就地氣化

就地氣化

就地氣化,也就是不用開挖地表,在地下原地將煤炭轉化為氣體化合物輸送到地表的開採利用煤炭方法。由於它具有某些方面的優越性,故引起許多國家的重視。

基本介紹

  • 中文名:就地氣化
  • 外文名:On the ground gas
  • 一級學科:工程技術
  • 二級學科:能源技術
  • 特點:不用開挖地表
  • 定義:在煤層中對煤進行氣化的過程
定義,經濟可行性,影響因素,

定義

就地氣化是指在煤層中對煤進行氣化的過程。

經濟可行性

就地煤炭氣化的經濟效益受到很多因素的制約。在此僅考慮1500米或1500米以下,用常規方法開採不太經濟也不太容易的那些煤礦床。因為環境保護的嚴格要求,加之埋藏越淺就越可能發生地面下沉和氣體沿著斷裂以及覆蓋層破裂散漏,故不考慮只有300~400米深的煤層。
薄煤層可能是不經濟的,成本隨著煤層厚度的增加而增加,但並非與可利用煤炭數量的增加成正比,構想經濟可行的最小煤層厚度為1.5米,最大經濟厚度為3米。所考慮的至少是中等煤階(每公斤30兆焦耳)的熱值。考慮回收投資的費用,所氣化的煤礦床至少應有20年的開採壽命。另外還要考慮每天被氣化的煤炭的經濟價值。
成本核算是綜合性的,包括就地氣化成本的有利條件、氣化器的成本、地表設備的成本以及生產成本等方面。
成本的有利條件,即用其他方法以任何成本都不能開採的極度塑性的煤炭,節省礦業人員的勞力資金、省去了不用開挖地表復原土地的資金。

影響因素

煤的就地氣化是非常複雜的物理和化學過程,影響煤氣化效率的因素很多,既有地下氣化所採用的工藝措施,又有煤層自身的特性及煤層頂底板的賦存狀態。影響煤炭地下氣化過程的主要因素,可從煤層賦存條件、氣化爐結構、工藝條件、氣化爐運行狀況進行分析。
煤種、灰分、煤層厚度、煤層傾角等天然賦存條件都會對煤炭地下氣化產生不同程度的影響。煤炭地下氣化模型試驗表明,從低變質程度的褐煤、中變質程度的煙煤,到高變質程度的無煙煤都可以進行地下氣化,但氣化反應過程與煤的性質和組成有著密切的關係,地下氣化建爐時,應考慮煤層疏鬆方案,而褐煤最適於地下氣化方法,由於褐煤的結構方向性弱,孔隙率和比表面積大,水分大,透氣性高,較易開拓氣化通道,並容易實現火力貫通,故有利於地下氣化。
溫度場對煤氣熱值的影響是顯著的。維持一個高溫溫度場和相對較長的氣化通道有利於煤氣熱值的穩定和提高。
氣化劑的類型和氣化劑的濃度也是影響氣化過程的重要因素。氣化劑類型比如:空氣、富氧、富氧+水蒸氣分別作為氣化劑時,氣化結果有明顯不同。此外,氣化劑(富氧)的濃度和混合氣化劑的配比也對氣化的最終效果有著不可忽視的影響。

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