西安昱昌环境科技有限公司：瓦斯蓄热氧化（RTO)设备
单位简介
西安昱昌环境科技有限公司成立于2016年8月，是一家专注于挥发性工业有机废气（VOCs）治理环保专用设备的国家级专精特新“小巨人”企业和国家高新技术企业。公司为民营企业，公司在西安建有3000平方米的研发设计中心、在陕西杨凌建有3万㎡研发生产中试基地，公司2022年实现收入3.45亿元，资产总额4.45亿元，公司现有专利61项，其中发明专利5项，参与制定行业标准 2 项，和中国科学院大学共建“挥发性有机物污染控制材料与技术国家工程实验室-陕西分部”。案例概述
大佛寺煤矿现有两座瓦斯抽采泵站，共八套抽采系统，纯瓦斯抽采量57m³/min，约有40%低浓度瓦斯未利用，近四年瓦斯浓度＜8%以下瓦斯抽采纯量呈上升趋势，大量的低浓度瓦斯未利用直接排空，造成环境污染和资源浪费。公司积极响应国家“碳达峰、碳中和”政策、充分利用大佛寺煤矿低浓度瓦斯和矿井通风的风排瓦斯，解决大佛寺煤矿工业场地的供热问题，同时实现煤矿瓦斯近“零”排放；
本案例建设1套270000Nm3/h瓦斯氧化装置（RTO）+1台30t/h余热锅炉与配套供热首站、二级换热站及附属系统，为大佛寺煤矿工业场地供热，将大佛寺煤矿超低浓度瓦斯氧化利用产生过热蒸汽。冬季供暖期，蒸汽可送至工业广场及生活区域供热；非供热期，蒸汽进入汽轮发电机组发电。
技术原理
低浓度瓦斯蓄热氧化技术原理：将煤矿抽采浓度8%以下低浓度瓦斯与风排瓦斯或空气掺混至1.0%-1.2%浓度送入已经被外界热源预热至850-1000℃的第三代旋转阀式蓄热氧化装置（RTO)中，瓦斯气体中的甲烷与氧气发生氧化反应，释放出巨量能量。同时配套余热锅炉回收高温烟气余热可产生蒸汽，在供暖季可用于煤矿清洁供热，非供暖季带动汽轮机组发电。蓄热氧化技术应用广泛，技术成熟，系统运行稳定、经济效益良好。适用范围
大于30%高浓度瓦斯通常作为化工原料、燃料使用及高浓度瓦斯发电；抽采的浓度8%～30%的低浓度瓦斯可以通过往复式内燃机发电机组（瓦斯发电机组）进行利用；针对煤矿低浓度瓦斯（＜8%）及乏风的利用，蓄热氧化燃烧技术是现阶段有效的利用措施之一。将煤矿的低浓度瓦斯和乏风中排放的超低浓度甲烷进行高效蓄热氧化燃烧，产生的余热用于煤矿供暖、制冷和发电，可替代煤矿原有燃煤燃气锅炉、空调和电力能源。工艺流程及说明
本项目以瓦斯蓄热氧化装置为核心设备，主要包含以下部分：低浓度瓦斯安全输送系统、瓦斯掺混系统、瓦斯蓄热氧化系统、余热蒸汽锅炉系统等。主要工艺流程如下：
主要技术参数
1) 瓦斯蓄热氧化装置参数：· 处理风量：270000Nm³/h
· 热效率：≥95%
· 处理效率：≥99%
· 高温滞留时间：≥1s
· 燃烧室温度：930℃~950℃
2) 余热蒸汽锅炉技术参数：
· 热风风量：75600Nm³/h
· 热风温度：950±10℃热风压力：~2000Pa
· 额定蒸汽出力：30t/h
· 额定蒸汽压力：2.5MPa
· 额定蒸汽温度：400℃
· 给水温度：104℃
· 排烟温度：120℃
经济指标
陕西彬长大佛寺矿业公司瓦斯氧化（RT0）供热项目每小时可向矿区供暖75GJ热量，不仅可保障矿区冬季用热需求，还可实现碳减排14.4万吨，年节约标煤约9952吨（年节约1194万元，按标煤1200元/吨计算），为企业创造巨大的经济效益、环保效益和社会效益。工程示范及应用情况
2022年12月，陕西新泰能源有限公司在陕西彬长大佛寺煤矿业有限公司风井场地内投资建设陕西彬长大佛寺矿业公司瓦斯氧化（RT0）供热项目。项目建设1套270000Nm3/h瓦斯氧化装置（RTO）+1台30t/h余热锅炉与配套供热首站、二级换热站及附属系统，项目核心装置瓦斯氧化装置（RTO）选用西安昱昌第三代旋转阀式RTO。项目运行后，各项数据指标均达到设计标准，实现了经济效益、环保效益和社会效益共赢!推广前景
中国煤层气资源量居世界前三位，超30万亿立方米。目前，浓度<8%的超低浓度瓦斯占总瓦斯排放量的60-70%，缺乏有效利用方式，一般直接排入大气，造成大量环境污染和能源浪费，不符合绿色发展要求。低浓度瓦斯（＜8%）利用蓄热氧化燃烧技术是现阶段有效的利用措施之一，通过蓄热氧化技术销毁大量甲烷气体进行资源综合利用，不仅可以创造巨大的经济效益和环境效益，且符合国内自愿减排项目要求。获奖情况
公司先后被认定为西安市军民融合企业（单位）。陕西省瞪羚企业、高新技术企业、专精特新“小巨人”企业。通过ISO9001质量管理体系证书、ISO45001职业健康管理体系证书和环境管理体系认证证书。公司现有专利61项，其中发明专利5项，参与制定行业标准 2 项，公司“旋转 RTO 技术”被国家生态环境部列入“2018 年《国家先进污染防治技术目录（大气污染防治领域）》”,公司核心技术被生态环境部对外合作 与交流中心选入《2020 年绿色“一带一路”技术储备库入选技术》， 产品获得陕西省 “2020 年度首台(套)重大技术装备产品”,《2020年度环境技术进步奖二等奖》；先后荣获“包装行业科学技术奖”二等奖、“凹版印刷行业 VOCs 治理技术优先推荐产品”、“中国 环境科学学会创新设备榜样奖”；公司荣获“包装印刷行业 VOCs 末端 治理突出。贡献奖”。