저농도 메탄 및 Vam 재사용

저농도 메탄 활용 현황

저농도 메탄은 배출량이 크다

• 2018년 전 세계 석탄 광산의 메탄 누출량은 4천만 톤으로, 이는 10억 톤의 이산화탄소 환산 온실가스 배출량에 해당합니다. 중국의 배출량은 전 세계 석탄 광산 메탄 배출량의 절반 이상을 차지합니다.
• 2018년 중국은 130억 입방미터의 가스를 추출했으며, 이 중 9% 이상의 농도를 가진 53억 입방미터가 활용되었고, 활용률은 40.7%였습니다.
• 석탄 채굴 과정에서 저농도 가스 중 약 60%~70%가 9% 미만으로, 이용률은 2%에 불과합니다. 이 중 대부분은 활용되지 않고 대기 중으로 직접 배출 및 누출되어 환경을 오염시킵니다.
• 중국의 석탄 광산은 매년 총 240억 입방미터의 메탄을 대기 중으로 배출하는데, 이는 전체 산업용 메탄 배출량의 3분의 1을 차지하고 2억 톤의 탄소 배출량을 발생시킵니다.
• 가스는 가연성 및 폭발성이 있습니다(5%~15%)(안전 문제).

메탄가스 특성: 연료+비 CO2 온실가스

• 메탄가스는 깨끗한 연료 자원입니다.
• 가스(메탄)는 온실가스입니다. 메탄의 온실효과는 "100년 동안의 지구온난화 잠재력(GWP)"이 이산화탄소의 28배에 달합니다.
• 메탄 배출량의 대폭 감소는 지구 온난화 통제를 달성하는 데 필요한 조건이 될 것입니다. 1.5℃ 이하.
• 2021년 1월, 생태환경보호부는 온실가스 모니터링을 강화하고 이를 생태환경 모니터링 체계 전반으로 점진적으로 통합할 필요성을 제기했습니다. 주요 배출원 수준에서는 석유 및 가스, 석탄 채굴 등 주요 산업의 메탄 배출량을 모니터링하는 시범 사업을 추진할 예정입니다.
• 국가공인자발적배출감축(CCER) 프로그램 재개가 임박했습니다. (톤당 50위안으로 계산, 가스값 약 0.75위안/Nm³에 해당)
• 배기가스의 산화 및 파괴는 앞으로 메탄 배출 감소를 위한 방향 중 하나가 될 것입니다.

저농도 메탄의 재사용 모드

석탄 광산의 메탄 농도의 계단식 및 관리
(2020년 중국을 예로 들면)

열 저장 및 산화 에너지 캐스케이드 활용 기술

프로세스 흐름도

저농도 CH4 및 Vam의 안전한 운송 및 혼합

• 기능:
  저농도 가스를 배출구에서 가스 소비구까지 안전하게 운반하고 운반되는 가스의 품질을 보장합니다. 관련 배출구는 가스 추출 스테이션이고 관련 가스구는 혼합 시스템입니다.
  
• 설치:
  가스 추출 스테이션의 배기구에 직접 연결된 3방향 파이프는 파이프라인을 수정할 필요가 없습니다.

 주요 장비 ① — 전기 릴리스 밸브

• 원리 및 기능:
  전기 방출 장치는 주로 시스템 압력을 비상 방출하는 데 사용되며, 수송 파이프라인의 시작과 끝에 설치되며, 특히 석탄 광산 가스 배수 스테이션과 혼합 시스템의 보호에 중점을 둡니다.
• 설치 요구 사항:
  석탄 광산 가스 배출장의 배출관과 배출구 배출관에 설치합니다. 방출 밸브 후단에는 건식 화염 방지기를 설치하여 방출된 가스가 파이프라인에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다.

 주요장비 ② — 분말 자동분무 및 폭발 억제 장치

• 원리 및 기능:
  전기 방출 장치는 주로 시스템 압력을 비상 방출하는 데 사용되며, 수송 파이프라인의 시작과 끝에 설치되며, 특히 석탄 광산 가스 배수 스테이션과 혼합 시스템의 보호에 중점을 둡니다.
• 설치 요구 사항:
  석탄 광산 가스 배출장의 배출관과 배출구 배출관에 설치합니다. 방출 밸브 후단에는 건식 화염 방지기를 설치하여 방출된 가스가 파이프라인에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다.

 주요 장비 ③ —분말 자동분무 및 폭발 억제 장치

• 원리 및 기능:
  전기 방출 장치는 주로 시스템 압력을 비상 방출하는 데 사용되며, 수송 파이프라인의 시작과 끝에 설치되며, 특히 석탄 광산 가스 배수 스테이션과 혼합 시스템의 보호에 중점을 둡니다.
• 설치 요구 사항:
  석탄 광산 가스 배출장의 배출관과 배출구 배출관에 설치합니다. 방출 밸브 후단에는 건식 화염 방지기를 설치하여 방출된 가스가 파이프라인에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다.

 주요 장비 ⑥ —건식 화염 방지기

• 원리 및 기능:
  고효율 복합기액분리기는 탈수, 먼지제거, 압력안정화 등 다양한 기능을 갖춘 기체정화처리장비입니다.
  사이클론 분리 기술을 채택하여 원심력을 이용하여 기액 분리를 수행합니다. 분리된 물은 실린더 벽을 따라 아래로 흐르고, 가스는 실린더 벽을 따라 나선형으로 상승하여 상부 분리층의 2차 정화 효과를 통해 가스 측으로 유입됩니다. 이를 통해 가스 정화를 달성하고 가스 엔진에서 요구하는 가스 지표를 충족합니다.

믹싱 시스템

블렌더 - 시뮬레이션 분석