1. 项目开发模式

   兴边富民（北京）清洁能源技术有限公司与阳泉煤业（集团）有限责任公司合作，以BOT方式投资、建设、运营阳煤二矿桑掌乏风氧化发电及余热利用项目。

2. 项目瓦斯气资源

   阳煤集团二矿设计生产能力810万吨/年，桑掌风井瓦斯抽放站负责8号煤本煤层及邻近层瓦斯抽采，8号煤相对瓦斯含量11.45m3/t，瓦斯储量13.5亿m3。桑掌瓦斯抽放站的低浓度瓦斯及乏风每小时纯甲烷流量可满足6台RTO运行所需气量需求。

3. 项目工艺路线

   项目由甲烷氧化和余热发电两大部分组成，主要包括乏风采集系统、低浓度瓦斯采集系统、瓦斯掺混系统、RTO氧化系统、空气压缩系统、燃油系统、余热锅炉系统、化水系统、汽轮机系统、发电机系统等。

   乏风及低浓度抽放瓦斯经过安全采集并掺混后，输送至RTO氧化系统，在蓄热式高温氧化装置内发生无火焰氧化反应，反应产生的954℃高温热风，通过余热锅炉热交换产生高温高压的过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮发电机组做功发电。冬季可从汽轮机中间级抽出部分蒸汽用于供热，实现热电联联产联供。

4. 项目设计能力

   项目设计安装6台RTO乏风氧化装置，安装1台53.5t/h高温高压余热锅炉，安装1×15MW空冷凝汽轮发电机组。设计年发电总量1.137亿千瓦时，年利用瓦斯5,184万Nm³，温室气体减排83万吨。

   项目建设投资近2亿元，每年可实现销售收入总计5000万元，节约标煤3.87万吨，带动当地就业60余人。冬季通过汽轮机中间级抽出10 t/h饱和蒸汽，用于二矿桑掌风井井口保温及建筑物采暖，替代原有燃煤锅炉，实现清洁供暖，实现氮硫尘近零排放。

5. 项目运行效果

   经国际第三方机构SGS检测，项目乏风瓦斯利用率接近40%，抽采的低浓度瓦斯100%利用，单台氧化装置入口甲烷浓度 1.2%，流量 90,000 立方米/小时，甲烷氧化摧毁率99.92%，氧化装置输出热风温度982℃，氧化装置输出热风流量24,416 m³/h，单位立方米折纯瓦斯发电量2.5度，热电联供工况下全厂热效率40%。项目具有较好的社会效益和环境效益。

6. 项目技术创新点

   6.1. 技术难点

      乏风瓦斯氧化发电项目的技术难点是需将瓦斯气源分析、流场数值模拟、瓦斯安全防护等跨煤炭、电力及环保三个专业领域的技术进行整合优化，以解决乏风及抽放瓦斯掺混氧化利用的问题。

      其中瓦斯掺混环节既是技术关键点，又是重大安全隐患点。

   6.2. 技术创新点

      兴边富民自主研发的乏风及低浓度瓦斯掺混氧化技术，获得国家发明专利，该项专利技术主要有以下三个创新点：

   6.2.1. 改进优化乏风掺混系统设计，降低了系统运行阻力，对煤矿通风抽采系统没有造成任何影响；

   6.2.2. 针对瓦斯热值高及安全要求高两大特点，在系统工艺设计中充分考虑了安全联锁保护、高温氧化反应稳定控制、防止蓄热反应室过热、高温热风调节控制等技术难点；

   6.2.3. 整合优化了与上游煤矿乏风瓦斯排放口及下游余热利用系统的安全联锁、通信保护，保证系统能自动适应煤矿井下生产以及乏风瓦斯的波动，实现稳定连续生产。

7. 项目运行效果

   阳煤二矿桑掌乏风氧化热电联供项目实现了乏风及低浓度抽采瓦斯的安全高效利用，全面提高煤矿瓦斯利用率，有效推动了煤矿瓦斯近零排放。

   2016年项目被列为国家安监总局“2016年安全生产重大事故防治关键技术科技项目”；同时被国家发改委气候司列为“工业甲烷近零排放示范项目”，被列为2016年山西省级重点建设项目。阳泉市电视台、山西电视台等多家媒体对项目情况进行了报道。2019年9月17日，山西电视台以“争做能源革命排头兵”为主题，对项目进行了专题报道。

   2019年12月12日，晫越瓦斯中心组织联合国瓦斯专家委员会、全球甲烷行动倡议组织的专家，国家安监总局研究中心、煤炭信息院、对项目进行了实地观摩考察，专家们一致认为该项目在技术性、工艺性方面处于领先水平，经济可行，碳减排效果明显，可复制可推广。