煤炭地下气化技术现状及产业发展分析.doc

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析.doc

  1. 1、本文档共14页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
煤炭地下气化技术现状及产业发展分析详解

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 ? (2014-11-11 09:29:45) 煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 ? 煤炭地下气化(undergroundcoalgasification,UCG)是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气,输送到地面,作为能源或化工原料,特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层,以及煤矿的二次或多次复采,产品气可以经过处理通过管道输送,也可以直接使用煤气发电或化工合成。煤炭地下气化(UCG)是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术,牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术,其复杂程度远超地面气化,这也使其风险程度增加。目前,煤炭地下气化(UCG)技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用,俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。 1 煤炭地下气化(UCG)基本原理及相关技术 1.1 基本原理 煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的,整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥3个反应区(图1)。从化学反应角度来讲,3个区域没有严格的界限,氧化区、还原区也有煤的热解反应,3个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。经过这3个反应区以后,生成了含可燃组分主要是H2、CO、CH4的煤气,气化反应区逐渐向出气口移动,因而保持了气化反应过程的不断进行,气化通道的煤壁(气化工作面)不断燃烧,向前推进,剩余的灰分和残渣遗留在采空区。 ? 1.2 关键技术类型 1)有井式气化技术。该法又称巷道式地下气化炉技术(图2)。在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉,以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道,并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙(促使定向燃烧煤层),然后便可将密闭墙前面的煤炭点燃气化,从一个井筒鼓风,通过平巷,由另一个井筒排出煤气。 ? 此法只应用于关闭矿井中遗弃资源的回收,须进行井下施工,作业环境和安全性差,这对其应用带来不利。除新奥集团内蒙古地下气化试验外,我国已完成的UCG项目以及正在进行前期工作的绝大部分UCG项目都是有井式的。 2)无井式气化技术。该法采用常规的油气钻井技术钻孔(图3),很好地发挥了石油企业的钻井技术优势,免去了巷道式建地下气化炉的条件限制。相比于“有井式”气化炉,“无井式”气化建炉具有工艺简单、建设周期短的特点,适用于整装煤田的大规模地下气化,也可用于深部及水下煤层气化。 ? 无井式煤炭地下气化法从地面向煤层打直径150~400mm、间距10~40m的一系列钻孔,两钻孔之间贯通形成气化通道,点火气化。双孔式气化技术中两孔间的贯通方法常用的有低压火力渗透贯通法、高压火力渗透贯通法、电力贯通法、水力压裂贯通法以及定向钻孔贯通法5种。 1.3 产气率及产品气组成 1)产气率。产气率与煤质、赋存条件以及采用的气化剂种类等有关(表1)。一般来说,气化烟煤时,如果采用空气作为气化剂,煤气热值1200kcal/Nm3,产气效率大约为3830Nm3/t,若采用富氧水蒸气作为气化剂,煤气热值2200kcal/Nm3,产气效率大约为2100Nm3/t。 ? 2)产品气的组成。煤炭地下气化产品气的组分与煤阶、气化剂类型以及工程技术等因素相关,与地面煤炭气化产品气组成基本一致,不同煤阶、气化剂所对应的产品气组分如表2所示。 ? 2 国内外煤炭地下气化(UCG)技术发展现状 2.1 国外主要技术现状 1)前苏联UCG技术。前苏联是世界上进行煤炭地下气化试验研究最早的国家,也是地下气化工业应用最成功的国家之一,我国目前比较先进的煤炭地下气化技术主要是在前苏联技术基础上发展起来的。 前苏联最初试验于1933年,到20世纪60年代初期,在莫斯科近郊、顿巴斯和库兹巴斯已有5个商业规模的地下气化试验区,利用气化技术已回收了约1500万t煤,生产煤气超过500亿m3,所生产的煤气用于发电或工业燃料。1942年苏联在莫斯科近郊煤田又试验成功无井式地下气化炉,同时还发展了各种贯通技术,由过去的渗透技术转向定向钻孔贯通技术,以求得长距离贯通。在气化技术上,他们对气化剂进行了试验,由过去的鼓入空气得到低热值煤气转向鼓入氧气得到中热值煤气,大大提高了煤炭地下气化技术的水平,从而在苏联和世界各国得到推广。 该地下气化技术的优点表现在:a逆向火力燃烧?+定向钻进,形成渗滤气化通道;b采用?U型结构实现煤层预热,减小热损,提高气化效率;c实现多点移动注气、多孔稳定出气,保证煤气产量;d实现中等规模生产。 缺点表现在:a气化钻孔比较多,气化炉成本高;b对地质水文要求比较高;c缺少富氧和纯氧运行经验。 2)美?国?CRIP?(controlledretractioninjec

文档评论(0)

jiayou10 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

版权声明书
用户编号:8133070117000003

1亿VIP精品文档

相关文档