屯兰瓦斯发电厂:让瓦斯“逆袭”,年发电超1亿度

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走进山西焦煤西山煤电屯兰矸石山电站,五台集装箱式发电机组正低沉轰鸣。这些长8米、宽3米、高3米的设备,以每分钟处理45立方米纯瓦斯的速度,将屯兰矿开采过程中涌出的瓦斯转化为电能。与之相距不远的白草塔电站,两台发电机组同样火力全开,以每分钟20立方米纯瓦斯的处理能力,持续输出着强劲电流。

6月5日,笔者探访了由两座电站合并而成的屯兰瓦斯电厂,见证了瓦斯从安全隐患到绿色能源的蜕变之旅。

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“最高峰时,我们年发电量突破1亿度,相当于4万户家庭一年的用电量。”电厂厂长魏峰指着中控屏介绍。2024年,该厂累计发电8882万度,消耗瓦斯2927万立方米,这一数据不仅展现了瓦斯资源的高效利用,更意味着减少了约2.6万吨标准煤燃烧产生的碳排放,实现了矿井瓦斯100%利用。

由于瓦斯易燃易爆的特性,安全成为电厂运营的“生命线”。从瓦斯抽放泵站到2个电站,瓦斯需要经过管路输送。“沿途我们设置了压力放散装置,比如白草塔电站,当管路压力超过7千帕时,放散阀会自动打开泄压,防止管道爆炸。”魏峰解释道。进入厂区,预处理系统构成第二道安全防线。汽水分离罐对瓦斯进行水分分离处理;三级滤芯过滤装置将瓦斯中的粉尘颗粒截留至5微米以下;离心风机将压力提升至20千帕,再经减压阀、零压阀双重调节,使瓦斯以稳定压力进入机组。这套工艺可以让瓦斯与空气以精准比例混合,保障燃烧稳定性。

在6KV高压室,ABB开关柜实时显示着发电的电流数据。电厂严格执行“两票三制”:每一次操作必须持有工作票与操作票,每两小时进行一次设备巡检,每年开展一次继电保护试验。“我们的接地电阻小于4欧姆,这就好比给设备安装了‘安全气囊’。”发电事业部瓦斯发电技术组组长方康宁表示,智能监控系统会实时抓取运行参数,一旦出现异常,便会触发三级预警。

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对于瓦斯燃烧产生的废气,电厂有着严格的处理标准。瓦斯发电主要排放物二氧化碳和氮氧化合物,经处理后,该厂废气中的氮氧化物浓度仅20—30mg/m³,远低于国家50mg/m³的排放标准。此外,该厂还对余热资源进行了合理利用。矸石山电站的余热通过管网输送至屯兰矿澡堂,为2000余名职工提供60℃恒温热水;白草塔电站的热量则深入井下,为千米巷道供暖。仅此一项,每年就能节约燃煤7420吨,真正做到了物尽其用。

然而,这座绿色电厂在发展过程中也面临着挑战。“最棘手的问题是瓦斯浓度下降。”魏峰指着监测屏幕上25.6%的数值感慨道。随着屯兰矿瓦斯气源逐年减少,矸石山电站设计之初30%的瓦斯浓度“及格线”如今已难以达到,“浓度每下降1%,燃烧稳定性就会下降5%,如果瓦斯浓度跌破25%,机组可能无法稳定运行。”

“关键还是要解决瓦斯带载率低的问题。”魏峰透露,矸石山电站正在尝试改造空气进气阀装置,通过控制进气量,保障瓦斯浓度在24%以上都能正常运行。一旦取得成功,这座绿色电站的年发电量有望继续保持稳定,在减排前线持续书写传统能源企业的转型新篇章。

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