉集团一直把争取开发利用关闭煤矿残存煤层气资源作为重要工作。

目前,芙蓉集团实现了抽出瓦斯的全部利用。截至2020年11月,累计发电约4.3亿千瓦时,获得国家补贴上亿元。下一步,芙蓉集团将落实四川煤层气地面抽采利用规划,以瓦斯发电、液化的方式,加快芙蓉矿区示范高地建设,着力壮大筠连矿区和古叙矿区两翼支撑,做强新能源、新经济、新效益“三新”经济增长点。

走进川煤芙蓉集团新维煤业瓦斯发电站,进口的颜巴赫发电机组依次排列。伴随着机器的轰鸣声,瓦斯变成了能源,发电、余热收集供热,实现了循环利用。

从1979年芙蓉矿区建立地面瓦斯抽采系统,到1983年实现瓦斯民用,再到现在的瓦斯循环利用,芙蓉集团不断提升瓦斯抽采利用的经济效益和社会效益,促进企业安全高效发展。

成立专业公司集约化运营

“对于瓦斯,芙蓉集团的干部职工可谓爱恨交加。”芙蓉集团总经理俞学平介绍,该集团下属煤矿所在的芙蓉矿区、筠连矿区、古叙矿区煤层瓦斯含量高。尤其是原芙蓉矿务局所在的芙蓉矿区,煤层瓦斯含量达到每吨18立方米至26立方米,绝对瓦斯涌出量可达每分钟255立方米,是我国瓦斯治理难度最大的矿区之一。

但是,瓦斯也是热值高的清洁能源,如果利用好了,也可以创造“真金白银”。

为了降住“气老虎”,促进安全生产,增加企业效益,芙蓉矿务局将“以用促抽”作为瓦斯治理的重要驱动力,1979年建成首个井下抽采系统,并在地面配套建瓦斯储气罐,全力推进瓦斯抽采利用。

芙蓉集团杉木树煤矿20000立方米瓦斯储气罐

1983年,芙蓉矿务局在生活后勤公司下设了燃气分公司,负责瓦斯储存、输送、民用气供给及收费等业务,迈出了瓦斯利用的第一步。

1992年,芙蓉矿务局在下属新源物流公司成立了公交分公司,通过改进瓦斯加压装置,减少空气进入量,使瓦斯浓度达到了公交车燃料的最低要求,在全国率先开通了“瓦斯气包公交车”。

随着瓦斯抽采量的不断增加,为了进一步拓宽瓦斯利用途径、提高瓦斯利用效益,芙蓉集团领导班子前往当时的淮南矿业集团、重庆能源南桐矿学习瓦斯利用经验。经过多方考察学习之后,芙蓉集团决定上马瓦斯发电项目。

2007年11月28日,拥有5台机组、装机容量为2500千瓦的白皎瓦斯发电站建成投入运行,标志着芙蓉集团瓦斯发电取得了重大突破。

随着瓦斯抽采和利用道路的拓宽,原有条块分割、管理交叉、边界模糊的管理体制难以适应新的发展格局。

为加强瓦斯抽采利用管理,2008年,芙蓉集团成立了煤层气抽采利用分公司,全面负责瓦斯抽采、储存、输送,民用气供给及收费,瓦斯发电等业务,实现了瓦斯利用的专业化、集约化管理,为瓦斯资源就地转化利用的高质量发展奠定了基础。

矿矿建成投产瓦斯发电站

“上世纪80年代末,家里做饭能够用上瓦斯还是很‘洋气’的。矿区抽采的瓦斯,最开始主要是民用,开通的条件要求必须是矿上的管理人员或技术骨干。所以作为第一批用上瓦斯的职工,当时我们还是很自豪的。”芙蓉集团一位退休职工说。

芙蓉集团职工正在改造余热管路

但是,上世纪90年代,受煤炭市场低迷影响,企业没有多余资金投入到瓦斯利用板块,导致瓦斯抽采管路老化、输送管道破损、瓦斯回收率不高,民用气、公交用气业务始终处于亏损状态。

如何找到一条瓦斯综合利用的路子?芙蓉人选择做加法,因地制宜利用瓦斯发电。

“国家‘十一五’规划中明确提出,大力支持煤层气开发利用,并出台了费用补贴等政策,这坚定了芙蓉集团发展壮大瓦斯发电业务的信心。”芙蓉集团煤层气抽采利用分公司副经理邓轲介绍,在尝到首批发电机组投入运行带来的甜头后,他们抢抓国家政策机遇,主要集中在白皎煤矿建设瓦斯发电站,并开展CDM项目合作,不断催生新效益,拓展瓦斯利用新空间。

要提高瓦斯利用效益,除了稳定气源外,设备选择也很重要。芙蓉集团在总结首批国产机组运行优缺点的基础上,在第二阶段的设备选择上,更加注重性能和效益,购进了2台奥地利颜巴赫机组,装机容量共计6096千瓦,于2009年3月在白皎瓦斯发电站投产运行。

至此,芙蓉集团瓦斯发电走上了大型化、自动化道路。

2002年以后,芙蓉集团经济效益明显好转,特别是2010年开始,白皎煤矿、杉木树煤矿被列入全国瓦斯治理示范矿井建设名单,矿井瓦斯抽采量大幅提升,原有的瓦斯储存罐容积有限,瓦斯集中到白皎煤矿发电的模式难以为继。为此,芙蓉集团按照“总体规划、有序实施”的原则,矿矿建瓦斯发电站,推动瓦斯资源就地转化利用。

2008年,芙蓉集团将白皎煤矿闲置的国产瓦斯发电机组搬迁到珙泉煤矿,装机总容量为2000千瓦;2013年,在杉木树煤矿上马1台奥地利颜巴赫机组,装机容量为3048千瓦。

截至2013年底,芙蓉集团所有生产矿井瓦斯发电站建成且并网发电,总装机容量达到1.3万千瓦。

芙蓉集团新维煤业瓦斯发电站职工正在检测发电机组

芙蓉集团还实施了大型瓦斯发电机组在芙蓉矿区的应用科技项目,通过对进口和国产机组工艺流程、运行参数、整体发电效率、所需瓦斯浓度、投资和运行经济性等进行比较,探索出了不同矿区地理环境、井型规模、瓦斯浓度的矿井瓦斯发电机组选型标准:对于煤炭年产能在120万吨以上、瓦斯浓度在30%以上、有稳定抽采量的大型矿井,最有效和便捷的途径是采用进口大型瓦斯发电机组;其余井型小、气源不稳定的低瓦斯矿井,适合安装国产机组,规模小、更灵活。

基于上述成果,芙蓉集团各矿瓦斯发电机组布局更加合理,机组运行稳定可靠,实现了抽出瓦斯的全部利用,年发电量从2007年的650万千瓦时,增长到2015年的5500万千瓦时。截至2020年11月,累计发电约4.3亿千瓦时,获得国家补贴上亿元。

打造四川煤层气开发利用示范区

正当芙蓉集团瓦斯发电产业迅猛发展之际,国家去产能政策出台,该集团所属白皎煤矿、珙泉煤矿、红卫煤矿、杉木树煤矿、西华煤矿关闭退出,矿井配套建设的瓦斯发电机组也陆续闲置了下来。

在这样的形势下,芙蓉集团坚持瓦斯发电的思路不动摇,将闲置机组调剂到了叙永一矿、威鑫煤业、新维煤业三对生产矿井,分别于2016年、2019年投入运行,目前装机总容量为4500千瓦。

矿井关闭了,但是储量丰富的瓦斯还在,仅芙蓉矿区瓦斯存量就达到120亿立方米,川南地区总赋存300亿立方米左右。2018年以来,芙蓉集团一直把争取开发利用关闭煤矿残存煤层气资源作为重要工作。

2018年5月,国家能源局和四川省发改委经过调研后,下发了首批关闭煤矿残存煤层气资源开发利用示范项目名单,芙蓉集团上级单位四川煤炭产业集团成为四川省煤层气开发利用的实施主体。基于芙蓉集团在瓦斯抽采利用方面积累的丰富经验,加上其位于四川煤层气资源最丰富的川南地区,四川煤炭产业集团明确芙蓉集团来承接四川省地面煤层气抽采利用项目。

“芙蓉集团煤层气地面抽采利用项目已经纳入国债工程,白皎煤矿一期工程目前已经完成招标工作,预计近期开始进场施工,单孔日抽采量可达4000立方米。新维煤业一期工程列入了国家发改委确定的煤矿先抽瓦斯后建设的示范矿井名单。届时,将根据两矿一期项目积累的经验,再全面推进川南其他矿区的煤层气开发利用。”芙蓉集团总工程师邱居德介绍。

下一步,芙蓉集团将落实四川煤层气地面抽采利用规划,以瓦斯发电、液化的方式,加快芙蓉矿区示范高地建设,着力壮大筠连矿区和古叙矿区两翼支撑,做强新能源、新经济、新效益“三新”经济增长点,全力构建“一核两翼三新”的新格局,力争“十四五”期间利用煤层气4亿立方米以上,倾力打造“煤—气—电”循环产业链,为企业高质量发展增添新动能。(杨培)

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