德国瓦斯抽采和利用的理论与实践.pdf

Mai 2010 德国瓦斯抽采和利用的 理论与实践 赢创新能源公司 德国瓦斯抽采和利用的 理论与实践 赢创新能源公司 -路德海斯登茨路德海斯登茨 - Seite 2 原德国鲁尔公司原德国鲁尔公司2007年年9月月12日之前日之前 鲁尔股份公司鲁尔股份公司 营业额200 亿欧元员工 10万 ** 煤矿煤矿 鲁尔房地产鲁尔房地产 商品住宅 土地整理/ 工业地产 房地产服务 能源能源化工房地产化工房地产 DSK公司公司* 煤炭开采 焦碳生产 德固赛德固赛 建筑化工 精细化工- 工业化学 高性能材料 涂料和填充料 特殊聚合物 电力经济电力经济 煤气供应 分散能源分散能源 国内煤炭贸 易 施蒂雅格施蒂雅格 鲁尔国际煤业鲁尔国际煤业 国际煤炭贸易 矿山技术 IPP-国际 芳香化工 ** nach Abschluss Desinvestitionsprogramm * frdert im Auftrag des Staates deutsche Steinkohle Steag Saar Energie AG Seite 3 赢创工业集团赢创工业集团 现在的股份构成现在的股份构成 黑色业务白色业务 化工化工 房地产房地产 能源能源 鲁尔股份公司鲁尔股份公司 25,01 赢创新能 源公司 赢创新能 源公司 Seite 4 业务领域业务领域 赢创工业集团赢创工业集团 ConsumerSolutions SpecialityMaterials Technology Specialities 化工化工 工业化学 无机材料 客户定制服务 保健 营养 涂料 添加剂 高性能合成材料 共享服务 能源 可再生能源 电力 能源能源 能源服务 集中供热 贸易 电力矿物 Energy 房地产房地产 房地产 Real Estade 赢创新能 源公司 赢创新能 源公司 成立于 2007年9月12日 Seite 5 能源业务能源业务 夯实基础应对挑战夯实基础应对挑战 电力电力可再生能源可再生能源集中供热集中供热 能源服务能源服务电力矿物电力矿物贸易贸易 Seite 6 新能源业务新能源业务 经验和实力的结合经验和实力的结合 自自1908年起年起 瓦斯能源 自自1961年起年起 为客户定制的能源服务 自自2002年起 自 年起 自1994年起年起 生物质能源 地热能 可再生能源 Auswahl Gesellschaften in der BL Renewable Energies ● BHKW Flohr GmbH 02 ● Biomasse- Heizkraftwerk Ilmenau GmbH 01 ● Biomassekraftwerk Lnen GmbH 03 ● Biomasseheizkraftwerk Odenwald GmbH 02 ● Energie- Service St. Ingbert 01 ● MiejskiePrzedsiebiorstwoEnergetykiCieplnejSp.zo.o. 02 ● SFW Energia Sp. z.o.o. 97 ● Heizkraftwerk ZdunskaWolaGmbH 96 ● Evonik Grubengas- Holding NRW GmbH 08 Seite 7 新能源业务新能源业务 赢创集团是德国生物材料能源利用的龙头企业 每年利用 10 套设备处理50万吨生物材料 赢创集团经营着世界上最大的瓦斯电站 赢创集团是德国地热能利用的龙头企业 赢创集团是德国工程承包的龙头企业 遍布德国和欧洲的150多个工业和地产项目证明了我们的 市场业绩和服务质量 Stand 31.12.2008 Seite 8 可再生能源业务 部分业绩 可再生能源业务 部分业绩 Illmenau 10 MWth/ 4,5 MWel Lnen 19,8 MWel Traunreut 24,2 MWth/ 5,0 MWel Erding 41,5 MWth Simbach/Braunau 37,8 MWth Unterschleiheim 27,0 MWth Wellesweiler 28,4 MWth/ 5,0 MWel Fenne 42 MWth/ 42 MWel Velsen 22,1 MWth/ 2,0 MWel Bad Kreuznach 51 t/h / 16,1 MWel Darmstadt 57,7 MWth/ 6 MWel Castrop- Rauxel 95 t/h / 13,4 MWel 客户定制能源服务客户定制能源服务 生物质能源利用生物质能源利用煤矿瓦斯能源利用煤矿瓦斯能源利用地热利用地热利用 Stand 31.12.2007 Seite 9 煤矿瓦斯利用项目 在鲁尔矿区和萨尔矿区的分布 煤矿瓦斯利用项目 在鲁尔矿区和萨尔矿区的分布 北威州北威州 Minegas和和Mingas- Power公司公司 26 个项目, 约 100 套热电联产机组 总装机功率122 Mw电 能源生产 约 700 GWhp.a. 热能生产 约 100 GWhp.a. 在北威州所占市场份额 约65 萨尔州萨尔州 赢创新能源公司赢创新能源公司 5 个瓦斯利用项目, 其中一个是世界上规模最 大的瓦斯电站, 规模为 42 Mw电 总装机功率55 Mw 电 能源生产 约 290 GWhp.a. 热能生产 约 340 GWhp.a. 在萨尔州所占市场份额 约95 总装机功率约总装机功率约 180MW 电电 , 赢创集团以 此引领德国市场 赢创集团以 此引领德国市场 鲁尔矿区鲁尔矿区 萨尔矿区萨尔矿区 Seite 10 Minegas公司和公司和Mingas- Power公司 在鲁尔矿区的瓦斯利用项目 公司 在鲁尔矿区的瓦斯利用项目 Seite 11 FVS Lebach Saar Ferngas AG Mittal Evonik New Energies GmbH von CDF bernommen Eigentum der Grubengasleitungen GAV Camphausen SE Camphausen GAV Alsbach GAV Delbrck Saarstahl Burbach DSK Hirschbach KW Fenne Gipswerk Knauf AVA Velsen GAV Warndt CDF SE Velsen GAV Itzenplitz GAV Erkershhe GAV Reden GAV Kallenberg SE Quierschied KW Weiher GAV Nordschacht GAV Kohlwald GAV Hangard Saarstahl Neunkirchen SFW Wellesweiler KW Bexbach 瓦斯抽放站 瓦斯用户r Gasometer Euro GMA Velsen GAV Allenfeld 瓦斯机组 GMA Fenne Gasturbine Wellesweiler Versuchsanlage fr Brennstoffzellen Luisenthal Anschlussleitung - Versuchsanlage f r Brennstoffzellen GAV Frstenhausen Neuwaldstrae GAV Ludwigstollen GMA Weiher GMA Camphausen GAV – Gas Absaug- u. Verdichter Anlage GMA – Gas Motoren Anlage CDF Schacht St. Charles 萨尔矿区的瓦斯管网萨尔矿区的瓦斯管网 Seite 12 我们的根基我们的根基- 瓦斯抽采瓦斯抽采 自自1908开始在萨尔矿区开始瓦斯抽采开始在萨尔矿区开始瓦斯抽采 超过100年的经验 总共总共 14 个瓦斯抽放站个瓦斯抽放站, 共有共有 42 台瓦斯抽放泵 抽放能力为 9万 m/h 32 台增压机能力为6万 m/h 15 台瓦斯干燥机 能力为 6.8万 m/h 其中只有1个瓦斯抽放站在对在产煤矿进行瓦 斯抽放 地面瓦斯管网总长超过100公里 法国 德国 德国 法国 德国 德国 Landesgrenze Erlaubnisfeld der Saar Energie AG Bewilligungsf elder Saar Energie AG Bewilligungsfeld Stadtwerke Saarbrcken AG Hangard- Kohlwald Friedrichsthal Gttelborn Jgersfreude Warndt 在萨尔周的瓦斯抽放点在萨尔周的瓦斯抽放点 Seite 13 我们的根基我们的根基- 瓦斯利用瓦斯利用 自自1908开始在萨尔矿区开始瓦斯利用开始在萨尔矿区开始瓦斯利用 超过超过100年的经验年的经验 项目- 5个自有瓦斯利用项目 瓦斯燃气机,透平机, 燃气锅炉等的总装机功率为 55MW 电功率/137 MW热功率 -工业用户 电厂, 钢厂,石膏厂,化工厂等 -德国第一个共同履约项目 JI 在产煤矿的燃烧排放 人员 -从井下到地面, 从抽采到利用的专家实力 环保-减少甲烷排放2008 年减排约145 万吨当量二氧化碳 Seite 14 萨尔州瓦斯抽采和利用的历史 从 萨尔州瓦斯抽采和利用的历史 从1948 年到年到 2008年年 浓度浓度100 的纯甲烷的纯甲烷 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1948195319581963196819731978198319881993199820032008 年采煤量年采煤量 单位单位 百万吨商品煤百万吨商品煤 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 瓦斯抽采量瓦斯抽采量 单位单位百万百万 m纯瓦斯纯瓦斯 采煤量采煤量 瓦斯抽采量 瓦斯利用量 瓦斯抽采量 瓦斯利用量 Seite 15 瓦斯抽采的方式瓦斯抽采的方式 热电站 瓦斯抽放站 从废弃的采区抽放瓦斯 从采煤作业区抽放瓦斯 压裂 通过地面钻孔抽采 Seite 16 在产煤矿的瓦斯抽放在产煤矿的瓦斯抽放 吨煤瓦斯涌出量可达 200 m3 -随煤层的瓦斯含量变化 - Seite 17 关停煤矿的瓦斯抽放关停煤矿的瓦斯抽放 在德国已经有50年的实践经验 老区巷道筑坝埋管抽放瓦斯 从封填的竖井抽放瓦斯 Seite 18 控制、监测、可视化控制、监测、可视化 -中央控制中央控制 - Seite 19 Delbrck的抽放和增压站的抽放和增压站 抽放能力3万标米/小时 抽放泵台数11 装机功率1600kW 增压能力2.25万 m3/h 增压机台数10 装机功率3000kW 增压机表压8bar Seite 20 瓦斯利用瓦斯利用 – 热电联产示意图热电联产示意图 KWK 热电联产 瓦斯抽放 烟囱电网烟囱电网 瓦斯抽放 和预处理 热能用户 瓦斯 地面 井下 Seite 21 煤矿瓦斯的能源利用 赢创新能源公司的技术诀窍 煤矿瓦斯的能源利用 赢创新能源公司的技术诀窍 在产煤矿和关停煤矿的瓦斯抽放 瓦斯的预处理的分配 瓦斯利用项目的整体设计、建设、融资和运行 Wellesweiler瓦斯热电厂 Velsen瓦斯热电联 产项目 Fenne瓦斯热电联产项目 Camphausen 瓦斯热电联产项目 Seite 22 瓦斯利用瓦斯利用 – Velsen热电联产项目热电联产项目 项目项目 德国萨尔州Velsen热电联产项目的设计，建设和运行 模块式 投产投产 2003年7月3 日 项目参数项目参数 电功率1950kW 热功率2000kW 产能1560万 kWh/a 电能 1640万 kWh/a 热能 瓦斯投入*390万m3/a 减排7.8万吨当量二氧化碳/年 *指浓度 100 的纯瓦斯 Seite 23 瓦斯利用瓦斯利用 – 项目举例项目举例Fenne 瓦斯机组瓦斯机组 项目项目 德国萨尔州芬纳热电联产项目的设计，建设和运行 投产投产 2002年年12月月 / 2004年年6月月 项目参数项目参数 电功率电功率42.720kW 热功率热功率42.720kW 产能产能300 万万 kWh/a 电能电能 260 万万 kWh/a 热能热能 瓦斯投入瓦斯投入* 7500万万 m3/a 减排减排125万吨当量二氧化碳万吨当量二氧化碳/年年 *指浓度 100 的纯瓦斯 Seite 24 瓦斯利用瓦斯利用– Wellesweiler热电联产项目热电联产项目 项目项目 德国萨尔州Wellesweiler热电联产项目的设计，建设和运行 （瓦斯透平机） 投产投产 2002年11月22日 项目参数 瓦斯透平机 项目参数 瓦斯透平机 电功率5.000kW 产能3950万 kWh/a 电能 6250万 kWh/a 热能 余热锅炉余热锅炉 蒸汽功率约 11 t/h 高压蒸汽 2.5MPa, 300 C 瓦斯投入* 1350万 m3/a 减排 20万吨当量二氧化碳/年 *指浓度 100 的纯瓦斯 Seite 25 乌克兰乌克兰 Zasiadko煤矿煤矿 瓦斯抽采的初步设计 Seite 26 乌克兰乌克兰Zasiadko煤矿煤矿 瓦斯利用的初步设计 提供减排测量装置 瓦斯利用的初步设计 提供减排测量装置 Seite 27 俄罗斯俄罗斯Severnaja煤矿煤矿 瓦斯抽放和利用的基础设计 Seite 28 中国中国,顾桥矿顾桥矿 瓦斯抽放和通风的基础设计瓦斯抽放和通风的基础设计 Seite 29 瓦斯利用瓦斯利用 – KWKK热电冷联产原理图热电冷联产原理图 竖井制冷热电联产设备瓦斯抽放 压缩制冷机吸收制冷机压缩制冷机吸收制冷机2 吸收制冷机吸收制冷机1 烟囱电网烟囱电网 瓦斯抽 放和预 处理 瓦斯抽 放和预 处理 瓦斯 地面 井下 工作面工作面1 工作面工作面2 工作面工作面3 冷凝 热冷凝 热地面 井下 三管分配器 空冷器进口 Seite 30 瓦斯利用瓦斯利用 – 波兰波兰 Pniowek煤矿热电冷联产项目煤矿热电冷联产项目 项目项目 波兰Pniowek煤矿热电冷联产井下降温交钥匙工程 投产投产 20009月 项目参数 制冷机 项目参数 制冷机 地面/井下制冷功率5.700/ 5.000 kW 冷水流量296m 3/h 热电联产设备热电联产设备 电功率6.300kW 热功率7.000kW 综合利用率 80 瓦斯投入* 1300万 m3/a 减排25万吨当量二氧化碳/年 *指浓度 100 的纯瓦斯 Seite 31 潘一热电冷联产项目潘一热电冷联产项目- 控制系统控制系统 Seite 32 2008年年8月制冷机投运前的系统检查月制冷机投运前的系统检查 潘一矿南风井潘一矿南风井 潘一矿地面制冷站潘一矿地面制冷站 Seite 33 北风井共同履约项目北风井共同履约项目 / 热排放 现场照片 热排放 现场照片 边界条件边界条件 瓦斯浓度较低 22 – 35 CH4 瓦斯气量不稳定 200 – 1.200 m/h 季节性利用 0 – 700 m/h 距离瓦斯管网较远 11 km Seite 34 提高煤矿生产安全的技术诀窍和实力提高煤矿生产安全的技术诀窍和实力 1 井下通风井下通风的设计和优化的设计和优化 实地测量并利用通风网络模拟程序再现通风系统实地测量并利用通风网络模拟程序再现通风系统 通风方式计算通风方式计算,选择通风系统选择通风系统 火灾危害影响计算火灾危害影响计算 火灾隐患的早期预警和防治火灾隐患的早期预警和防治 温度测算温度测算 通风的监测技术通风的监测技术 数据传输系统的选择和可视化数据传输系统的选择和可视化 Seite 35 地面和井下瓦斯抽放地面和井下瓦斯抽放的设计和优化的设计和优化 煤层瓦斯含量的测算煤层瓦斯含量的测算 采煤作业区的瓦斯涌出量计算采煤作业区的瓦斯涌出量计算 选择合适的瓦斯抽放方案选择合适的瓦斯抽放方案 选择最佳的打钻技术选择最佳的打钻技术 从井下到地面的瓦斯管道计算从井下到地面的瓦斯管道计算 增压站的设计增压站的设计 瓦斯利用前的预处理设计瓦斯利用前的预处理设计 确定安全装置和监控技术确定安全装置和监控技术 选择测量选择测量,控制和调节技术控制和调节技术 选择数据传输系统和可视化系统选择数据传输系统和可视化系统 瓦斯利用的规划和设计瓦斯利用的规划和设计 提高煤矿生产安全的技术诀窍和实力提高煤矿生产安全的技术诀窍和实力2 Seite 36 我们在中国的意向我们在中国的意向 1. 在煤矿瓦斯利用方面进行项目合作 2. 赢创新能源公司可以进行 瓦斯利用项目的设计,建设和运行 项目投资 开发环保项目 CDM项目 帮助中方伙伴优化井下抽放系统 3. 和中方企业建立长期的合作关系 共同进行煤矿瓦斯的利用 提高煤矿的生活安全性和产量 延长设备运行时间,降低生产成本 通过减排瓦斯保护环境 节约一级能源,生产洁净能源 生产的电能,热能和冷能可用于煤矿自用或者出售 Seite 37