Частичная и полная газификация угля

ПОДЗЕМНАЯ ГАЗИФИКАЦИЯ

Конспект лекций по дисциплине

для специальности 21.05.04 (130400.65) «Горное дело»

Новокузнецк

УДК 622.277

Рецензент

кандидат технических наук, доцент

заведующий кафедрой открытых горных работ СибГИУ

В.В.Чаплыгин

«Подземная газификация»: Конспект лекций /Сиб. Гос. Индустр. Ун-т; сост. Ю.И.Чижик.- Новокузнецк: Изд.центр СибГИУ, 2015.- 12 с.

Изложены общие сведения о технологии подземной газификации, основные принципы, схемы движения дутья и продуктов газификации, технико-экономические показатели технологии.

Предназначен для студентов, обучающихся по специальности 21.05.04 (130400.65) Горное дело специализации «Подземная разработка пластовых месторождений».

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………...5

1 Свойства угля как сырья для подземной газификации………………..6

2 Частичная и полная газификация угля…………………………………7

3 Технологические основы подземной газификации угля………………7

4 Распределение температуры по длине канала газификации…………..8

5 Технологические параметры канала газификации…………………….9

6 Технология и показатели ПГУ…………………………………………..10

Контрольные вопросы……………………………………………………..10

Список использованных источников……………………………………..11

Введение

Целью освоения учебной дисциплины является формирование профессиональных компетенций, позволяющих студенту изучать технологические основы подземной газификации для наиболее полного извлечения энергоресурсов из недр земли.

Основными задачами учебной дисциплины являются получение навыков анализа технологических параметров подземной газификации угля (ПГУ), умение выбирать методы и оборудование для газификации в различных горно-геологических условиях, основы технологии ПГУ, термодинамические процессы при подземной газификации, теорию самовозгорания углей и умение работать с технической литературой.

Актуальность учебной дисциплины состоит в необходимости формирования компетентных знаний и умений в области технологии ПГУ и применения их в практической деятельности.

Свойства угля как сырья для подземной газификации

Подземная газификация угля (ПГУ) - способ разработки угольных месторождений, основанный на физико- химических превращениях полезного ископаемого в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода в недрах на месте залегания.

В процессе ПГУ принимают участие горючая масса угля и влага, содержащаяся в нем. Состав горючей массы и ее содержание в угле характеризуют его теплотворную способность (теплоту сгорания). Различают высшую и низшую теплоту сгорания. Высшая теплота сгоранияучитывает тепло, выделяющееся при конденсации водяных паров, образующихся в результате сжигания водорода, содержащегося в угле в виде газа. Низшая теплота сгораниявсегда меньше высшей на величину теплоты конденсации водяных паров продуктов сгорания. Эту теплоту применяют для оценки количества тепла, образующегося при сгорании топлива.

При нагревании без доступа воздуха происходит удаление летучих веществ, газов и паров. Оно начинается от температуры 403- 673 К (130-400^оС) и завершается при температуре 1373- 1473 К (1100-1200^оС) в зависимости от свойств угля. При этом образуется кокс.

На процесс ПГУ влияют такие свойства угля как спекаемость, температура воспламенения, шлакуемость и другие.

Спекаемость - способность измельченного угля образовывать сплошную массу при нагреве без доступа воздуха.

Термическая стойкость- устойчивость против измельчения при нагреве.

Температура воспламенения соответствует температуре , при которой химическая реакция углерода угля с кислородом начинает протекать за счет собственного тепловыделения.

Шлакуемостьхарактеризует отношение массы шлака к массе золы, образующихся при сгорании угля.

Активность процесса газификации угля характеризует отношение максимального содеожания оксида углерода в полученном газе к его содержанию в воздушном дутье.

Оказывают влияние на процесс также мощность пласта, его строение и проницаемость.

Частичная и полная газификация угля

Частичная газификация угля- процесс его нагрева без доступа воздуха, при котором в газ превращаются только летучие составляющие (СО, Н ₂, СН₄ и другие). При этом в тепло газа переходит от 10 до 50 % теплоты сгорания угля.

Процесс частичной газификации угля разделяется на три этапа разложения.

1.Низкотемпературное (полукоксование), которое протекает при температуре 823-873 К (550-600^оС). В результате получается полукокс. Объем газовых продуктов- 6 м³/т.

2.Среднетемпературное (коксование). Температура процесса 973- 1073 К (700-800^оС). Результат - среднетемпературный кокс и коксовый газ в объеме 200 м³/т.

3.Высокотемпературное (коксование). Температура процесса 1173-1373 К (900-1100^оС). В результате образуется высокотемпературный кокс и коксовый газ в объеме 320 м³/т.

Полная газификация угля - процесс, при котором горючий газ образуется не только за счет удаления летучих, но и в результате газификации его коксового остатка.

Полная газификация угля может проходить как в наземных, так и в подземных условиях.

Поиск по сайту: