简介:煤炭地下气化集绿色开采与清洁转化为一体的高效洁净能源技术。具体地说,它既是将固体煤层通过燃烧热化学作用就地转化为流体煤气的化学采煤方法;又是从源头治理煤炭开采与转化过程中很长污染链的洁净煤新技术;还是大规模、低成本、环保型地下煤水制气(氢)的高新技术。
技术工艺特征:
中国矿业大学煤炭地下气化与产业开发研究所,在总结吸收国内外地下气化先进技术及在徐州马庄矿、新河矿、唐山刘庄矿和山东新汶孙村矿实施“长通道、大断面、两阶段”地下气化新工艺的工业性试验与产业化示范工程实践的基础上,进一步提出了煤炭地下聚能定向气化新工艺,在稳定、长期、大规模产气及地下煤气产业化开发系统配套技术方面取得了重大进展。其主要技术内容及指标有:
①定向燃烧控制技术,确保气化区煤层烧全、烧透;工作面内气采率ξa≥95%,采区气采率ξd≥68%;
②聚能气化控制技术,确保火焰工作面烧旺、烧稳,气化热效率ηh≥88%,气化效率ηg≥70%,气化强度平均S≥210kg/m2.h;
③定向转化控制技术,即根据用户的不同要求,定向生产四种地下煤气,并确保高质、高效。空气煤气热值HV≥4.18MJ/NM3,甲烷化煤气热值HV≥14.63MJ/NM3,水煤气组分+CO≥78%,半水煤气H2+CO≥55%;
④煤水地下聚能定向气化制氢高新技术,即采用地下聚能定向气化新技术,将地下煤气化与水气化联合作用,生产地下煤水气直接含氢气H2≥60%。可作为大规模、低成本、环保型提氢工程供煤炭直接液化和燃料电池的氢气气源。
⑤气化区炉元阵列生产系统,采用炉元阵列、区间接替和“三量”管理等系统新技术,确保气化区大规模、长期、连续、稳定生产。年产气量可达Qa≥72000万M3/年,生产服务年限T≥15年。
经济效益分析:通过新汶矿区孙村矿煤炭地下气化生产实践表明,与常规采煤方法及煤炭洗选相比,吨煤气化成本降低31.7%;与地面煤制气相比,煤气成本降低25.4%,投资减小44.8%。
应用情况:中国矿业大学在唐山刘庄煤矿的地下气化工业试验已连续、稳定生产5年余; 新汶煤业集团孙村煤矿地下气化工程自2000年5月正常产气应用以来,一直连续、稳定生产。
服务方式:合作开发、技术入股。