中国煤炭报2026年01月22日3版

陕煤集团陕西省煤层气公司暖了矿区减了碳

为解决甲烷体积浓度8%以下低浓度瓦斯利用难度大、经济性差的问题，近年来，陕煤集团陕西省煤层气公司积极探索煤矿瓦斯资源化利用新路径，在陕煤集团彬长矿业公司大佛寺煤矿建成低浓度瓦斯蓄热氧化供热发电项目。

该项目运行2年多来，利用瓦斯纯量近200万立方米，经济效益与环保效益显著。

蓄热氧化技术破题

“传统的直接氧化技术适应性差，难以应对煤矿瓦斯浓度的剧烈波动。而针对超低浓度瓦斯的气体发电技术，目前仍处于探索阶段，设备可靠性低、运维成本高，不具备大规模推广条件。”大佛寺煤矿低浓度瓦斯蓄热氧化供热发电项目负责人田涛说，经过反复论证，陕西省煤层气公司最终将目光锁定在RTO（蓄热氧化）技术上。

“RTO技术的优势在于其高效的蓄热式热回收系统。”田涛介绍，该技术能够适应甲烷体积浓度0.3%至8%的波动范围，将甲烷彻底氧化为二氧化碳和水，并回收反应产生的高品位热能，具有热效率高、运行稳定、适应性强的显著优势。

2023年，RTO技术在大佛寺煤矿落地应用。该公司在大佛寺煤矿风井广场建成了3台9万立方米/小时的瓦斯氧化装置、1台30吨/小时的余热锅炉和配套供热系统，首次实现了对甲烷体积浓度8%以下低浓度瓦斯的规模化收集与百分之百氧化利用。

安全运行有了保障

为确保该项目长期安全稳定运行，陕西省煤层气公司围绕“高利用率、高转化率、高安全性”构建了全流程运行保障体系。

该公司通过优化瓦斯收集管网，配套动态浓度监测与智能调控系统，使RTO装置能够灵活适应瓦斯浓度的剧烈波动。

“即便在浓度骤降的极端情况下，动态浓度监测与智能调控系统也能保持稳定运行，改变了过去‘浓度不够就排空’的模式。”大佛寺煤矿瓦斯发电厂厂长王军军说。

据介绍，该项目核心工艺采用“氧化—蓄热—循环”三段式设计，应用12室蜂窝陶瓷蓄热体矩阵与旋转阀联动系统，提升了热交换效率。在高于900摄氏度的氧化室中，甲烷分解率稳定在99.8%左右。结合梯度温控技术，12室蜂窝陶瓷蓄热体矩阵与旋转阀联动系统可回收97%以上的氧化反应余热，通过余热锅炉转化为过热蒸汽，形成能量利用闭环。

“安全是瓦斯利用的生命线。”王军军说，为此，该项目构建了“智能监测+精准调控”双重安全保障机制，依托一体化智能控制平台，对进气流量、掺混浓度、炉膛温度、蒸汽压力等20余项关键参数进行毫秒级实时监测与动态调控。

同时，该公司自主研发了静态随动流量混气系统。该系统能够实时监测瓦斯浓度，并动态精准调节掺混的矿井回风量，确保进入氧化装置的混合气体中，甲烷浓度远低于爆炸下限，从根源上杜绝了燃爆风险。

供暖质量大大提高

“该项目运行全程无废气、废水外排，彻底消除了矿区原有燃煤锅炉粉尘和二氧化硫等污染物排放。”王军军说。

据统计，在2023年至2025年的供暖季，该项目累计为矿区供应清洁热源34.26万吉焦，相当于替代标准煤约1.17万吨，减排二氧化碳约33万吨。

该项目投运后，清洁供暖系统完全取代了原有的燃煤锅炉。此外，部分余热被用于矿区洗浴、井筒保温等辅助生产环节，进一步降低了外购能源费用。截至2025年底，该项目直接经济效益超2000万元。

“该项目不仅显著改善了矿区生产生活环境，更让我们切实感受到了绿色转型带来的温暖与实惠。”大佛寺煤矿瓦斯发电厂检修班班长宫周飞说。

如今，供热管网换热温度最高可达94摄氏度，用户末端供暖温度稳定维持在60摄氏度以上，办公楼、职工宿舍等室内温度常年保持在22摄氏度至24摄氏度之间，较以往燃煤锅炉供暖提升了3摄氏度至5摄氏度。

2025年7月，陕西省煤层气公司与陕西华彬煤业公司合作的蒋家河煤矿低浓度瓦斯蓄热氧化供热技术研究与应用项目通过鉴定。这是陕西省煤层气公司成功向陕煤集团外输出RTO技术的首个项目。

目前，在陕煤集团内部，彬长矿区胡家河煤矿、孟村煤矿的低浓度瓦斯氧化供热项目已全面进入设备安装阶段，预计这两个项目每年可减排二氧化碳约18万吨。