一、技術名稱：超低濃度煤礦乏風瓦斯氧化利用技術

二、技術所屬領域及適用范圍：煤炭行業乏風、超低濃度瓦斯以及垃圾填埋場等排出的低濃度甲烷或其它揮發性有機化合物

三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀

煤礦通風瓦斯俗稱“乏風”，所含甲烷濃度在0.75%以下。據統計，我國煤礦每年排放的甲烷中，礦井乏風占80%左右，約為150億m3，其產生的溫室氣體效應約為2億噸CO2當量。乏風回收利用的技術問題一直沒有得到很好的解決，大量乏風直接排放不僅浪費了能源，而且對環境也會產生不容忽視的影響。目前該技術可實現節能量3萬tce/a，CO2減排約8萬t/a。

四、技術內容

1.技術原理

該技術采用逆流氧化反應技術（不添加催化劑）對煤礦乏風中的甲烷進行氧化反應處理，也可將低濃度抽排瓦斯兌入乏風中一并氧化處理，提高乏風的利用效率。氧化裝置主要由固定式逆流氧化床和控制系統兩部分構成。通過排氣蓄熱、進氣預熱、進排氣交換逆循環，實現通風瓦斯周期性自熱氧化反應。同時，通過采用適合在周期性雙向逆流冷、熱交變狀態下穩定可靠提取氧化床內氧化熱量的蒸汽鍋爐系統，產生飽和蒸汽用于制熱或產生過熱蒸汽發電。

2.關鍵技術

（1）蜂窩陶瓷組合式大尺度立式氧化床技術；

（2）乏風流量分配技術；

（3）加熱啟動技術；

（4）大通徑整體式角行程乏風氣體換向技術；

（5）瓦斯氧化熱量提取技術；

（6）乏風瓦斯濃度調節技術；

（7）氧化床溫度場準穩態控制技術。

3.工藝流程

工藝流程見圖1所示。

五、主要技術指標

1.持續功率：800kW；

2.穩定運行的最低瓦斯濃度≤0.3%；

3.甲烷氧化率≥97％；

4.進出口氣體溫差≤40℃；

5.進出口氣體阻力損失≤4000Pa；

6.換向閥切換耗時≤3秒；連續工作3個月；故障低于2次。

六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀

該技術在研發過程中共獲得發明專利6項，實用新型專利13項。2010年11月27日，“40000m3/h立式煤礦乏風瓦斯氧化裝置”項目通過了由中國煤炭工業協會組織的技術鑒定會。2012年，”煤礦乏風瓦斯氧化利用關鍵技術與設備開發”通過了國家“863計劃”課題驗收。

2010年，40000m3/h乏風氧化裝置在冀中能源集團邯鄲礦業集團有限公司下屬的陶二煤礦進行了長達8個月的工業示范性運行。2012年上半年，60000m3/h乏風氧化裝置在邯礦集團下屬煤礦進行了為期三個月的試運行，并成功制取了穩定的過熱蒸汽，可以配套汽輪機發電。這些示范項目的成功運行，表明了目前國內乏風氧化裝置的技術已經基本成熟，可以進行推廣應用。

七、典型應用案例

應用單位：邯鄲礦業集團有限公司聚隆煤礦

技術提供單位：淄博淄柴新能源有限公司

節能改造情況：項目建設以1臺40000m3/h乏風氧化裝置為核心設備的乏風瓦斯氧化利用示范工程，項目工程總占地面積約1500平方米，其中建設廠房500平方米。

節能效果：1臺40000m3/h乏風氧化裝置實現每小時銷毀乏風4萬立方米，生產蒸汽3噸，發電510kW，設備年運行7200小時，每年節約812.7噸標煤。

經濟效益：項目投資約為1100萬元，每年收益150.9萬元，投資回收期約為6.6年。

八、推廣前景和節能減排潛力

預計未來5年，該技術推廣比例可達到5%，可形成的年節能能力為14萬tce，年碳減排能力為37萬tCO2。