基于化学计量理论的煤炭地下气化过程能量回收评价方法

作     者：苏发强 范伟涛 浦海 高喜才 荆士杰 辛林 张涛 武俊博 邓启超 SU Faqiang;FAN Weitao;PU Hai;GAO Xicai;JING Shijie;XIN Lin;ZHANG Tao;WU Junbo;DENG Qichao

作者机构：河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 西安科技大学西部煤炭绿色开发国家重点实验室陕西西安710054 山东科技大学安全与环境工程学院山东青岛266590 

基　　金：深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLGDUEK2004) 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室开放基金资助项目(SKLCRKF1902) 国家自然科学基金资助项目(51974296) 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2022年第47卷第7期

页      码：2732-2744页

摘      要：煤炭地下气化(UCG)过程的能量回收评价对整个煤炭地下气化过程的有效控制具有十分重要的意义。评价内容包括对气化耗煤量、煤气产率及速率、气化产物热值及气化效率等煤炭地下气化成效评价所需关键参数的设计、监测、计算和解析。通过对选定煤样进行UCG模拟试验,研究了不同链接孔方法和操作参数所产生的影响,建立了基于化学计量理论的能量回收评价方法,并定义了能量回收率。试验结果表明,链接孔模型所产生的生成气平均热值高达10.26 MJ/m^(3)(V形通道)和11.11 MJ/m^(3)(L形通道);而同轴孔模型试验结果分别为7.38和4.70 MJ/m^(3);气化后链接孔模型试验的空腔体积约为同轴孔模型试验的2倍;研究结果表明,气化通道类型和气化剂流量会影响煤炭消耗量和生成气热值;链接孔气化通道类型对气化区后续气化燃烧的氧化表面和破坏裂隙的发育有很大影响;本研究提出的基于化学计量法的气体能量回收评价方法简单可靠,计算结果与实际测试值的误差在10%以内,可有效评估气化过程中的气化煤量、煤气产量及热值等。

主 题 词：煤炭地下气化 气化通道类型 化学计量法 气化效率 能量回收 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2021.1066

馆 藏 号：203114050...