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“注气点后退式煤炭地下气化”工艺

发布时间:2013年09月08日 字体大小:【

          国内外进行了很多次煤炭地下气化的现场试验,遇到的主要技术问题是气化过程稳定性较差,原因一是气化剂在注气通道的一端全部鼓入,使得在全部通道的空间内,气化剂(空气+水蒸汽)肆意流动,即注气通道两侧所有的煤壁都暴露在空气中,煤壁上的燃烧区快速地逆风而上,造成气化周期变短以及气化煤量减少;同时,气化产生的部分煤气和通道中流动的空气接触燃烧,使生产的煤气品质变坏,气化效率降低;原因二是没有很好的办法对燃空区进行充填,导致通道内大量气化剂直接从塌落的顶板处排出,而不接触气化通道两侧未被气化的煤层,使得气化过程状况恶化。
         北京中矿科能煤炭地下气化技术研究中心的气化剂注气点后退式新工艺(专利号:ZL200810132905.9),完全实现井下无人化生产。新工艺使煤层中的燃烧区有控制地缓慢有序向上移动;气化剂高速喷向煤壁,强化气化过程,在横向上,使可气化煤层加深;燃空区的充填,阻断顶板塌落部位的气流通道,迫使气化剂或煤气从通道两侧的煤层中通过,使气化过程继续稳定进行。新工艺的核心技术环节:(1)“E”型气化工作面;(2)气化剂后退式注入;(3)燃空区充填。
        “E”型是典型的地下气化工作面形式,该类型工作面可控性较强;“E”型地下气化工作面基本由一条进气通道、两条排气通道、一条气化通道以及3个钻孔组成。在进气通道中设置多个注气点,运用新工艺(专利号:ZL200810132905.9)实现气化剂注气点的可靠后退,同时,实现边气化边进行燃空区的充填。
新工艺是在实践基础上发展而来的,具有很高的可靠性,采用新工艺设计的项目已经通过中国国际工程咨询公司组织的评审。
 


                                                              图1 “E”型煤炭地下气化工作面示意图
            空气和水蒸汽在气化通道中由管道输送到燃烧区,输送管道上每隔一定距离设置一个注入点,由注浆系统控制注入点气化剂的停止,而注气点的气化剂的开启由易熔性金属构成的设备实现,从而实现煤炭地下气化过程中气化剂注入点的可靠后退。


                                                              图2 煤炭地下气化注气点的停止


                                                              图3 煤炭地下气化注气点的开启

 

 

 

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