瓦斯發電項目環境影響評價要點分析

李楊　王三平　韓震　王浩宇

【摘 要】通過對瓦斯發電項目的工藝技術方案及主要產排污環節進行分析，說明了瓦斯發電項目各主要產污環節所排污染物的種類及成分。并在此基礎上，根據各污染物的特點并結合已建成驗收的瓦斯發電項目的實際情況，對各主要排污環節應采取的污染防治對策及環評工作中應關注的要點進行了分析和探討。

【關鍵詞】瓦斯發電；環境影響評價；污染防治對策

【Abstract】According to the analysis of technical proposal and pollution discharge sectors， this work illustrate the types and constituents of the pollutants of coal mine gas power generation station projects. On this foundation， this article discussed the pollution-prevention measures of all the pollution discharge sectors and key points of environment impact assessment with the study of pollutants characteristic and coal mine gas power generation station projects that has been checked and accepted.

【Key words】Coal mine gas power generation；Environment impact assessment；Pollution-prevention measures

0 引言

瓦斯又稱為煤層氣，是一種賦存于煤層中的非常規天然氣，主要成分為甲烷，是煤炭資源的伴生產物。雖然其本身是一種溫室氣體，而且會對煤礦的安全生產造成威脅。但同時也是一種優質、高效、清潔的燃料[1]。若能加以開發利用，不僅能夠減少因瓦斯氣直排造成的溫室效應和空氣污染，而且具有顯著的經濟效益。

煤礦瓦斯發電項目利用燃氣發電機組，將煤礦開采過程中涌出的瓦斯氣收集后用于發電，同時對燃氣內燃機產生的高溫煙氣進行余熱綜合利用，不僅解決了礦井瓦斯排空造成的環境污染和資源浪費問題[2]，而且在治理礦井瓦斯災害的同時，將原煤生產的副產物變為可綜合利用的資源，是瓦斯氣合理利用的理想途徑。

隨著近年來，各類煤礦瓦斯發電項目的不斷建設，由此帶來的環境問題也逐漸引起了人們的重視，本文根據瓦斯發電項目環評工作中的實際經驗，以及對省內多個煤礦瓦斯發電項目的調查和了解，總結了瓦斯發電項目環評工作中的總體思路和評價重點，并對瓦斯發電項目環評內容和發放進行了探討。

1 工藝技術方案

瓦斯發電項目采用的是燃氣內燃機簡單循環發電系統，以煤礦所抽瓦斯氣為氣源，利用燃氣內燃機組帶動發電機進行發電。主要工藝流程為煤礦瓦斯抽放站將開采過程中礦井內產生的瓦斯氣抽出，依靠瓦斯抽采泵的余壓將瓦斯氣用管道輸送至瓦斯發電項目廠區。通過在輸送管路上設置專門的阻火器及水霧發生器等安全設施保證瓦斯的安全輸送。瓦斯氣輸送至電站后，經發電機組前的脫水器脫水，然后與過濾后的空氣混合進入燃氣內燃機的燃燒室，通過在內燃機內燃燒推動活塞完成作功，帶動發電機發電。同時，每臺燃氣發電機組配備1臺余熱鍋爐，對燃氣內燃機產生的高溫煙氣進行煙氣余熱的回收和綜合利用。

2 產污環節分析

2.1 大氣污染物

煤礦瓦斯發電項目的大氣污染物主要來源于燃氣發電機組燃燒瓦斯氣后排放的煙氣。該部分煙氣的組成由瓦斯氣的成分決定。一般而言，煤礦瓦斯氣的主要成分包括CH4、N2、O2及CO2等，基本不含塵或H2S。因此燃氣機組煙氣中的主要污染物為NOx。已投產瓦斯發電項目的實際監測資料也證明了這一點。

2.2 水污染物

瓦斯發電項目工藝流程中無顯著耗水的工藝，因此廢水產生量較小。根據廢水來源可將瓦斯發電項目廢水大致分為生產廢水和生活廢水兩部分。其中生產廢水主要是來自化學水處理設施、余熱鍋爐及管路等生產系統定期排放的含鹽廢水。生活廢水包括職工的一般生活污水、食堂及浴室等生活設施排放的污水等，其主要污染物有CODCr、NH3-N及SS等。

2.3 噪聲污染

噪聲污染是瓦斯發電項目的主要污染之一，也是該類項目環評工作中應分析和評價的重點。瓦斯發電項目運行過程中噪聲源包括燃氣發電機組、泵類設備、引風機及主變壓器等諸多設備，其中燃氣發電機組是最主要的噪聲源，它的噪聲占瓦斯發電項目噪聲的主要部分。一般而言，包括燃氣發電機組在內的大部分主要噪聲源均布置在發電主廠房內，因此發電主廠房擬采取的噪聲防治措施及其與周邊噪聲敏感目標（附近村莊、煤礦的職工宿舍等）的距離是影響瓦斯發電項目噪聲污染程度的主要因素。

2.4 固體廢物

瓦斯發電項目產生的固體廢物包括職工生活垃圾和工業廢物兩大類。工業廢物主要是燃氣內燃機組、升變壓系統等設備檢修過程中產生的廢棄機油、廢棉紗、廢手套以及廢舊鉛蓄電池等。根據《國家危險廢物名錄》（環境保護部39號令），這部分固體廢物中廢棉紗、廢手套等含油的廢棄抹布和勞保用品可直接混入生活垃圾處理，而廢棄機油、廢舊鉛蓄電池等則分別屬于HW08和HW49類危險廢物。

3 污染防治對策及關注要點

3.1 大氣污染防治措施

NOx排放量的核算是瓦斯發電項目大氣污染物排放量計算的主要內容。NOx排放量可通過燃氣機組煙氣量和煙氣中NOx的濃度兩個值計算得到。其中燃氣機組煙氣量可根據耗氣量和瓦斯氣成分計算得到。NOx的濃度主要采用類比的方法確定，即通過與已驗收的相同或相近規模的瓦斯發電項目類比求得。當擬建項目的燃氣機組廠家、型號及單機容量與類比對象一致時，通過類比得出的排放濃度相對較為準確。但當擬建項目機組與所選類比對象有一定差異，尤其單機容量和生產廠家不同時，因不同廠商間的技術差別，NOx排放濃度可能存在較大差異[3]。根據筆者從事瓦斯發電項目環評工作實際經驗，相同單機容量的燃氣內燃機組，國外廠商如卡特彼勒、GE等的產品NOx排放濃度普遍會顯著低于勝動等國內廠家的產品。這種情況下，應通過收集擬選機組生產廠家對其產品的長期監測資料以確定燃氣機組NOx的排放濃度。

目前瓦斯發電項目主要依靠燃氣機組所采用的低氮燃燒等技術降低NOx濃度。出于成本和經濟性考慮，鮮見采用SCR或SNCR等脫硝技術的。

3.2 噪聲防治措施

由于瓦斯發電項目的主要噪聲源集中于發電主廠房內，環評工作中應重點關注發電主廠房的噪聲防治措施[4]。首先核實其與最近的噪聲敏感目標的距離。當距離較近（<100m）時，應優先考慮調整項目選址或廠內布局，增加與敏感目標間的距離，減小噪聲影響[5]。同時應重點強化發電主廠房的噪聲防治措施。根據筆者實際工作經驗和省內多個瓦斯發電項目的驗收監測資料，目前較為有效的噪聲防治措施包括以下三方面：（1）對燃氣發電機組及泵類設備設置基礎減震設施，對引風機等風機設備安裝消音器；（2）發電主廠房必須采用磚混結果，同時內墻面和門、窗應采用消聲及隔聲材料；（3）在靠近敏感目標處可設置隔聲屏障。以上三方面的措施對一般瓦斯發電項目的運行期噪聲能夠起到較為顯著的防治作用。

3.3 水污染防治措施

瓦斯發電項目產生的生產廢水成分簡單，產生量相對較小，可在廠內暫存后用于廠區和車間內的灑水抑塵，無需專門的處理措施。對于生活廢水，由于瓦斯發電項目選址一般均靠近煤礦廠區，從環評角度而言，在煤礦生活污水處理設施能力滿足需求的條件下，將瓦斯發電項目的生活污水通過管道就近接入所在煤礦的生活污水處理設施是較為合理且經濟的處理方法。當煤礦生活污水處理設施能力不能滿足瓦斯發電項目需求時，應要求瓦斯發電項目廠區建設生活污水處理設施。

3.4 固體廢物防治措施

瓦斯發電項目的職工生活垃圾通過在廠內垃圾桶收集后，由環衛部門定期清運即可。對于廢棄機油、廢舊鉛蓄電池等危險廢物，必須交由有處理資質的單位定期統一收集處理，同時環評應要求建設單位在廠區內設置危廢暫存庫，暫存庫的選址，地面防滲要求及標志設置應滿足《危險廢物貯存污染控制標準》（GB18597-2001）及其修改單的要求。

4 結語

瓦斯發電項目依托煤礦產生的瓦斯氣運行，雖然其本身產生的污染物種類和數量相對較少，但隨著近年來該類項目的不斷建設，相應的環境問題也不斷顯現。通過在環境影響評價階段對項目工藝流程中各產排污環節的分析及應采取的環保措施的論證，有助于項目在經濟效益和環境效益兩方面取得平衡。

【參考文獻】

[1]呂榮強，倪克.煤礦瓦斯發電技術的研究與應用[J].煤炭工程，2013，2：48-51.

[2]張皖生，唐立朝.煤礦瓦斯發電現狀與前景分析[J].中國煤層氣，2005，2（4）：23-26.

[3]張文波，程宏斌.煤層氣發電與機型選擇[J].潔凈煤技術，2004，10（5）：21-24.

[4]聞其有.瓦斯發電站噪聲治理實例[J].民營科技，2013，1：19-19.

[5]陳月芳，楊繼星，等.集中布置式瓦斯發電機組噪聲治理技術分析[J].中國電機工程學報，2008，28（14）：142-146.

[責任編輯：朱麗娜]