煤炭地下气化过程稳定控制方法的研究

在煤炭地下气化过程中 ,由于炉内客观条件的不断变化 ,难以建立正常的加热制度和及时正确地控制鼓风气流和煤气的流动 ,从而影响气化过程稳定进行 .针对这一问题 ,在新河和刘庄煤炭地下气化现场试验的基础上 ,研究了三种控制气流的方法 ,即辅助通道供风气化、压抽结合供风气化和反向供风气化 .结果表明 ,这三种控制方法能够降低出口煤气中 CO2 的含量 ,提高煤气热值 ,稳定煤气产量 ,是现场试验和生产过程中实现连续、稳定生产的有效措施     

煤炭地下气化过程灰色预测

煤炭地下气化系统是一个信息部分明确、部分不明确的灰色系统，针对这一问题，建立了煤炭地下气化过程状态参数灰色数列预测模型和系统预测模型；实际应用结果表明，数列预测的误差是在8．92％～14．47％之间，系统预测的误差在0.13％～16．6％之间，而采用等维新息模型，形成等维灰数递补动态预测，可减少预测误差,“灰色预测”模型能够指导操作人员作出定性或定量分析，从而事先调控煤炭地下气化生产过程，实现连续稳定生产。     

煤炭地下气化发展现状及趋势

依据有关文献和调研资料，对国内外煤炭地下气化的发展历史及现状进行了介绍，例举了国内外一些重要地下气化试验及典型煤气组成和煤气的热值情况．分析了国内外地下气化存在的问题，提出了今后应该发展的方向．     

煤炭地下气化模型试验研究

本文介绍了在实验室内进行的两阶段煤炭地下气化法模型试验,主要研究两阶段地下气化法的可行性,以及产出煤气的热值、组份和气化速度等。试验结果表明,两阶段地下气化法是可行的,应用该技术可生产热值较高的煤气。本次模型试验得出的两阶段时间之比,与理论上的计算值基本一致。     

煤炭地下气化工业性试验

介绍了唐山刘庄煤矿煤炭地下气化工业性试验的气化条件,气化炉结构,测试系统,基本原理及试验结果,并对试验结果进行了分析,地下气化工业性试验的成功,表明我国煤炭地下气化向商业化应用迈进了一大步,进一步证明了长通道大断面两阶段地下气化新技术工艺的合理性及可行性,得到了该工业性试验工艺可以在我国衰老报废矿井中推广应用的结论。     

煤炭地下气化对地下水资源的影响

煤炭地下气化具有经济、能开采难接近煤层和环境友好等优点,再度成为能源转化与利用技术而兴起．综述了煤炭地下气化技术发展状况及经济和环境效益,煤炭地下气化可能对地下水造成的有机和无机污染,以及污染地下水的修复技术;提出大面积煤炭地下气化时污染物是否会在地下水中聚集、地下水及围岩系统是否能够完全消除污染物等有待进一步研究的课题．     

煤炭地下气化焦油析出特性

基于煤地下气化模型试验,研究不同气化工艺条件下焦油的产率变化,探讨气化工况对焦油析出特性的影响.结果表明,焦油产率主要受气化温度及水蒸汽注入量影响,气化温度升高及水蒸汽存在强化了焦油的裂解过程.最佳气化工况条件下,煤气有效组分含量最高,焦油产率最低.采用GC-MS对地下气化焦油,地面气化焦油及焦炉高温焦油组分进行对照分析得:地下气化焦油主要由多环芳烃和酚类化合物组成.多环芳烃绝大部分为萘、蒽、菲及其衍生物,酚类化合物主要为苯酚、甲酚、二甲苯酚等低级酚,焦油中脂肪烃及杂原子化合物较少.现场试验与模型试验焦油族组分对比表明,煤气出口温度是影响焦油组成的重要因素,焦油中重组分百分含量随煤气温度降低而降低.与地面气化焦油及焦炉高温焦油组成对比表明,地下气化焦油与地面鲁奇加压气化焦油性质接近.     

倾斜煤层煤炭地下气化模型试验研究

为了认识倾斜煤层煤炭地下气化特征和规律性 ,藉助多功能模型试验台 ,对倾斜煤层进行了模型试验研究 .简述了煤炭地下气化多功能模型试验台结构 .介绍了脉动气化、水蒸汽气化、富氧水蒸汽气化及返流气化方法 ,研究了产出的煤气热值、组份和气化速率 ,并对试验结果进行了讨论与分析 .试验结果表明 ,脉动气化在一定程度上可改善煤气质量 ,采用水蒸汽气化方法 ,能够生产高热值水煤气 ,富氧和返流气化未能明显改善出口煤气质量 ,但能够迅速提高气化炉体的温度 .与急倾斜煤层相比较 ,倾斜煤层尚不能提供有效的渗流燃烧的气化条件 ,因而影响着煤气质量的提高     

煤炭地下气化三维渗流数学模型的研究

研究了煤炭地下气化流体非线性能流运动特征,在模型试验的基础上,通过对气化发生炉体风煤层燃烧气化过程中渗流场分布和变化规律的分析,建立了三维非稳定线性渗流数学模型,阐述了主要模型参数的选取方法,用有限单元法对数学模型进行了求解,并对模拟计算结果进行了分析和讨论,计算值和实测值基本相符合,证明了对气化炉的渗流场的数值模拟是可靠的。     

在阜新矿区应用煤炭地下气化技术的可行性研究

本文分析了国内和国外发展煤炭地下气化技术的不同点，指出了我国近期煤炭地下气化技术的发展方向，论证了阜新矿区利用该技术开发和利用报废煤炭资源的可行性和必要性，制定了阜新矿区煤炭地下气化的发展规划和工艺技术方案。     

风机盘管系统火用分析

通过对风机盘管系统各组成设备的[火用]分析,比较在方案相同送风参数不同时的大甩效率以及送风参数相同、方案不同时的大甩效率,获得系统能量利用总水平的效果进而可以对设备和送风参数进行调整,提高系统的[火用]效率。     

昔阳无烟煤地下气化模型试验研究

为了探索无烟煤地下气化过程的基本规律，以及制定合理的工艺参数，测定了山西昔阳无烟煤反应活性，并进行了富氧地下气化模型试验；研究了不同富氧浓度下，温度场、出口煤气有效组分含量、热值、产气率及热效率的变化规律．试验结果表明，随着氧气浓度的增加，气化区温度升高，煤气中H2，CO含量增加，但当氧气浓度大于40％时，温度上升幅度增加，但煤气中有效气体组分含量上升幅度减小；添加水蒸汽后，才能提高H2，CO含量，并有效地控制气化炉温度，保持煤气热值的稳定；随着富氧浓度的提高产气率下降，气化效率在52．10％～75．09％之间。     

煤炭地下气化热爆炸技术模型实验研究

鉴于我国在倾斜、缓倾斜或近水平煤层中进行地下气化所遇到的实际问题,提出了煤炭地下气化热－温控爆破渗流燃烧技术,简述了热爆炸基本原理,介绍了模型试验台结构、爆破参数设计、测试系统及冷态试验,并对试验结果进行了分析。模型试验结果表明,温控爆破松动作用,提供了气固之间有效燃烧气化所需要的大反应表面,并形成渗流燃烧的气化条件,从而证明了将热爆炸－温控爆破技术应用于煤炭地下气化过程的合理性和可靠性。     

燃气-蒸汽联合循环动力装置热力学分析

为了研究燃气-蒸汽联合循环系统的节能潜力，用Yong分析的方法对该系统进行了热力学分析。通过对一种常见的燃气-蒸汽联合循环系统的模拟计算，给出了各部位Yong损失的大小及分布，对其能量利用情况进行了评价，并找出了薄弱环节，提出了节能措施。结果表明，燃气-蒸汽联合循环系统利用了燃气侧高温吸热和蒸汽侧低温放热的特点，使得其Yong效率高达51．12％，比常规的纯蒸汽动力循环的Yong效率(最高约40％)高得多；燃料化学能转化为热能及传热引起的Yong损失所占比例最大，为31．67％。所以，改善燃烧和传热过程的不可逆性，是提高联合循环效率的重要途径；发展联合循环发电技术，研制和开发新型发电机是高效节能，有利于可持续发展的根本所在。研究结果为系统的总体优化设计提供了理论依据。     

高产高效矿井煤流采运系统分析

采用系统分析方法和随机服务系统理论，通过高产高效矿井煤流采运系统的实测统计分析，提出了各环节能力匹配原则，为煤流运输系统设计及技术改造提供了理论依据．     

原油管道输送过程的热分析

由热量传递关系导出了原油管输过程不同性质热量计算公式,研究了输送过程原油损失热、释放热、油流摩擦热及其组成比例与输量或输送速度的关系。结果表明,油流摩擦热并非为输量增大后吨油输送耗热量降低的唯一原因,原油管中通过时间的缩短降低了输送过程单位质量沿线损失热。通过时间缩短且同时摩擦热增大的共同影响是输量增加后热经济性明显提高的主要原因。管道总损失热则与单位质量情况不完全相同,它取决于散热环境和油地温差,优化加热方案并使油地温差维持在合理水平,也可使总损失热随输量增大而有所降低。