破解低浓度瓦斯利用难题，为能源安全加码

xinwen.mobi · 发表于 2025-11-20 17:19:29

把“夺命杀手”变成“赚钱宝贝”：低浓度瓦斯翻身记
在煤炭行业里，有个东西让人又爱又恨。爱它，是因为它和天然气是亲戚，能点着火，是股不小的能量；恨它，是因为它脾气暴躁，在井下就是个“夺命杀手”，一点就炸。

这东西叫瓦斯，主要成分是甲烷。

以前，甲烷浓度高于30%的瓦斯，那是香饽饽，直接抽上来就能用。可浓度一旦掉到8%以下，特别是那些混在矿井风里的，就成了让人头疼的“鸡肋”。用吧，技术太难，还容易爆炸；不用吧，眼睁睁看着它呼呼排到大气里，一是浪费，二是甲烷这玩意儿温室效应是二氧化碳的二十多倍，排着心里发慌。过去很多年，绝大部分低浓度瓦斯都被直接排空，或者简单地点把火烧掉，业内叫“点天灯” 。

但这几年，风向变了。

废气堆里挖出了金矿
有人打过一个比方：全国煤矿每年排掉的低浓度瓦斯，如果能攒起来，差不多相当于西气东输工程一年的输气量。这哪是废气，这是飘在天上的煤矿啊。

想把这笔资源拿回来，首先得解决“怎么用”的问题。瓦斯浓度太低，划根火柴都能灭，怎么让它稳定燃烧？

技术人员想了个巧妙的办法——无焰氧化。简单说，就是做个特殊的高温炉子，让低浓度瓦斯进去后，不直接看到明火，而是在特殊材料里悄无声息地氧化掉，同时释放出巨大的热量。这股热量可以用来烧锅炉、给矿井供暖，甚至可以推动汽轮机发电。

在安徽淮北矿业的许疃矿，一套60000立方米/小时的旋转式无焰氧化装置已经转了起来。井下抽上来那些以前没法处理的低浓度瓦斯，被源源不断送进这套系统，变成了蒸汽，又送回矿井供生产生活用。项目负责人说，这套系统一年能处理瓦斯576万立方米，彻底解开了低浓瓦斯“用不了、排不得”的死疙瘩。

在山西潞安化工集团的余吾煤业，同样的一幕也在上演。北风井的低浓度瓦斯氧化发电项目现场，机器轰鸣，来自井下的瓦斯正转化为电能和热能，一部分变成绿电上网，一部分钻进供暖管道，送进千家万户。这个项目一年能发电2800万度，还把矿上的碳排放从21万吨/年砸到了16万吨/年。

从“赔本赚吆喝”到“碳里淘金”
技术有了，但账还得算。搞一套这样的设备，投资动辄几千万甚至上亿，光靠卖那点热和电，回本太慢。有专家算过，全国20个类似的示范项目，平均收益率只有4%左右，离10%的行业及格线差一大截。如果没有额外的好处，煤矿企业积极性确实不高。

真正的转机出现在2025年。

这一年，生态环境部连续放出大招。先是修订排放标准，把煤矿瓦斯的排放限值从30%狠狠收紧到8% 。意思是，浓度高于8%的瓦斯，再想随随便便排掉，不行了。这一下子把很多煤矿逼到了墙角——要么花钱治理，要么花钱买减排量。

紧接着，一个重磅政策落地：《甲烷体积浓度低于8%的煤矿低浓度瓦斯和风排瓦斯利用方法学》正式发布。这意味着，利用低浓度瓦斯的项目，可以把减少的碳排放打包成CCER（国家核证自愿减排量），拿到市场上卖钱。

碳资产一下子变成了真金白银。业内测算，按60元一吨的碳价算，每利用1立方米的纯甲烷，能额外带来近两毛钱的碳收益。一个年回收500万立方米甲烷的项目，仅碳交易这块，一年就能增收几十万。有了CCER的加持，那些原本趴在及格线以下的收益率，终于能往上蹿一蹿了。

鲶鱼游进老矿区
煤矿历来是国企的阵地，但低浓度瓦斯利用这片新战场，开始出现越来越多民营企业的身影。

2025年7月，山西省专门发了个文件，头一回把8%以下低浓度瓦斯利用列为民营经济重点参与的领域，鼓励民企用合同能源管理、BOT这些模式进来玩，还点名了要积极对接CCER碳交易。

民企进来干啥？一是带着灵活的钱，二是带着灵活的技术。在中煤新集二矿，一家叫北京君发的科技公司，拉着安徽理工大学，搞出了一套直流无焰氧化技术。这技术牛在取消了传统的换向环节，处理3%到5%浓度的瓦斯跟玩儿似的，从根儿上消除了爆炸隐患。项目投运后，一年能发4200万度电，供6万多吨蒸汽，把矿上原有的燃气锅炉全替了，每年省下5000多万成本。

还有更狠的技术路线。太原理工大学的李晋平团队，盯着瓦斯提纯干了十几年。瓦斯为啥难利用？因为里面掺了大量空气，空气里主要是氮气，把甲烷给稀释了。李晋平团队的想法是把甲烷从氮气里“筛”出来。

他们捣鼓一种叫“沸石分子筛”的材料，调整里面的硅铝比例，让材料能抓住甲烷分子，放走氮气。为了找到最合适的材料结构，团队做了两万多次试验，在200多种分子筛里筛了7年。最后搞出来的技术，能把2%到8%的低浓度瓦斯提浓，变成能发电、能燃烧的高品质能源。2023年，这项技术在山西一家煤矿落了地，一直稳稳跑到今天。

新矿山
首钢集团旗下有座福山资源，下属的寨崖底煤矿搞了个低浓度瓦斯安全稳定燃烧技术，直接把瓦斯利用率从41.5%干到了近80% 。这个项目拿下了2025年碳中和领域的一等奖，还被评为了北京市属国企的ESG十佳案例。

一个个标杆立起来，行业的气象在变。以前提到瓦斯治理，煤矿想的是怎么花钱把它抽掉保安全；现在聊起瓦斯，大家眼里放光，想的是怎么把它用好、怎么开发碳资产、怎么多赚一笔。

有业内人士展望，如果政策、技术、资本这三股力量拧成一股绳，那些每年被直接排空的150亿立方米瓦斯，或许真能变成一座座看不见的“新矿山” 。

从躲着走的“夺命杀手”，到抢着要的“效益源泉”，低浓度瓦斯的这场翻身仗，打的既是技术战，也是算账战。而战场上最亮的那束火光，或许就藏在下一个项目投运时，那股稳定燃烧的无焰氧化炉里。

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