煤炭氣化指在一定溫度、壓力下，用氣化劑對(duì)煤進(jìn)行熱化學(xué)加工，將煤中有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹獾倪^(guò)程。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理了煤炭氣化技術(shù)論文，有興趣的親可以來(lái)閱讀一下!

　　煤炭氣化技術(shù)論文篇一

　　煤炭地下氣化的探討

　　摘　要：煤炭地下氣化是受到諸多客觀條件影響的，因此，為了確保煤炭地下氣化的安全性，就必須做好相關(guān)的條件控制工作。筆者作為一名煤炭相關(guān)工作者，深知煤炭地下氣化控制的重要性，在對(duì)煤炭地下氣化進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，聯(lián)系自身工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)煤炭地下氣化進(jìn)行全面論述。

　　關(guān)鍵詞：煤炭　地下氣化　控制方法

　　我國(guó)于20世紀(jì)50年代曾在大同胡家灣礦、蛟河煤礦、鶴崗興山礦等10余處開(kāi)展過(guò)煤層地下氣化技術(shù)的試驗(yàn)。1958～1962年，我國(guó)先后在大同、皖南、沈北等許多礦區(qū)進(jìn)行過(guò)自然條件下有井式煤炭地下氣化的試驗(yàn)，取得了一定的成就。1984年，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭工業(yè)地下氣化工程研究中心開(kāi)始進(jìn)行了煤炭地下氣化技術(shù)的研究，在國(guó)家“863”計(jì)劃課題的支持下，建成了具有世界先進(jìn)水平的煤炭地下氣化綜合模型試驗(yàn)臺(tái)和測(cè)控系統(tǒng)，并開(kāi)展了相關(guān)的理論研究、模型試驗(yàn)研究，得到了褐煤、煙煤及無(wú)煙煤地下氣化工藝參數(shù)。先后在江蘇徐州新河二號(hào)井、河北唐山劉莊煤礦、山東新汶孫村煤礦、鄂莊煤礦、山西昔陽(yáng)杏丹峪煤礦等，針對(duì)不同的煤層賦存條件進(jìn)行了有井式地下氣化現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和生產(chǎn)。形成了具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“長(zhǎng)通道、大斷面、兩階段”煤炭地下氣化新工藝，經(jīng)科研成果查新表明，該工藝構(gòu)思新穎，屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。

　　一、氣化爐的結(jié)構(gòu)研究

　　現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)就是要根據(jù)煤層賦存條件，建立一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的地下氣化爐。地下氣化爐料層不能移動(dòng)，必須采取措施，控制氣化工作面的移動(dòng)，才能保持氣化過(guò)程的連續(xù)。因此氣化爐結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)氣化工藝的要求，調(diào)節(jié)供風(fēng)點(diǎn)和排氣點(diǎn)的水平位置和高度，即實(shí)現(xiàn)供風(fēng)點(diǎn)和排氣點(diǎn)的二維控制。為此現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)合急傾斜煤層的賦存特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了可調(diào)推進(jìn)式地下氣化爐。

　　二、輔助通道供風(fēng)氣化

　　現(xiàn)行的地下氣化發(fā)生爐的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)證明：不同的工作階段，均勻地向煤層反應(yīng)表面鼓風(fēng)，是地下氣化爐穩(wěn)定氣化的主要條件。煤層埋藏的自然條件的差別、煤層的組成和厚度的不同以及煤化學(xué)性質(zhì)以及頂板穩(wěn)定性的不同，都將或多或少地使向煤層均勻供風(fēng)變得復(fù)雜。但是在任何情況下，順利地解決這一問(wèn)題，才能保證地下煤氣發(fā)生爐運(yùn)行的穩(wěn)定。輔助通道供風(fēng)時(shí)，可形成一個(gè)與主流方向相垂直的擾動(dòng)氣流。 這一擾動(dòng)分布于整個(gè)氧化區(qū)，無(wú)疑提高了氣化劑向反應(yīng)表面的擴(kuò)散能力，衡量氣化劑向反應(yīng)的煤表面?zhèn)鬟f的完備程度可用風(fēng)流有效空氣動(dòng)力學(xué)活性系數(shù)表示這個(gè)系數(shù)表示還原的多相反應(yīng)結(jié)果所生成可燃組分的百分?jǐn)?shù)與煤氣中原始組分的百分?jǐn)?shù)的比。

　　三、壓抽結(jié)合供風(fēng)氣化

　　降低還原區(qū)及干餾干燥區(qū)的壓力，有利于生成的可燃?xì)怏w及時(shí)排出，減少可燃?xì)怏w的漏失率，但是氧化區(qū)壓力宜為正壓，為了能同時(shí)滿足氧化區(qū)和還原區(qū)的要求，可以采用壓抽相結(jié)合的氣化方案。則由進(jìn)氣孔鼓風(fēng)，出氣孔用引風(fēng)機(jī)向外抽風(fēng)，調(diào)節(jié)鼓風(fēng)壓力和抽氣負(fù)壓，使還原區(qū)處于相對(duì)較低的壓力條件下。壓抽相結(jié)合氣化方案可以在兩種氣化過(guò)程不穩(wěn)定的情況下使用。 1 是煤層冒落，通道阻力增加，導(dǎo)致供風(fēng)流量下降。熱值降低。2 是氣化劑或煤氣漏失，引起煤氣流量下降。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，一般都以壓風(fēng)氣化為主，但煤層冒落時(shí)，煤氣熱值波動(dòng)較大。在這種情況下，采用壓抽相結(jié)合氣化工藝，則可達(dá)到穩(wěn)定產(chǎn)氣的目的。氣流漏失量隨煤層的賦存條件不同而有顯著的區(qū)別，煤層埋藏深度及其透氣性、頂板和底板巖石破碎程度對(duì)其都有影響。雖然在設(shè)計(jì)氣化爐時(shí)采取了相應(yīng)的措施，如在與氣化爐相連的煤巷、巖巷做密封墻注漿密封，甚至將氣化盤(pán)區(qū)采用隔離帶包圍起來(lái)，但是， 氣化爐點(diǎn)火后，仍會(huì)有少量氣漏失氣流漏失在不同程度上影響了爐里的空氣動(dòng)力學(xué)條件，將會(huì)降低煤氣熱值，在礦井報(bào)廢水平氣化時(shí)甚至?xí)绊懙降V井的安全。

　　四、反向供風(fēng)氣化

　　正向氣化時(shí)，火焰工作面將漸漸向出氣孔移動(dòng)，干餾干燥區(qū)越來(lái)越短，到后期還原區(qū)也將越來(lái)越短，最終還原區(qū)長(zhǎng)度將不能滿足氧化區(qū)生成的二氧化碳還原和水蒸汽分解反應(yīng)的需要，煤氣熱值降低。這時(shí)必須采用反向供風(fēng)氣化方案，即由出氣孔鼓風(fēng)，原進(jìn)氣孔排氣，使火焰工作面向進(jìn)氣孔方向移動(dòng)，重新形成新的氣化條件。反向供風(fēng)氣化對(duì)氣化過(guò)程有利也有弊，有利的方面是：第一，鼓風(fēng)時(shí)空氣在原高溫排氣孔中得以預(yù)熱，該熱能在氣化爐中用以額外地分解水蒸汽以增加氫的含量，隨鼓風(fēng)導(dǎo)進(jìn)的物理熱，可以在煤氣中得到大致相等的熱能。第二是反向供風(fēng)時(shí)，還原區(qū)及干餾干燥區(qū)都在正向鼓風(fēng)時(shí)燃燒過(guò)的區(qū)域內(nèi)，溫度較高，還原反應(yīng)溫度條件及干餾效果都比較好。第三是氣流下游灰渣中的金屬氧化物對(duì)還原反應(yīng)起一定的催化作用。不利的一面主要是第一，火焰工作面移動(dòng)會(huì)受到灰渣的影響。第二，煤層經(jīng)過(guò)正向鼓風(fēng)時(shí)的干餾，干餾煤氣產(chǎn)量受到了影響。但不利的因素可由煤層冒落重新暴露新的煤面而得到相應(yīng)的補(bǔ)償。因此反向氣化時(shí)，可以得到與正向氣化相同熱值的煤氣。反向供風(fēng)氣化可實(shí)現(xiàn)多程氣化，提高煤層氣化率。

　　局部反向供風(fēng)氣化，可以解決氣化通道局部堵塞引起熱值不穩(wěn)定問(wèn)題，還可以局部控制煤層燃燒高度。進(jìn)氣孔鼓風(fēng)，氣化工作面向相鄰輔助孔移動(dòng)，當(dāng)氧化區(qū)末端接近輔助孔(判斷依據(jù)是輔助孔氣樣中含氧量逐漸升高)時(shí)，則可以由輔助孔供風(fēng)，進(jìn)氣孔排氣，形成局部反向供風(fēng)氣化。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　筆者在文中論述了我國(guó)煤炭地下氣化的發(fā)展現(xiàn)狀，并立足于這一現(xiàn)狀，從不同的角度分析了煤炭的地下氣化相關(guān)內(nèi)容。從以上的分析論述中得到了下面的結(jié)論：第一，輔助通道供風(fēng)氣化，能將有效空氣動(dòng)力學(xué)系數(shù)提高10%以上，當(dāng)氧化區(qū)煤層發(fā)生冒落時(shí)，輔助通道供風(fēng)能夠起到穩(wěn)定風(fēng)流的作用。第二，壓抽結(jié)合供風(fēng)氣化能夠適當(dāng)提高還原反應(yīng)速率，并能將氣化爐漏失率降低一半左右。第三，反向供風(fēng)氣化能夠獲得和正向供風(fēng)氣化相同質(zhì)量的煤氣，其氣化工作面移動(dòng)速度和正向供風(fēng)相當(dāng)，試驗(yàn)條件下為0.42m/d，反向供風(fēng)氣化能夠提高煤層氣化率。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]張檄堵.煤炭地下氣化技術(shù)[J].探礦工程，2001，(1)：6-9.

　　[2] 趙守困，等.我國(guó)煤炭地下氣化試驗(yàn)舟9進(jìn)展與反應(yīng)過(guò)程[J].煤氣與熱力，20iX)，(3)：212-213.

點(diǎn)擊下頁(yè)還有更多>>>煤炭氣化技術(shù)論文