“低浓度瓦斯的综合利用在技术上与经济上均具有可行性，且符合国家能源产业发展方向，顺应国家提出的两个阶段碳减排奋斗目标，提高了矿井抽采积极性，提升了矿井安全性。”该公司总工程师刘莹介绍道。

程庄煤矿于2021年引进低浓瓦斯利用项目，本项目从矿瓦斯抽采泵站将低浓度瓦斯输送至本项目中的低浓度瓦斯直燃系统；低浓度瓦斯在燃烧室内燃烧后产生高温烟气，然后进入余热蒸汽锅炉；在余热蒸汽锅炉中进行热交换，最终产生蒸汽，进入矿使用的热力管网，满足矿上的用热需求。

低浓瓦斯利用直燃技术燃烧和控制系统主要包括超低瓦斯浓度燃烧机、甲烷浓度监测、压力监测、燃烧室温度监测、控制柜、各类控制阀门等。通过自动控制系统对各类阀门、传感器、燃烧机等设备的协调工作，保障燃烧系统安全稳定运行。具有投资成本最低。该瓦斯直燃技术可以将6%以上的低浓度瓦斯直接燃烧，系统结构较为简单，工艺流程简化。该项技术开辟了甲烷浓度6%-10%低浓度瓦斯利用的新途径，填补了国内低浓度瓦斯直燃利用的技术空白。建设周期短。该项目建设周期一般为3-5个月。运行成本低。在项目运行中，直燃设备除了正常的运行维保外，只需定期更换燃烧器（视燃烧器的情况，至少一年以上），无需其他成本。相比较更换催化剂，直燃项目的成本最低。占地面积小，装置启动时间。直燃设备启动时间5分钟，可以实现一键启动，一键关停，运行操作简单。采用新型低氮燃烧技术，燃烧速度快，火芽非常短，燃烧产物的停留时间非常短暂，燃烧温度在1000以下，缩短了热力型NOX的生成机会，尾气排放可以达到国家标准的要求。

该项目负责人算了4笔账：安全效益账，这项技术的运用可使爆炸浓度的抽采瓦斯可进行安全可控的燃烧利用。大量的低浓度抽采瓦斯，能不受抽采瓦斯浓度、流量波动性影响，全部进行可控的燃烧供热及热富集发电，便可真正实现矿井废气回收利用，实现大量减排指标。

经济效益账，按照测算，由六台直燃控制撬和两台六蒸吨的余热锅炉组成的低浓度瓦斯供热系统，只要消耗20m³/min纯瓦斯，其释放出来的热能，完全可以替代一台冬季使用的12T蒸汽锅炉和夏季使用的1台4T蒸汽锅炉。如果对所有的抽采瓦斯回收利用，可以减排600万方低浓度瓦斯/年，减排27万吨二氧化碳/年。

环保效益账，根据第三方专业机构测试数据，各项排放指标都远远优于山西省关于燃气新建锅炉的排放标准要求。程庄煤矿低浓度瓦斯利用项目建成后，每年可利用300万m³低浓度瓦斯（夏季澡堂用），相当于减排二氧化碳13.86万吨，碳排放减排效益显著！

社会效益账，低浓度瓦斯直燃制热一体化技术具有占地面积小、投资省、供热效率高等特点，充分利用低热值燃气燃烧理论和技术，通过安全装置、燃烧装置与制热装置的集成，利用安全控制系统控制，实现了低浓度瓦斯安全燃烧制热的工业化应用，技术符合科技成果评价要求，突破了《煤矿安全规程》中“抽采的瓦斯浓度低于30%时，不得作为燃气直接燃烧”的技术限制，开辟了一条低浓度瓦斯利用的新路线、新工艺，达到了国内领先水平。

创新低碳，前景广阔通过合适的技术对煤矿低浓度瓦斯加以综合利用，具有重要的现实意义。这无疑会开创煤矿瓦斯利用的新局面，助力煤矿企业循环经济建设，助推企业的可持续发展。同时，可以促进中国能源的综合利用，为减少环境污染和缓解电力能源压力做出贡献。（胡耀杰）