加压煤层气集输管道堵塞分析及防治.pdfVIP

书　　基金项目：国家自然科学基金项目５０７０４０３９）；　重庆市杰出青年基金项目（ＣＳＴＣ２００９ＢＡ６０４７）；　重庆大学 研究生科技创新基金项目（２００８０２Ｂ１Ｂ００１０２８９ 檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲 檲 檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲 檲 檲 殘 殘 殘 殘 ） 燃气输配与储运 加压煤层气集输管道堵塞分析及防治 王晓川１，　康　勇１，　夏彬伟１，　陈久福２ （１．重庆大学 复杂煤气层瓦斯开采国家地方联合工程实验室，重庆 ４０００４４； ２．重庆松藻煤电公司瓦斯地质研究院，重庆 ４０１４４５） 　　摘　要：　结合工程实例，针对加压煤层气集输管道生产运行中的堵塞问题，分析了堵塞原因， 指出影响管道堵塞的主要因素为地形、粉尘含量、气质组分、温度和压力、管径和流速等。提出了针 对性的防治措施，为制定合理防堵方案提供了理论依据。 　　关键词：　煤层气；　加压输送；　堵塞；　防治 中图分类号：ＴＵ９９６　　文献标识码：Ｂ　　文章编号：１０００－４４１６（２０１０）１２－０Ａ３２－０４ Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＣｏａｌｂｅｄＭｅｔｈａｎｅ ＧａｔｈｅｒｉｎｇＰｉｐｅｌｉｎｅＢｌｏｃｋａｇｅ ＷＡＮＧＸｉａｏｃｈｕａｎ，　ＫＡＮＧＹｏｎｇ，　ＸＩＡＢｉｎｗｅｉ，　ＣＨＥＮＪｉｕｆｕ 　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｌｏｃｋａｇｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｇａｔｈｅｒｉｎｇｐｉｐｅ ｌｉｎｅ，ｔｈｅｂｌｏｃｋａｇｅｒｅａｓｏｎｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈａｎｅｘａｍｐｌｅ．Ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎ ｃｉｎｇｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｂｌｏｃｋａｇｅａｒｅｔｅｒａｉｎ，ｄｕｓｔｃｏｎｔｅｎｔ，ｇａｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｐｉｐｅｄｉａｍ ｅｔｅｒａｎｄｆｌｏｗｒａｔｅ．Ｔａｒｇｅｔｅｄｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃｂａｓｉｓｆｏｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｂｌｏｃｋａｇｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ． 　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ；　ｐｒｅｓｓｕｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；　ｂｌｏｃｋａｇｅ；　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ １　概述 煤层气是在煤炭开采过程中，由于煤体减压，从 煤体中释放出的可燃性气体，是一种混合气体［１］， 组分为 ＣＨ４、Ｎ２、Ｏ２及少量的 Ｈ２、ＣＯ２、ＳＯ２、Ｈ２Ｓ。煤 层气作为煤的一种伴生资源，属清洁能源，而且热效 率高。与燃煤相比，煤层气燃烧的灰分排放量为燃 煤的１／１４８倍，ＳＯ２排放量为燃煤的 １／７００倍，ＣＯ２ 排放量为燃煤的 ３／５倍。由于其主要组分为 ＣＨ４， 与天然气的主要组分极为相近，所以它是常规天然 气最现实可靠的补充或替代能源，可以为工业和民 用等提供重要的天然气替代能源［２］。然而，在利用 过程中还存在一些问题，针对这些问题进行分析研 究有利于煤层气的推广利用。 随着井下煤层气开采利用规模不断加大，煤层 气采用压力管道输送至城市利用的工程越来越多。 例如，抚顺矿务局至沈阳市的煤层气集输管道，以及 调兵山市至铁岭市的煤层气长距离集输管道都已建 成，并安全运行；沁水煤田至晋城市区的煤层气集输 管道正在建设中［３，４］；此外，许多大型矿区煤层气的 中、短距离压力管道输送也已相当普遍。在采用压 力管道输送煤层气时，由于煤层气含杂质较多、管道 ·２３Ａ· 第３０卷　第１２期 ２０１０年１２月 煤 气 与 热 力 ＧＡＳ＆ＨＥＡＴ Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．１２ Ｄｅｃ．２０１０ 经过地区地形复杂、运行压力高、冬季气温低等原 因，使得管道频繁堵塞，造成终端用户供气量不足、 供气中断，严重影响了用户的正常用气。本文以重 庆松藻矿区为例，对管道堵塞原因进行分析并提出 一些行之有效的防治措施，以求对煤层气的广泛利 用有所帮助。 ２　管道堵塞状况 重庆松藻矿区位于渝、黔两省交界的綦江县赶 水、打通、石壕、安稳境内，矿区地质构造为二叠系乐 平煤系龙潭煤组，共含煤 ９～１２层，属中灰 －高灰、 富硫 －高硫、低磷的无烟煤，各矿井煤层气含量均很 高，涌出量大，给矿井生产带来了重大安全隐患。矿 区煤层气的抽采始于 １９６９年，２００８年抽采量达到 ２．２３×１０８ｍ３，２００９年达２．４０×１０８ｍ３；２０１４年矿区 达到扩建生产能力后，煤层气抽采量将达到４．３２× １０８ｍ３以上。每年约有 ５０％左右的煤层气通过压 力管道输送至电厂及附近