Аналитический обзор технологий утилизации угольного метана, включая использования ШМ с высокой и низкой концентрацией для выработки теплоэлектроэнергии
В соответствии с Положением об аэрогазовом контроле в угольных шахтах безопасное аэрогазовое состояние в шахте достигается при концентрациях метана менее 3,5%, либо более 25%. При этом вентиляция должна обеспечивать содержание метана в шахтном воздухе действующих выработок и исходящей струе очистной выработки (при природной метаноносности свыше 13 м3/т сухой беззольной массы) менее 1%.
Если вентиляционными работами не выполняются поставленные условия, проведение дегазации обязательно. Большинство угольных шахт РФ осуществляет работы по дегазации. Выброс метановоздушной смеси в атмосферу осуществляется в безопасных интервалах концентраций метана. Шахтной вентиляцией выделяется газовая смесь с содержанием метана менее 1%, а концентрация метана на выходе из дегазационных установок – более 25%.
Положительный мировой опыт извлечения и использования шахтного метана обуславливает техническую и экономическую целесообразность развития технологий его утилизации в России. Возможности утилизации шахтного метана находятся в тесной зависимости от качества извлекаемой МВС. Качество метановоздушной смеси определяется концентрацией метана и наличием примесей.
Метановая смесь с высокими качественными характеристиками.
В результате осуществления мероприятий по заблаговременной дегазации возможно получение метановой смеси с высоким качеством. Для таких смесей помимо варианта получения тепловой и электрической энергии, существует возможность производства автомоторного топлива и поставки отбираемого газа потребителю. Метан, дегазируемый иными способами, использовать в этих целях гораздо сложнее. На угольных шахтах РФ заблаговременная дегазация широкого применения не нашла, так как физические характеристики ископаемых углей (малопроницаемые) не позволяют эффективно применять данную технологию.
Получение автомоторного топлива на основе компримированного шахтного метана. Существует возможность использования шахтного метана для заправки автотранспорта с модернизированной для использования газа топливной системой. Технология переработки схожа с существующей и используемой технологией компримирования природного газа. В процессе компримирования применяется оборудование доступное для приобретения: компрессоры, емкости/резервуары, соединительные элементы.и т.д.
В РФ компания «Газпром» осуществляет экспериментальную добычу метана из угольных пластов Талдинского угольного месторождения, совместно с опытной эксплуатацией станции газоподготовки. Применяемая автомобильная газонаполнительная компрессорная станция БИ «Метан», позволяет осуществлять до 80 заправок в сутки. Сжатый метан используют в качестве моторного топлива для заправки собственных автомобилей предприятия и обслуживания автотранспорта Талдинский угольного разреза, с использованием автоцистерн при максимальном давлении заправки в 250 атмосфер [28].
Получение автомоторного топлива на основе сжиженного шахтного метана. На сегодняшний момент в мире существует действующая технология получения автомобильного топлива путем сжижения метана. Для сжижения требуется газ определенного качества. Поэтому при добыче метана необходимо выбирать продуктивные участки горного отвода с учетом горнотехнических условий функционирования угледобывающего предприятия.
Пилотный проект завода по сжижению шахтного метана реализован в 2012 г. компанией LNG-Silesia на территории шахты «Крупински» (Польша). Завод способен производить до 16 тонн сжиженого метана в сутки, с эффективностью 80-85%. Для этого потребуется 20 тыс. м3/сут метановоздушной смеси с концентрацией CH4 > 50 %.
Принцип функционирования завода следущий: извлекаемая метановоздушная смесь подается на установку и поступает в модуль сжатия и очистки от H2S и Hg. Затем в реакторе осуществляется сжигание О2 с выделением H2O и CO2. Смесь подается в следующий модуль, в котором происходит охлаждение газа и удаление влаги. Затем МВС поступает в модуль отделения CO2 до достижения концентрации 1% и 20%. После всех процедур выполняется сжижение метана и отделение N2 до параметров: CH4 – 97% и N2 – 3%. Затем полученный сжиженный метан закачивается в емкости для его сбора и хранения. Сжиженный метан из емкостей отгружается в автоцистерны, причем отгрузка осуществляется исключительно в дневное время. В емкостях метан может оставаться не более 3 суток. В процессе сжижения метана применяется дополнительное оборудование:
влагоотделитель;
факел для дожигания оставшегося метана или сброса некондиционного метана;
установка для производства азота;
дополнительная система охлаждения;
пункт контроля и управления.
LNG-Silesia запланировал строительство второго завода для сжижения метана, извлекаемого из закрытой угольной шахты. В данном проекте планируется исключить из технологической цепочки модуль отделения O2, дополнительный узел охлаждения газа и двуступенчатый модуль удаления СО2, что позволит сократить затраты и обеспечить стабильность функционирования.
Метановая смесь со средними качественными характеристиками.
Метановоздушная смесь среднего качества извлекается преимущественно шахтовыми системами дегазации. Весь перечень способов использования дегазационного метана можно разделить по следующим основным категориям:
получение тепловой энергии для подогрева воды и воздуха на угледобывающих предприятиях, отопления помещений;
получение электрической энергии для обеспечения нужд угольных шахт и соседствующих с ними объектов.
Представленные способы отличаются достаточной простотой используемых схем утилизации и в целом определяются двумя направлениями: сжигание в двигателях внутреннего сгорания и сжигание в котельных.
Утилизация метановоздушной смеси в газовых двигателях для получения тепловой и электрической энергии. Положительный мировой опыт утилизации метановоздушной смеси для производства электрической и тепловой энергии весьма обширен. Утилизация шахтного метана осуществляется в ФРГ, Польше, Чехии, Украине, России, Китае. Данные технологии характеризуются высокой производительностью и уровнем развития. При их строительстве вводятся в строй новые утилизационные установки, проводятся научные исследования. Технически утилизация МВС в двигателях является процессом превращения энергии топлива при его сгорании в механическую работу с последующим направлением ее на получение тепла и/или электроэнергии. Основные различия заключаются в функциональных и конструкционных особенностях работы двигателей.
Принципы утилизации МВС в двигателе внутреннего сгорания можно описать на примере работы контейнерной теплоэлектростанции. Схема работы установки следующая: поступающая метановоздушная смесь сжигается в камере сгорания. В процессе горения смеси происходит ее расширение. Возникающая при расширении энергия передается на поршень, который вращает вал. Механическая энергия вращения преобразуется посредством генератора в электрическую. Получение тепловой энергии осуществляется посредством съема избыточного тепла. В общем виде контейнерная теплоэлектростанция состоит из следующих блоков: контейнер, двигатель, система подвода газа, система управления, система охлаждения, система отвода отработанных газов, система подачи масла, система вентиляции [29].
Принцип работы газовой турбины и двигателя внутреннего сгорания во многом схожи. В камере сгорания осуществляется совместное сжигание газового топлива и атмосферного воздуха. Получающиеся продукты сгорания охлаждаются и подаются к системе лопаток. Расширяясь в неподвижных лопатках, поток с большой скоростью подается на рабочие лопатки и вращает вал. Выработка электрической энергии осуществляется посредством использования генератора. Получение тепловой энергии возможно путем съема тепла системы при охлаждении турбины.
В мире производятся газомоторные энергетические системы мощностью от десятков кВт до десятков МВт, успешно функционирующие на шахтном метане. Различные варианты установок с двигателями, работающими на дегазационном метане, производятся компаниями: Pro2 Anlagentechnik GmbH (ФРГ), MEGTECSystems (США), CATERPILLAR (США), Jenbacher (Австрия).
Сжигание метана в котельных установках. Методы сжигания кондиционных метановоздушных смесей разработаны давно и достаточно известны. Горение метана в воздухе представляет из себя процесс окисления с выделением тепла и при полном сгорании имеет вид:
СН4+2О2= CO2+2H2O
Для сжигания 1 м3 метана необходимо 2 м3 кислорода. Это соответствует примерно 9,52 м3 воздуха. Простое сжигание кондиционных газовых смесей не предполагает специальных технических решений. Наиболее простым способом утилизации дегазационного метана является его сжигание в факельных установках. При сжигании метана в воздух выбрасывается остаток CO2 , парниковый эффект от которого в 21 раз ниже, чем от метановыделения. Недостатком способа является то, что в процессе сокращения выбросов не осуществляется генерация тепловой и электрической энергии. На сегодняшний день в мире существует множество модификаций факельных установок для различных эксплуатационных условий.
Более эффективным методом является сжигание метановоздушной смеси в котлоагрегатах шахтных котельных. Сжигание кондиционных метановых смесей осуществимо как самостоятельно, так и совместно с углем. Для утилизации некондиционных смесей, подаваемых системами вентиляции выполняется их разбавление до концентрации метана 2,5%, после чего получившаяся обедненная смесь применяется в качестве дутья в котлоагрегате.
Возможно довести некондиционные смеси до кондиционных посредством использования природного газа по методу, предлагаемому Донецким национальным техническим университетом и ПКБ треста «Донецкуглеавтоматика». После этого полученная обогащенная смесь сжигается в котельной. Основным недостатком данной технологии является необходимость наличия газопровода, подводящего природный газ к котельной. Метод внедрен на шахте им. М. Горького объединения «Донецкуголь».
Метановая смесь с низкими качественными характеристиками.
Метановоздушная смесь самого низкого качества извлекается системой вентиляции угольных шахт. В потоке вентиляционного воздуха концентрация метана мала, что не позволяет осуществлять его окисление обычными методами сжигания без разбавления, а воспламенение метана происходит при температурах более 1000 °С. Существуют различные технологии утилизации вентиляционного метана: тепловое окисление, каталитическое дожигание метана в газотурбинных установках, подача вентиляционного метана в составе топливной смеси в котлы и двигатели внутреннего сгорания. В большинстве этих технологий ВМ применяется в качестве вспомогательного топлива. Технологии, подразумевающие получение выгоды от самостоятельной утилизации ВМ, характеризуются повышенными капитальными затратами. Для применения вентиляционного метана в качестве основного топлива необходима стабильная и более высокая концентраци CH4, чем при использовании ее совместно с газовой смесью из систем дегазации.
Использование ВМ в качестве вспомогательного топлива. Вентиляционный метан возможно использовать в энергоустановках, подводя его вместо воздуха в процессе горения, либо добавлять в совокупности с воздухом. Допустимо обеспечить повышение энергоемкости сжигаемого газа путем добавления ВМ. Учитывая малые концентрации метана, необходимо использование больших объемов вентиляционной смеси. Транспортировка таких объемов нерациональна, поэтому энергоустановку следует размещать возле источника вентиляционного метана. Во многом из-за сложности доставки ВМ утилизация его в качестве вспомогательного топлива используется недостаточно широко. Существуют следующие возможности использования вентиляционного метана в качестве вспомогательного топлива:
Использование вентиляционного метана в двигателях внутреннего сгорания. Применение ВМ в качестве дополнительного топлива для сжигания в двигателях внутреннего сгорания было впервые осуществлено в 1996 г. на руднике г. Эппин. В 54 двигателя, работавших на МВС среднего качества, добавлялся вентиляционный метан [43]. Учитывая возможности современного оборудования на основе двигателей внутреннего сгорания, сжигающих шахтный метан и объем требуемого для их работы воздуха, количество сжигаемого ВМ может достигать до 10% от всей топливной смеси.
Использование вентиляционного метана в газовых турбинах, работающих на шахтном метане. Возможность сжигания в турбине топлива совместно с подаваемым с воздухом ВМ была практически продемонстрирована еще в 1990 г. Демонстрация с использванием синтезированного вентиляционного метана показала снижение объемов сжигаемого основного топлива [44]. Объем воздуха, необходимый для работы турбины в 3-4 раза выше, чем в двигателе внутреннего сгорания. Таким образом, в качестве дополнительного топлива в турбине, работающей на шахтном метане, может сжигаться ВМ в количестве 30-40% от общего объема сгоревшей газовой смеси.
Использование вентиляционного метана в качестве дополнительного топлива в энергетических установках. ВМ может быть использован в любых установках в качестве вспомогательного топлива. В этом случае целесообразность его применения будет обуславливаться удаленностью источника вентиляционной смеси от установки. Транспортировка ВМ на расстояние свыше 2 км – нерациональна.
Использование вентиляционного метана в электростанциях, работающих на угле. Технология осуществима, если электростанция на угле размещена на территории шахты, т.е. рядом с ней располагается источник вентиляционного метана. Преимущество данного способа – отсутствие необходимости в установке специального оборудования сжигания вентиляционного метана.
В экспериментальном режиме такая технология функционирует в Новом южном Уэльсе (Австралия) на электростанции Vales Point Power Plant. Возможность реализации технологии обеспечивается тем, что станция расположена около источника топлива. Суммарная мощность блоков электростанции оценивается в 2 195 МВт [45].
Получение тепловой энергии с использованием технологии окисления метана.
Установки регенеративного термоокисления – это способ самостоятельной утилизации шахтного метана. Регенеративные термоокислители (РТО), которые способны сжигать ВМ можно разделить на несколько видов: тепловой реверс-поточный реактор (ТРПР), каталитический реверс-поточный реактор (КРПР), каталитический керамический реактор (ККР) [58] и регенеративная печь дожигания (РПД) [46].
Принцип действия теплового реверс-поточного реактора отличается наличием котла, нагревающего своим теплом поступающую вентиляционную смесь. Метан из смеси окисляется, а оставшийся воздух направляется в обратную сторону, нагревая новую порцию входящей смеси до температуры окисления метана. Температура окисления метана в ТРПР 750-1000 oC.
В каталитическом реверс-поточном реакторе используется реверсирование потока, но нагревание поступающей из вентиляционной системы газовоздушной смеси осуществляется с использованием катализирующего элемента. Применение катализаторов позволяет снизить температуру окисления метана до 350°C - 800°C, что упрощает конструкцию системы, но снижает эффективность рекуперации энергии.
Основными отличиями между различными моделями ТРПР является количество корпусов термического реактора, применяемого в установке. На сегодняшний день стандартом для проектирования большинства промышленных установок РТО является система с двухкамерным реактором. Каталитические РТО конструкционно напоминают однокамерные установки ТРПР. Главным различием моделей каталитических РТО друг от друга является тип используемых в них катализаторов.
Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН разработана технология производства высокопотенциальной тепловой энергии из метаносодержащих выбросов вентиляционных газов угольных шахт, позволяющая осуществлять очистку вентиляционных газов от метана на 99,0-99,5%. Теплоагрегат функционирует на основе технологии реверс-процесса беспламенного окисления метана в неподвижном слое катализатора. Подача вентиляционных выбросов в каталитический реактор с неподвижным слоем катализатора осуществляется без предварительной обработки и подогрева (при использовании дегазационного метана МВС предварительно разбавляется в смесителе до концентрации метана 1,5–2,0%) после чего происходит полное окисление метана с выделением тепла катализатора. Чередование направлений газового потока позволяет создать в слое катализатора область с температурой 800-950 °С. После этого производится съем части тепла путем паровыделения и производства теплофикационной воды с помощью котла-утилизатора (рисунок 4.6).
Рисунок 4.6 – Технологическая схема каталитическоготеплоагрегата:
1- смеситель; 2 - вентилятор газоотсасывающий; 3 - переключатели газового потока;
4 - каталитический реактор, выполненный из двух корпусов; 5 - котел-утилизатор;
6 - насос конденсатный; 7 - потребители теплофикационной воды; 8 - пусковой электроподогреватель; 9 - вентилятор пусковой; 10 - блок КИП и А
Расчетное количество производимого теплоагрегатом тепла из МВС с расходом 5000 м3/ч и концентрацией метана 0,5-1,5 % достигает 0,2 Гкал/ч. Термостабильный катализатор ИКТ-12-40, применяемый в системе утилизации не содержит в качестве активных компонентов драгоценные металлы и металлы редкоземельной группы и уже производится промышленно. Кроме того, каталитический теплоагрегат экологически безопасен.
Экспериментальная установка на основе данной технологии успешно прошла испытания. Технологический цикл создания утилизационной установки полностью проработан. Теплоагрегат готов к изготовлению, использованию и дальнейшему тиражированию.
Схожая технология, основанная на использовании каталитического реверс-поточного реактора, предложена компанией Canmet (CanadianMineralandEnergyTechnologies), базирующейся в г. Варен (Канада).
Компания MEGTECSystems (DePere, Wisconsin) разработала технологию на основе теплового окисления под названием VOCSIDIZER. В данных технологии применен схожие принципы окисления метана, содержащегося в вентиляционной струе. Для этого используются реверс-поточные реакторы из керамических или силикатно-гравийных материалов, способные поддерживать окисление при концентрации метана не менее 0,1 %.
Компанией Corky’s Sustainable Energy (Ньюкасл, Новый Южный Уэльс, Австралия) разработана технология утилизации МВС (VAM), которая представляет из себя регенеративно-термический окислитель (РТО) c двумя резервуарами, в котором в качестве нагревательного элемента используется насадочный кирпич (по аналогии с батареей коксовых печей), в отличие от РТО, использующих твердые аморфные вещества [47, 48].
В 2009 г. на шахте Mandalong угольной компании Centennial была запущена первая экспериментальная установка Corky’s VAM RAB (рисунок 4.7). Объем выделяемого системой вентиляции шахты воздуха составлял более 1 000 000 м3/ч при концентрации метана ≈ 0,6%. Основное внимание при испытаниях было сосредоточено на обеспечении безопасного режима ее функционирования. Сжигание МВС выполнялось для оценки эксплуатационных особенностей в части утилизации.
 
Рисунок 4.7 – Схема экспериментальной установки Corky’s VAM RAB
На основании результатов испытаний различных РТО-технологий компанией Gulf Coast Environmental Systems (GCE) был разработан собственный проект модульного РТО [49]. Предложенная GCE технология позволяет осуществлять окисление опасных загрязняющих веществ и летучих органических соединений.
Необходимо заметить, что в утилизационных установках, использующих технологию теплового окисления, существует возможность производства электроэнергии. Для этого требуется дополнительно приобрести комплекс оборудования: паровую турбину, конденсатор, системы охлаждения и водоподготовки, учесть затраты на его установку. В этом случае эффективность затрат возрастает пропорционально масштабам оборудования за счет уменьшения стоимости МВт энергии. Увеличение масштабов оборудования для производства электроэнергии потребует утилизационную установку с большей производительностью тепла. При производстве электроэнергии в большинстве случаев потребуется круглосуточное присутствие оператора, тогда как при получении только тепловой энергии обычно достаточно мониторинга сигнализации и периодического визуального осмотра.
Разработки в области утилизации метановоздушной смеси с использованием технологии РТО выполняются также компаниями Shengdong, Dürr, Biothermica и др.
Установки биологического окисления являются еще одним способом утилизации вентиляционного метана. Перспективные разработки в области окисления ВМ описываются учеными Кларком и Седдоном [50]. Особенность данных технологий состоит в попытке реализации технологии окисления при температуре окружающей среды в целях повышения безопасности. Так, например, при рабочих температурах каталитических установок возможно самовозгорание, что является недопустимым вблизи источников вентиляционного метана. Технология, предлагаемая Вильямсоном и Силвер, заключается в окислении метана энзимной моно-оксигеназой до метанола [51]. Такие энзимы, в частности содержатся в воде на рисовых полях и в шахтных водах. На сегодняшний момент способ труднореализуем, так как скорость реакций очень медленная. Для обработки постоянно выделяющегося шахтного метана необходимо строить огромные резервуары. То же можно сказать и о возможности утилизации метана путем использования потребляющих его бактерий [52].
Каталитическое дожигание метана в газотурбинных установках для получения электроэнергии. Разрабатываемые технологии утилизации шахтного метана в газовых турбинах, работающих на обедненной газовой смеси, позволяют использовать в качестве основного топлива или его части метановоздушную смесь с содержанием CH4 менее 3%. Газотурбинные технологии делятся на 2 основных типа. Первый тип - газовые турбины с каталитической камерой сгорания. Другой технологией является применение в турбинах рекуператора, позволяющего нагреть сжатый воздух выхлопами перед его подачей в камеру сгорания. Основной целью разработчиков газотурбинных установок является обеспечение работы утилизационных систем на топливе с меньшей концентрацией. Это позволит в дальнейшем увеличить долю ВМ в сжигаемой смеси, либо обеспечить его самостоятельное сжигание.
Газовая турбина (ГТ) под названием VAMCAT, разработанная Австралийским государственным объединением научных и прикладных исследований (CSIRO), способна осуществлять сжигание обедненной топливной смеси в каталитической камере сгорания. Концентрация сжигаемого метана должна составлять ≈1%. Для достижения требуемой концентрации необходимо совместно использовать ВМС и метан из другого источника на горнодобывающем предприятии, например, дренированный ШМ. CSIRO были изготовлены и успешно протестированы установки на основе газовых турбин с использованием МВС [53, 54].
Компания FlexEnergy (США) разработала микротурбины, работающие на обедненной топливной смеси [53-55]. Компания активно сотрудничает с другими производителями ГТ, в частности с корпорацией Capstone Turbine. Предлагаемая FlexEnergy технология утилизации газовой смеси: топливо образует с воздухом смесь с теплотворной способностью 15 ккал/м3, которая, сжимаясь, проходит через рекуператор, а затем окисляется в каталитической камере сгорания «Flexidizer». Поступление получившихся продуктов сгорания в турбину обеспечивает выработку электроэнергии (рисунок 4.8).
Особенность предлагаемой системы заключается в отсутствии необходимости установки топливного компрессора и системы кондиционирования топлива. Газовая смесь разбавляется воздухом или метаном до 15 ккал/м3 (что соответствует 1,5% метана) независимо от ее исходной теплотворной способности.
Рисунок 4.8 – Схема электростанции FlexEnergy [56]
Экспериментальные установки FlexEnergy были успешно опробованы в работе с попутным нефтяным газом с концентрацией метана от 1,5 до 4,2% и летучими органическими соединениями. Корпорация Kawasaki Heavy Industries (KHI - Япония) занимается разработкой более мощных газовых турбин на обедненной топливной смеси [56]. Заявленная мощность разрабатываемой пилотной установки – 850 кВт. Установка способна работать с использованием вентиляционного воздуха с концентрацией метана менее 2%.
В рамках работ по осуществлению сжигания газовых смесей с низкой концентрацией метана Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ЦИАМ) занимались совместной разработкой катализаторов и каталитических камер сгорания [57].
Особенностью совместной работы является применение газовой турбины регенеративного цикла и низкотемпературной турбины с гранулированным катализатором в камере сгорания. В ходе исследования оценены возможности применения различных катализаторов и рассмотрено одновременное применение нескольких различных катализаторов в камере сгорания, что позволяет рационализировать процесс сгорания метана. По результатам работ установлено, что целесообразно инициировать процесс горения дорогостоящими катализаторами, после чего можно использовать более дешевые катализаторы, активные только при высоких температурах.
Технологии повышения концентрации вентиляционного метана. Повышение концентрации метана в газовых смесях возможно осуществить за счет использования концентраторов летучих органических соединений [58]. Концентраторы ЛОС теоретически позволяют повысить содержание CH4 в смеси до 20%, что обеспечивает возможность более эффективного использования МВС в высокотемпературном или каталитическом реверс-процессах и в качестве топлива для газовых турбин, поршневых двигателей.
Компания Environmental C&C, Inc. (CliftonPark, NewYork) разрабатывает концентраторы, рассчитанные на подачу смеси с содержанием метана ≈ 0,5%. Технически концентратор представляет собой серию перфорированных пластин или поддонов, которые заполнены абсорбентом. Поступающий снизу газ поднимается через абсорбирующую среду, которая постепенно вбирает органический материал, становясь тяжелее, и в результате перемещается вниз абсорбирующей секции, попадая после этого в десорбер. Далее происходит повышение температуры среды в десорбере и освобождение концентрированного органического материла в малый объем инертного газа. После чего регенерационная среда возвращается для повторного использования в абсорбирующую секцию. Данная методика прошла серию испытаний с использованием различных адсорбирующих сред [59].
Прототип концентратора с производительностью 400 м3/ч МВС разрабатывается компанией CSIRO [59]. Технически концентратор представляет собой адсорбер, десорбер, резервуар для удержания адсорбирующей среды с метаном и системы транспортировки для адсорбирующей среды. В данной технологии адсорбер – это совокупность многоступенчатого псевдосжиженного и подвижного слоя (последовательности псевдосжиженных слоев адсорбирующей среды). Сам процесс повышения концентрации газовой смеси в целом сходен с технологией компании Environmental C&C.
Другие методы утилизации шахтного метана.
Еще одной возможностью утилизации является применение вентиляционного метана в системах сушки угля. Технология утилизации ВМ реализована компаниями CSIRO (Австралия) и Liquatech Turbine Company Pty. Схема функционирования разработанной установки состоит из гибридной вращающейся печи, которая сжигает отходы углеобогащения с использованием вентиляционного либо дренированного метана [44]. Получаемое тепло проходит через воздушный теплообменник, вращающий турбину, которая вырабатывает электричество. Экспериментальная установка, построенная в 2002 г. способна вырабатывать 1,2 МВт энергии. В дальнейшем права на технологию приобрела компания EESTech, Inc [60].
Использование шахтного метана в установках для опреснения воды. Опреснение воды осуществляется в результате комбинированного процесса выпаривания и обратного осмоса. Существует действующий проект опреснительной установки, осуществленный компанией Aquetech [61].
Применение шахтного метана в химической и металлургической промышленности. Извлекаемая метановоздушная смесь перерабатывается в производные для полезных химических продуктов. Предлагаемые в настоящее время технологии являются дорогостоящими и недостаточно эффективными.
|
