采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化.ppt

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1、2023/9/18,1,采煤概论精品课程,第22章 煤炭地下气化,掷过浓很但耶蚁巧雾粹卧镁彻盗韩染嘿出督隧茂龋唬荡胸晚壬咳银怨狰劲采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,2,本章主要内容,第22章 煤炭地下气化第一节 煤炭地下气化原理第二节 煤炭地下气化方法及生产工艺系统第三节 煤炭地下气化的适用条件及发展方向,迷液泪核导港账唉跌裴眷甜膏卜狼艺献喷厄檄郊丝哥们责怠苦殊眩辨散蹭采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,3,第一节 煤炭地下气化原理,煤炭地下气化是开采煤炭的一种新工艺。其特点是将埋藏在

2、地下的煤炭直接变为煤气，通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户，使现有矿井的地下作业改为采气作业。煤炭地下气化的实质是将传统的物理开采方法变为化学开采方法。煤炭地下气化因具有安全、高效、低污染等优点，所以世界各国对此都非常重视。我国于1958年在几个矿区曾进行过地下气化的实验，最近又在马庄矿、新河矿进行了试验，取得了一些经验。,擂崖怨怨灯晶茨韧份秸候东诊原笑镁果又袁棉阵摇阶翘雷毗宋琳娩哩鹃璃采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,4,第一节 煤炭地下气化原理,煤炭地下气化的原理（如图）。首先从地表沿煤层开掘两条倾斜的巷道1和2，然后在煤层中靠下

3、部用一条水平巷道将两条倾斜巷道连接起来，被巷道所包围的整个煤体，就是将要气化的区域，称之为气化盘区，或称地下发生炉。最初，在水平巷道中用可燃物质将煤引燃，并在该巷形成燃煤工作面。这时从鼓风巷道1吹入空气，在燃烧工作面与煤产生一系列的化学反应后，生成的煤气从另一条倾斜的巷道即排气巷道2排出地面。随着煤层的燃烧，燃烧工作面逐渐向上移动，而工作面下方的采空区被烧剩的煤灰和顶板垮落的岩石所充填，但塌落的顶板岩石通常不会完全堵死通道而仍会保留一个不大的空间供气流通过，只需利用鼓风机的风压就可使气流顺利通过通道。,橙埃却圭勤伏虹孙睬疤襟盎佰谤惩惠蒙线感碌评裤停手烃剪峙蚀厘剥讣湿采煤概论课件第二十二章煤炭地

4、下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,5,第一节 煤炭地下气化原理,煤炭地下气化原理1鼓风巷道；2排气巷道；3灰渣；4燃烧工作面；I氧化带；II还原带；III，IV干馏-干燥带,婴询忙浓掂膳桩狭菏头判设睦泊巳话领醇稳桌彼癣谣屏炸婿渤排困僧卓夸采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,6,第一节 煤炭地下气化原理,这种有气流通过的气化工作面被称为气化通道，整个气化通道因反应温度不同，一般分为气化带、还原带和干馏-干燥带三个带。1.气化带在气化通道的起始段长度内，煤中的碳和氢与空气中的氧化合燃烧，生成二氧化碳和水蒸气：C+O2

5、CO2；2H2+O22H2O。在化学反应过程中同时产生大量热能，温度达1200到l 400，致使附近煤层炽热。,刻詹参丘履抚售犹五黑扰锤恒俞巷踞铂善茨凰命拎姿完繁抗酬待锯绽酋曹采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,7,第一节 煤炭地下气化原理,2.还原带气流沿气化通道继续向前流动，当气流中的氧已基本耗尽而温度仍在800l 000以上时，二氧化碳与赤热的煤相遇，吸热并还原为一氧化碳CO2+C2CO。同时空气中的水蒸气与煤里的碳起反应，生成一氧化碳和氢气以及少量的烷族气体：4C+3H2OCH4+3CO+H2，这就是还原区。,接蔑证日针浴镁琵质辅镀

6、湿呜何猛昂思境蓬柔跨詹棉桐罚遍沧狰夷裁犀餐采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,8,第一节 煤炭地下气化原理,3.干馏-干燥带在还原反应过程中，要吸收一部分热量，因此气流的温度就要逐渐降低到700400，以致还原作用停止。此时燃烧中的碳就不再进行氧化，而只进行干馏，放出许多挥发性的混合气体，有氢气、瓦斯和其他碳氢化合物。这段称为干燥带的干馏部分。在干馏之后是脱水干燥。混合气体此时仍有很高的温度可气化其中的水分，混合气体干燥后，最后可得到：CO2，CO，O2，H2，CH4，H2S和N2的混合气体，其中CO，H2，CH4等是可燃气体，它们的混合物

7、就是煤气。,宪讲绽廉延巳廖痊冶惶炼珐臼桨畏怨送狂加叼囚沼有媚硒馁奄闭练邢昂矩采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,9,第一节 煤炭地下气化原理,盅铜坞魂碱咸宦纫痊坠敲甘设崎释跪擦集王递又分抒稍楚炭诌迂技谩秆达采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,10,第二节 煤炭地下气化方法及生产工艺系统,一、煤炭地下气化方法气化方法通常可分为有井式和无井式两种。无井式地下气化是应用定向钻进技术，由地面钻出进、排气孔和煤层中的气化通道，构成地下气化发生炉。避免了井下作业和有井式气化的其它问题，使煤炭地下气化

8、技术有了很大提高。目前它己在世界上被广泛采用。有井式气化法需要预先开掘井筒和平巷等，其准备工程量大、成本高，坑道不易密闭，漏风量大，气化过程难于控制，而且在建地下气化发生炉期间，仍然避免不了要在地下进行工作。,区励蓖襄拙浚奋硒耽肃析优落阉凯缆吕宙坚内庚捷候苦闹哟咽斥雹美煽斤采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,11,第二节 煤炭地下气化方法及生产工艺系统,无井式地下气化法,仁忘宠锌八艺晦格助里徒俩琉括梯丫牧允涎弧当悄屯宏丙纽乙揖拜母藉饶采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,12,第二节 煤炭

9、地下气化方法及生产工艺系统,二、无井式地下气化法的生产工艺系统无井式气化法的准备工作包括两部分：即从地面向煤层打钻孔和在煤层中准备出气化通道。从地面向煤层打钻孔可以采用三种形式的钻孔：垂直钻孔、倾斜钻孔和曲线钻孔。根据煤层赋存条件的不同，其生产工艺系统也有差异。对于近水平煤层和缓斜煤层，在规定的气化盘区内，先打好几排钻孔。钻孔采用正方形或矩形布置方式，孔距2030 m。钻孔沿煤层倾向成排地布置，每排钻孔的数目取决于气化站所需的生产能力。,预岂胜仁抹玛聘促桨诊旱泞夯嘶副尊尚潭挥拔丈绥谆惦泽疤肯氢脑桥嚼沽采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,13

10、,第二节 煤炭地下气化方法及生产工艺系统,按作业方式的不同，生产工艺系统可分为两种，即逆流火力作业方式和顺流火力作业方式。(1)逆流火力作业方式首先贯通第一排钻孔，形成一条点燃线。然后将第二排钻孔与此点燃线贯通，贯通后即可进行气化。这种燃烧方式的特点是两个钻孔都按照下列顺序起三种作用：贯通、鼓风和排出煤气。这种方式煤层的气化方向与鼓风和煤气的运动方向相反，所以称为逆流式火力作业方式。（2）顺流火力作业方式,持单鹏浑短语拈秉吊坷堆寞眨嚏遮蒂噶嗜订孩谴圾孺锋能菏瞩蹲昌聪吩以采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,14,第二节 煤炭地下气化方法及生产

11、工艺系统,逆流火力作业方式,蓟杀篡啸陕嘻缸挪尹咕锯山阀颈族绚界瓤础弱谐腺荡疚流纱荚粉煽抓痕搀采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,15,第二节 煤炭地下气化方法及生产工艺系统,顺流火力作业方式,把仔淄九另窜稚洪转馁陋燃稗鼻龙屹皂释贸嗅玄压饰摈涟疚刻饿糟爬满瘴采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,16,第二节 煤炭地下气化方法及生产工艺系统,三、地下气化效果的主要影响因素1、供氧量实验表明，供风量越大，气化剂含氧量越高，煤气的热值就越高。2、温度与含水量 保持高温是提高地下气化强度的必要条件之

12、。3、其他因素 气化通道的长度是影响气化的另一个重要因素。,匿韧侄仇嚼冒豫饵舔庭窜天讫穗爸沙调橙囚拇鸯尹玻特盯狡樱误绊轧偶殃采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,17,第二节 煤炭地下气化方法及生产工艺系统,碳秉昼款皆妇乡鸵憨绳苟吉洞狸忠收吱鸿足绕尚怖兴彻撑吞曙磐左虚劫翌采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,18,第三节 煤炭地下气化的适用条件及发展方向,煤炭地下气化可以使埋藏过深或过浅不宜用井工开采的煤层得到开发，它不但改善了矿工的劳动条件，而且气化对地表破坏较小，没有废矸，还有利于防止大

13、气污染。煤炭地下气化的经济效益较好，其投资仅为地面气化站的1/21/3。一、无井式长壁气化法为了提高煤气的质星和产量，国外实验了无井式长壁气化法。这种方式完全取消地下作业，但钻孔和定向弯曲钻孔要求技术水平高。该站的煤层条件是煤厚2m，埋藏深度300 m，钻孔水平钻进50m。实际上水平钻进可达90100m。,虞解曼判露惧饵讳疮俗铣原烹惜振菠史帘雌溪叶灼渺肌施什院扁偷夺诽期采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,19,第三节 煤炭地下气化的适用条件及发展方向,长壁气化法及地面电站简图1压缩空气；2一气液分离器；3热交换器；4发电厂；5煤气净化设备；

14、6水净化循环装置；7一压缩与燃烧气体混合器；8空气；9煤气；10一煤层；11气化带；12监测与控制钻孔,犊厨弄茹控驼吠涉瞄鲤肤的哥留躬云逝喊湍略铭芯磐霉迫啡卞阑封完叔煤采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,20,第三节 煤炭地下气化的适用条件及发展方向,二、煤炭地下燃烧工艺用煤炭地下燃烧工艺来回收被以往采煤所遗弃的煤柱。该工艺主要是采用抽风机造成负压，将燃烧产生的高温气体(300600)通道热交换器使水变为蒸气供发电和民用。钻孔为过气孔，根据煤层的赋存条件进行布置。三、对地下气化区燃烧面位置与温度的控制地下气化燃烧面位置与温度的控制是一个难题

15、，目前美国已使用卫星红外摄影进行监控。它可以探明燃烧面的确切位置和温度情况，从而用调节供氧量和供水蒸气量来控制其温度，提高或降低燃烧面的气化强度，提高煤气热值，试用效果良好。,死禹竿矮简靖愁唁罕柬韵进贮祝舍予乱傻青暴扩幢景该尧奈肋颈作逊命纶采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,21,戎冰烷呈势陶胎君擒辫搓窿觅拉驻势谴习量补荧捞薪屈挥殊损活触镰靳鳞采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,22,第三节 煤炭地下气化的适用条件及发展方向,四、气化、化工联合企业的发展地下气化得到的煤气不仅可供民用，还

16、可发电。煤气中除可燃气体以外，还伴生有许多重要的化学物质，如酚、苯、吡啶、油酸、硫等物质。因此，地下气化站不仅可以作为动力企业，而且作为化学联合企业也是合适的。煤炭地下气化作为一种开发地下煤炭资源的新技术，目前在世界各主要产煤国均在进步研究，煤炭地下气化的理论也在不断地深化与完善。,字卧粉底刀宽堪旗乌盾镀巾端冠鸯鞘刃疯哭斗寅静赫享坤卖酗霖蝴挎恳屠采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,2023/9/18,23,思 考 题,1、叙述煤炭地下气化的原理和过程。2、试分析缓倾斜煤层无井式气化工艺系统的特点。3、如何提高煤炭地下气化的效果和煤气的质量。4、试分析煤炭地下气化的使用条件和发展前景,生肤朱阔柳蔚卑刨嗜胳姐申操纳荷牙涪趴决沿嚷馏扯农岭滁鉴镑既衙键摇采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化采煤概论课件第二十二章煤炭地下气化,