Аннотация - Обгрунтування технологічних параметрів підземної газифікації та спалювання бурого вугілля з використанням підземних вод

Жолудев С. В. "Обоснование технологических параметров подземной газификации и сжигания бурого угля с использованием подземних вод". - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых". Национальный горный университет, Днепропетровск, 2008 г.

Диссертация посвящена вопросам обоснования технологических параметров функционирования теплового энергетического модуля подземной газификации и сжигания угля.

Технологии подземной газификации (ПГУ) и подземного сжигания (ПСУ) угля имеют целый ряд природных, эксплуатационных и технологических факторов, которые снижают эффективность разработки месторождений. Одним из способов совершенствования подземной разработки угля может служить использование многоступенчатой схемы с применением промежуточного теплоносителя, позволяющего выводить на поверхность не продукты переработки или горения угля, а тепловую энергию, полученную в подземном генераторе. Применение в качестве подвижного теплоносителя нагретых подземных вод позволяет решить эту задачу.

Математическое моделирование гидротермодинамического режима подземного генератора показало, что радиус его теплового влияния составляет 7...8 м, продолжительность до шести месяцев. Установлено, что наиболее точно режим отражается при учете фазовых превращений подземных вод.

Обоснованые модели газодинамических процессов позволили установить размеры возмущенной подаваемым дутьем зоны до 8 м. Причем, на этот радиус в практикуемых диапазонах мало влияет давление дутья. Близкие размеры термической и вышеуказанной зон подтверждают их возможное взаиморегулирование с целью получения рационального водного и газового режимов сжигания угля. Режим регулируется влажностью и техническими параметрами дутья.

Обоснованная технологическая схема энергетического модуля ПСУ включает четыре компонента: породный теплообменник рабочего горизонта (разрабатываемый пласт угля и вмещающие породы); сеть вертикальных скважин соединяющих рабочий горизонт с поверхностью и горизонтальные каналы; подвижный теплоноситель (подземные воды); водозаборные сооружения и технический комплекс на поверхности (сеть трубопроводов и энергогенератор). газифікація вугілля підземний

На начальном этапе отбор теплоносителя из водоносных горизонтов обеспечивается вертикальными скважинами, а по мере формирования выгоревшего пространства угольного пласта эта функция выполняется горизонтальным каналом. Наибольшие потери энергии происходят при транспортировке от водозабора к энергоустановке в поверхностном трубопроводе, поэтому его протяженность ограничивается 3 км.

Проведеный анализ существующих типов энергоустановок методами эффективного и эксергетического К. П. Д. показал, что при температуре теплоносителя до 100 С эффективность турбокомпрессорной установки выше, чем паротурбинной. С ростом температуры разница уменьшается, а свыше 170С исчезает, следовательно, турбокомпрессорные установки целесообразнее использовать в модуле ПСУ для низких тепловых параметров теплоносителя.

Ключевые слова: подземная газификация угля, подземное сжигание угля, подземный генератор, промежуточный подвижный теплоноситель, гидродинамический и газодинамический режимы, энергетический модуль.

Abstract

Zholudyev S. V. Basing technical parameters of underground brown coal gasification and incineration with ground water application. - Manuscript.

Thesis for a Candidate's degree of technical sciences by speciality 05.15.02. - "Underground mining of deposits" - National Mining University, Dnipropetrovsk, 2008.

The thesis is devoted to improve technological parameters of heat energy modules based on Underground Coal Gasification (UCG) and Underground Coal Incineration (UCI) technology.

Underground Coal Gasification and Underground Coal Incineration are combining excavation with simultaneous underground processing in entire technological process. It's difficult and requires additional specific measures for optimization of underground combustion, concentration and transportation of products, and stabilization of worked out and flooded space. For solve these problems possible use intermediate moving heat carrier. Flow controlled ground water within thermal zone can be used as heat carrier.

The Numeric Modeling and Analyzing of gas-, hydro - and thermodynamic processes under UCG and UCI technologies were needed for the better understanding of the process. For it's solution the various numerical methods are used. The possibility to use ground water as heat carrier was also estimated.

The results of calculation show the character of an underground generator thermal and pressure fields. As a result were developed technical parameters of energy modules UCG and UCI. An application of such energy modules allows increasing advantages and efficiency of coal extraction.

Keywords: underground coal gasification, underground coal incineration, gas generator, intermediate moving heat carrier, gas-, hydro - and thermodynamic modes, energy module.

Похожие статьи




Аннотация - Обгрунтування технологічних параметрів підземної газифікації та спалювання бурого вугілля з використанням підземних вод

Предыдущая | Следующая