煤矿瓦斯的主要成分为甲烷，是优质洁净的气体能源，但同时也是煤矿生产中最大的安全隐患。为了提高煤矿生产的安全性，通常采用大量通风来排放煤矿瓦斯（称为矿井乏风，Ventilation Air Methane，简称VAM）。矿井乏风中的甲烷浓度非常低（一般小于1%），浓度波动范围大，直接作为主燃料使用受到了一定的限制，几乎所有的煤矿没有尝试回收和处理矿井乏风中的甲烷，而直接将其排放到大气之中，对大气环境造成了严重的污染问题。

乏风热逆流氧化装置的主要目标是治理和利用矿井乏风瓦斯，减少因煤矿生产带来的甲烷温室气体排放，同时回收矿井乏风中的能量并加以利用。

主要技术指标

以40000 m3/h的处理量为例，主要技术指标如下：

1. 乏风处理能力：40000m3/h；
2. 甲烷氧化率：≥95％；
3. 稳定运行的瓦斯浓度范围：0.2%—3％；
4. 进出口气体温差：≤40℃。

技术特点

1.我公司生产的乏风热逆流氧化装置为立式结构，利于热场均匀分布。

2.外部热源选用燃烧器的方式，与传统的电加热相比，可节约大量电能。

3.在技术方案上选择不使用催化剂，避免了因矿井乏风中含有硫化氢引起的催化剂中毒问题。

4.采用基于蓄热氧化固体床温度场分布的自动控制，能够消除因蓄热氧化固体床两端流场微小差异引起的固体床温度场分布的偏离，处于国际领先水平。

工作原理

外部热源（燃烧器）将热交换介质固体床加热到甲烷氧化温度，将矿井的通风引入氧化装置，与装置内的热交换介质在反应区进行热交换，气体受热达到瓦斯燃烧所需温度，发生氧化反应（燃烧），放出热量。一个循环包括两次风流换向，由控制系统自动控制换向时间等参数。

效益分析

（1）经济效益分析

假设矿井乏风甲烷浓度为0.8％，流量为8万m3/h，投资约1100万，年处理矿井乏风70080万m3，每年温室气体减排80000tCO2当量，年回收热量149666.4GJ，年发电约1000万度。

根据《京都议定书》，甲烷碳汇贸易(CDM)在2008年开始实施，若申请到CDM项目，按15美元/tCO2计算，仅碳汇指标收入，每年可达120万美元。

（2）社会效益分析

中国是世界煤炭生产大国，矿井乏风排放量巨大，每年达91亿立方米，相当于1.3亿吨二氧化碳的排放，是甲烷的最大工业排放源，对大气造成了严重污染。利用热逆流氧化技术，可以将乏风中的甲烷氧化成二氧化碳和水，彻底根治因采煤而造成的矿井乏风甲烷排放，改善大气环境；同时能为煤矿（用户）带来较大的经济效益，极大地提高煤矿生产管理者改善矿井通风的意愿，有益于煤矿安全生产。

适用范围

煤矿通风瓦斯、垃圾填埋场等排出的超低浓度沼气或其他低浓度有机废气。