煤炭地下气化的探讨.pdfVIP

中 国化 工 贸 易 第8期 ChinaChemicalTrade 研究开发 2012年 8月 煤炭地下气化的探讨 蔡来融 (通化矿业 (集团)有限责任公司，吉林通化 134300) 摘 要：煤炭地下气化是受到诸多客观条件影响的，因此，为了确保煤炭地下气化的安全性，就必须做好相关的条件控制工作。笔者作为一名 煤炭相关工作者，深知煤炭地下气化控制的重要性，在对煤炭地下气化进行系统研究的基础上，联系自身工作经验，对煤炭地下气化进行全面论述。 关键词：煤炭 地下气化 控制方法 我国于20世纪50年代曾在大同胡家湾矿、蛟河煤矿 、鹤岗兴山 虽然在设计气化炉时采取 了相应的措施 ，如在与气化炉相连的煤巷、 矿等 10余处开展过煤层地下气化技术的试验。1958—1962年 ，我国 岩巷做密封墙注浆密封 ，甚至将气化盘区采用隔离带包围起来 ，但 先后在大同、皖南、沈北等许多矿区进行过 自然条件下有井式煤炭地 是 ，气化炉点火后，仍会有少量气漏失气流漏失在不同程度上影响了 下气化的试验，取得了一定的成就 。1984年 ，中国矿业大学(北京)煤 炉里的空气动力学条件 ，将会降低煤气热值 ，在矿井报废水平气化时 炭工业地下气化工程研究中心开始进行了煤炭地下气化技术的研究 ， 甚至会影响到矿井的安全。 在国家 “863”计划课题的支持下，建成了具有世界先进水平的煤炭地 四、反向供风气化 下气化综合模型试验台和测控系统 ，并开展了相关的理论研究、模型 正向气化时，火焰工作面将渐渐向出气孔移动 ，干馏干燥 区越来 试验研究，得到了褐煤、烟煤及无烟煤地下气化工艺参数。先后在江 越短，到后期还原区也将越来越短，最终还原区长度将不能满足氧化 苏徐州新河二号井 、河北唐山刘庄煤矿、山东新汶孙村煤矿 、鄂庄煤 区生成的二氧化碳还原和水蒸汽分解反应的需要，煤气热值降低 。这 矿 、山西昔阳杏丹峪煤矿等 ，针对不同的煤层赋存条件进行了有井式 时必须采用反向供风气化方案 ，即由出气孔鼓风 ，原进气孔排气 ，使 地下气化现场试验和生产。形成了具有我国自主知识产权的 “长通道 、 火焰工作面向进气孔方向移动 ，重新形成新的气化条件。反向供风气 大断面、两阶段”煤炭地下气化新工艺，经科研成果查新表明，该工 化对气化过程有利也有弊，有利的方面是：第一，鼓风时空气在原高 艺构思新颖，属国内外首创。 温排气孔 中得 以预热 ，该热能在气化炉中用以额外地分解水蒸汽以增 一 、 气化炉的结构研究 加氢的含量 ，随鼓风导进的物理热，可以在煤气中得到大致相等的热 现场试验的基础就是要根据煤层赋存条件，建立一个结构合理的 能。第二是反向供风时，还原区及干馏干燥区都在正向鼓风时燃烧过 地下气化炉。地下气化炉料层不能移动 ，必须采取措施 ，控制气化工 的区域 内，温度较高，还原反应温度条件及干馏效果都比较好 。第三 作面的移动，才能保持气化过程的连续。因此气化炉结构必须适应气 是气流下游灰渣 中的金属氧化物对还原反应起一定的催化作用。不利 化工艺的要求 ，调节供风点和排气点的水平位置和高度，即实现供风 的一面主要是第一 ，火焰工作面移动会受到灰渣的影响。第二，煤层 点和排气点的二维控制 。为此现场试验结合急倾斜煤层的赋存特点， 经过正向鼓风时的干馏 ，干馏煤气产量受到了影响。但不利的因素可 设计了可调推进式地下气化炉。 由煤层 冒落重新暴露新的煤面而得到相应的补偿。因此反向气化时， 二、辅助通道供风气化 可以得到与正向气化相同热值的煤气 。反向供风气化可实现多程气化， 现行的地下气化发生炉的运转经验证明：不 同的工作阶段 ，均匀 提高煤层气化率。 地 向煤层反应表面鼓风，是地下气化炉稳定气化的主要条件。煤层埋