在国家发改委日前公布的《国家重点节能技术推广目录（第一批）》上，胜利油田胜动集团公司独立研发的“煤矿乏风甲烷氧化装置及氧化热利用技术”荣登榜首，成为国家首批重点推广的节能新技术。该技术不仅实现了瓦斯零排放，而且把难以利用的超低浓度瓦斯变废为宝。

    逼出来的创新

    低浓度瓦斯外排既浪费能源又破坏环境，因此，风排瓦斯不能再空排了。

    何谓风排瓦斯？据专家介绍，根据瓦斯浓度的不同，煤矿一般采用3种方式处理瓦斯：对浓度高于90%的，通过地面钻井开采；对浓度在3%~80%之间的，实行井下抽排；对浓度在0.75%以下的瓦斯，则采取通风的方式排出——这种瓦斯就是风排瓦斯，俗称煤矿乏风。

    风排瓦斯虽然浓度极低，但总量特别巨大，所含的甲烷约占我国煤矿瓦斯甲烷总量的81%，1年的排放量在150亿立方米以上。由于浓度太低，利用技术难度特别大，长期以来，风排瓦斯都被白白排到空气中了。

    作为国内规模最大的燃气内燃机生产研发基地，胜动集团公司在10多年前遇到该公司传统产品滞销、生存遇到极大困难时，毅然“试水”进入瓦斯的利用领域，并在2000年研制成功煤矿瓦斯发电机组，将浓度和压力多变的煤矿高浓度瓦斯（浓度大于30%）用于燃气内燃机发电。2005年，该公司发明了“煤矿瓦斯与细水雾混合输送方法及装置”等系列专利技术，将煤矿瓦斯的利用范围从30%拓展到60％。

    在此基础上，胜动集团公司又把目光瞄准了甲烷浓度低于0.75％的煤矿乏风利用。科研团队经过无数次失败，终于在2006年研制出第一台处理能力为12500立方米/小时的“煤矿乏风甲烷氧化装置”，并获得国家专利。该装置主要由逆流式固定氧化床和控制系统两部分构成，其工作原理是：先用外部能源（如电能）对氧化床进行加热，创造甲烷氧化反应的环境（1000摄氏度）；然后把通风瓦斯引入氧化床，氧化产生的热量一部分维持氧化反应，多余部分则以水蒸气的形式排出，用于制冷、制热或发电。

　　小荷才露尖尖角

    2006年9月，“煤矿乏风甲烷氧化装置”被安装到阜新矿业集团恒大公司北风井进行工业性试验，并于次年4月试运行。结果表明，甲烷氧化率在95%以上，接近零排放；当甲烷浓度在0.3％以下时，氧化所产生的热量可以维持氧化作用继续进行；甲烷浓度达到0.5％以上时，产生的蒸气可以用于制冷、制热、发电等，实现阶梯利用。

    2007年8月，国家发改委、安监总局、原环保总局和中国煤炭工业协会派出由中国工程院院士周世宁、张铁岗和著名瓦斯专家卢鉴章领衔的专家组评议委员会，到实验现场进行考察。经过两天的实地考察，评议委员会的专家们一致认为：“煤矿乏风逆流氧化技术及其装置”总体达到国际先进水平，工艺流程和氧化技术有重要创新，为我国煤矿风排瓦斯的利用和处理提供了有效的新技术和设备，对促进节能减排和煤矿安全生产有重要的现实意义，建议大力推广应用。

    既节约能源又创造效益，一台装置就是一棵摇钱树。胜动集团公司乘胜前进，又于2007年10月研制出处理能力为6万立方米/小时的乏风氧化装置。至此，胜动集团公司实现了对不同甲烷浓度的瓦斯的全覆盖利用。目前，他们正在与第一个吃螃蟹的阜新矿业集团协商，计划先期在该集团艾友煤矿安装10台6万立方米/小时的乏风氧化装置。

    阜新矿业集团算了一笔账：10台装置每小时氧化乏风60万立方米（甲烷浓度0.6%），氧化甲烷3600立方米，由此产生的热能可以代替1台15吨的蒸气锅炉，1天可节煤72吨，如果按1吨煤400元计算，一天就能节省28800多元。如果算碳汇账，就更加可观：氧化3600立方米甲烷相当于减排二氧化碳50吨，1天就可以卖碳汇指标1万多欧元……一旦投入使用，这10台氧化装置就成了名副其实的摇钱树——既减少了温室气体排放，又有可观的经济效益！

　　市场前景广阔

    现在，国际社会应对气候变化步伐的加快、巨大的碳汇市场，以及我国节能减排力度的不断加大，使瓦斯利用的前景极为广阔。目前，该公司正与许多国内外公司积极洽谈，推广瓦斯利用装置。《中国应对气候变化国家方案》提出，到2010年减排二氧化碳10亿吨。如果全国一半的煤矿乏风得到氧化处理、利用，每年相当于减排1亿吨二氧化碳，并且可获得8亿欧元的减排收入和24亿元的节能收入。为我国的节能减排事业和应对全球气候变暖做贡献，既是责任，也非常光荣。

    低浓度瓦斯发电技术的推广，不仅能拓宽瓦斯应用范围，提高经济效益，且由于将原本易爆气体加以收集利用，也有助于增加煤炭生产过程中的安全系数。据不完全统计，我国现在每年生产20多亿吨原煤，要排放200亿立方米纯瓦斯，和西气东输的年输气总量相当。这些清洁能源的排放，不仅浪费能源，还对大气造成了极大污染。如果这些瓦斯不及时抽放，又会危及煤矿的安全生产。在国家大力节能、推进可持续发展的大环境下，更好地推广这项新技术有重要意义。“安全、节能、环保。”是低浓度瓦斯发电技术的前景。

    合理利用瓦斯，节能、环保、促进安全生产，一举三得。据国家发展改革委能源局有关专家测算，“十一五”期间，我国低浓度瓦斯发电推广比例将超过30％，年瓦斯利用量将达到20亿立方米，相当于节约195万吨标准煤。环保效益也显而易见。由于甲烷对温室效应的“贡献”是二氧化碳的21.5倍，每年通过瓦斯排空的甲烷折合成二氧化碳约为2亿吨。如果能够全部实现清洁排放，将有助于完成我国承诺的到2010年减排10亿吨二氧化碳的任务。

　　感言：有感于“煤层气零排放”

    煤矿、矿难、瓦斯、杀手……这一系列词组让人“谈虎色变”。据统计，我国煤矿发生的重大事故中，70%以上都与瓦斯爆炸有关。瓦斯，学名“煤层气”，与煤伴生，是一种以吸附状态储存于煤层中的非常规天然气，通常被称为煤矿“第一杀手”。

    近年来，煤层气的价值越来越被人们所重视，对其开发也已列入国家规划。2006年8月，国务院办公厅出台了《关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》，对科学开发煤层气给予了政策支持。

    经过十余年的探索，我国的煤层气开发在科研和生产实践中初见成效，常规抽采技术日趋成熟，高新技术始露锋芒；井下瓦斯抽采技术已经形成体系，并在高瓦斯矿井全面应用。总体来看，我国煤矿瓦斯的抽采利用迈入了一个新的发展阶段。然而，对于低浓度瓦斯的开采，却一直是个难题：其开采成本之大、开采难度之高让人难以涉足，一任其排放于大气之中，而我们也只有看着资源白白地浪费掉，对于其时不时制造出的矿难更显得“束手无策”。

    胜利油田胜动集团公司自主研发的“煤矿乏风甲烷氧化装置及氧化热利用技术”，不仅实现了瓦斯的零排放，而且把难以利用的超低浓度瓦斯变废为宝，这不能不说是一件大好事。这一创新技术的完成，为我国将每年排放的超过150亿立方米的低浓度瓦斯进行回收带来了希望，也为我们远离矿难、创造和谐奠定了科技基础。

    碧水蓝天，是每个人都渴望的生存空间。而这一真正意义上的“瓦斯零排放”，或许能够让它离我们越来越近。