煤炭地下气化工艺 煤炭地下气化——是一种直接把煤在地下气化的采煤方法。利用它可获得热能，电能或各种化学产品。 本采煤方法可解除矿井内的人员，矿工繁重的、不安全的劳动；可建立一个环保洁净的企业，这一工艺一百多年来吸引了多少研究工作者想把它会付诸于现实。 目前有关煤层地下气化发展前景的资料很多；但其作者对工技术的评价众说纷纭。 俄罗斯在煤层地下气化技术方面在世界上是处于领先地位。早在三十年代初就在二个煤田；顺涅茨克、库兹巴斯和莫斯科近郊开始了实际工作。第一批试验是在地底下建立层状的气化炉、以获取动力气体的水蒸气。 在四十年代末在戈尔洛夫城、里希查城和杜拉城建成了第一批工业试验性的地下气化站。当时采用直井式和半直井式的气化方案，由于查明直井式方案有一系列原则缺点，所以后来就指定采用无井式方案。 通过实际研究表明，采用气流法能把原煤层气化。地下气化的过程由下列主要阶段组成： 从地表向煤层钻进垂直的、倾斜的和定向倾斜钻孔。 为了实现气化过程，将钻孔底端在煤层中贯通。 将煤层点燃使煤体气化： 无井式方案揭露煤层的实质就是在煤层上相隔一定距离钻进进气孔和出气孔。 气化过程中吹入的氧气与煤层的碳作用，生成二氧化碳、一氧化碳、然后是氢；此外，在气体中还有其它可燃物质；甲烷，不定的碳氢化合物，硫氢化合物。 进、出气孔按一定的网格布置形成地下气化炉，在地表设有压送气化剂，例如“空气、富氧空气的管道和把气体输送到净化和冷却设施的管道以及相应的设备和厂房。 采用洗涤装置进行气体的净化，地下气化站可以同时或单独产生动力气体和进气体黔简单的气体方案是采用空气作为气化剂，其工艺示意图见图1。 所得气体的组成及热值取决于煤层埋藏的工艺条件、煤的质量、气化剂的成分以及气体净化程度。 当采用空气作用气化剂时，理论计算气体热值不会大于m3（1050大卡/m3）；由于水蒸气和煤的其它有机物质的参于气化过程。使热值达到～ MJ/m3（1100～1200大卡/m3）；当采用富氧气化剂时（含65%的氧），热值可提高至m3（1600大卡/m3）；所以地下气化时所得到的是低值热气体。
13种煤气化工艺的优缺点及比较 我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家，如何利用我国煤炭资源相对比较丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。近年来，我国掀起了煤制甲醇热、煤制油热、煤制烯烃热、煤制二甲醚热、煤制天然气热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤加压气化技术作评述，供大家参考。 1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm 粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 3、鲁奇固定层煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术 中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100℃左右，中心局部高温区达到1200-1300℃，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200℃，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是气化压力为常
我国煤炭科技现状与发展趋势 煤炭工业是我国重要的基础能源产业。在一次能源生产和消费结构中，煤炭的比重约占70％左右，这就决定了在今后相当长的时期内，煤炭在我国能源结构中的主导地位不会改变。随着国民经济和人民生活水平的迅速提高，国家对煤炭的需求也将快速增长。根据党的十七大提出的“全面建设小康社会奋斗目标”的新要求，到2020年，我国GDP将突破35亿元，煤炭需求将达到22～32亿t标准煤。面对如此大的煤炭需求量，应用先进的科学技术提升煤炭生产力水平，加快新井建设、提高现有矿井产量是保障煤炭供给的根本手段。 一、我国煤炭科技现状 我国煤炭资源分布不均，煤层赋存条件复杂，中小型矿井数量较多，井工矿井比例较大，开采技术水平不一，煤矿整体科技水平相对落后；同时，我国煤炭资源洁净开发利用研究起步较晚，技术不够成熟，传统采煤工艺对生态环境的破坏已不容忽视，地面塌陷、大量的地下水流失、向大气排放烟尘和硫化物等，已经给一些地区的生态环境构成了较大威胁，严重地影响了煤炭工业的健康发展。要解决这一系列问题，必须依靠技术进步与创新，全面提升煤炭工业的整体技术水平。随着现代科学技术的快速发展，现代化的新理念、新工艺和新技术不断渗透到煤炭工业领域，有力地促进了煤炭科技的快速发展，主要表现在以下四个方面：
㈠煤田地质勘探精度、快速建井、巷道掘进技术水平不断提高 以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术，结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广，极大地提高了井田精细化勘探程度，为大型矿井设计提供了资源保障。深井、厚冲积层条件下矿井建设水平不断提高，采用钻井法、冻结法两种凿井工艺，基本解决了近600 m厚松散冲积层矿井建设难题，达到国际领先水平；千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展，立井井筒施工速度达到230 m/月以上，创造了世界纪录。煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展，研制成功了一系列高可靠性半煤岩巷掘进机，配合巷道锚杆锚索支护新技术，显著地提高了巷道掘进施工机械化水平，为我国现代化矿井建设提供了有力技术保障。 ㈡煤矿综采成套装备水平得到提升，高产高效矿井建设取得巨大成就 近年来，我国自主研发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机，具有电液控制功能的大采高强力液压支架，大运力重型刮板运输机及机和大倾角、大运力胶带输送机，可为开采煤层厚度5m左右、配套能力2500 t/h、生产能力600 万t/a 的综采工作面提供成套装备及开采工艺，在比较复杂的开采条件下实现高产高效。截至2007年底，全国符合高产高效矿井建设条件的矿井共有253处，原煤产量达25.23亿t，人均工效为4.599 t，百万吨死亡率为1.485，主要技术经济指标接近或达到了世界先进水平。
煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 ( -11-11 09:29:45) 煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 煤炭地下气化( ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ, ＵＣＧ) 是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气, 输送到地面, 作为能源或化工原料, 特别适用于常规方法不可采或开 采不经济的煤层, 以及煤矿的二次或多次复采, 产品气能够经过处理 经过管道输送, 也能够直接使用煤气发电或化工合成。煤炭地下气化( ＵＣＧ) 是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术, 牵涉到地 质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术, 其复杂程度远超地面气化, 这也使其风险程度增加。当前, 煤炭地下气化( ＵＣＧ) 技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用, 俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。 １煤炭地下气化( ＵＣＧ) 基本原理及相关技术 １.１基本原理 煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的, 整个气化过程能够分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区( 图１) 。从化学反应角度来讲, ３个区域没有严格的界限, 氧化区、还原区也有煤的热解反应, ３个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。经过这３个反应区以后, 生成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气, 气化反应区逐渐向出气口移动, 因
而保持了气化反应过程的不断进行, 气化通道的煤壁( 气化工作面) 不断燃烧, 向前推进, 剩余的灰分和残渣遗留在采空区。 １.２关键技术类型 １) 有井式气化技术。该法又称巷道式地下气化炉技术( 图２) 。在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉, 以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道, 并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙( 促使定向燃烧煤层) , 然后便可将密闭墙前面的煤炭点燃气化, 从一个井筒鼓风, 经过平巷, 由另一个井筒排出煤气。
山西宁武小庄煤炭地下气化示范工程项目 发布时间：2014年06月23日字体大小：【大中小】 经过山西省发改委、华北科技学院和北京中矿宝源科技有限公司 的积极努力，6月9日，国家能源局出具了《关于同意山西宁宝煤炭 地下气化有限公司小庄煤炭地下气化示范工程项目开展前期工作的 函》（国能煤炭【2014】246号）。这是国家能源局同意建设的我国第 一个煤炭地下气化示范项目。 项目一期日产粗煤气20万标方，二期规模为日产煤气100万标方。 该项目的可行性研究报告（初稿）及初步设计说明书均由华北科技学院完成，由北京中矿科能煤炭地下气化技术研究中心提供专利技术支持。可研通过了中国国际咨询公司的专家评审。项目环境影响评价报告的重要数据由华北科技学院和北京中矿科能煤炭地下气化技术研究中心提供。 华北科技学院李文军博士多次前往国家能源局煤炭司，向司局领导汇报煤炭地下气化技术情况。该校的煤炭地下气化技术研发工作获得了领导的高度重视。 山西宁武小庄煤炭地下气化示范工程项目的建设，对我国掌握煤炭地下气化先进技术的主动权，具有重要意义。
煤炭地下气化的经济性问题 发布时间：2013年09月08日字体大小：【大中小】 以某实际项目为例： 1、生产规模 项目首期设计布置两个气化工作面，日产煤气10～20万Nm3， 生产的煤气平均热值约900～1600kcal/m3； 受首期资源量的限制（见图4），最多可建设6个气化工作面， 最高日产气量为为30～60万Nm3，稳定产气周期约两年左右。 每个气化工作面（见图1）的最小宽度为70米左右，长度与煤层的赋存条件有关，但最长不应超过300米；长度短则生产周期短，长度大则操作压力增大，可能导致煤气的泄漏。 所以，只要可气化的煤炭资源足够，在当前的煤炭地下气化技术 条件下，日产气规模达到300万Nm3以上是没有问题的。 2、投资情况 项目总投资3049.18万元，其中矿井修复投资1217.03万元，测 控系统、数据分析系统、煤气净化、气化剂生产等投资约为1200 万元。 扩建气化工作面的追加投资与实际的资源条件有关，一般不会超 过300万元，甚至追加投资为零。 3、煤气成本 地下气化煤气的成本与气化资源的条件、采用的气化剂、产气规 模等有关。
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 我国煤炭科学技术发展现状与展 望(通用版)
我国煤炭科学技术发展现状与展望(通用版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 随着现代科学技术的快速发展，现代化的新理念、新工艺和新技术不断渗透到煤炭科学技术领域，有力地促进了煤炭科学技术的迅猛发展。我国政府提出的以煤为主体的能源发展战略，颁布的《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》，引起了全社会对煤炭工业健康发展的高度关注，也将有效地促进我国煤炭科学技术的不断发展。在“十五”期间，通过广大煤炭科技工作者的不懈努力，奋勇攻关，自主创新，我国煤炭科学技术得到了长足的发展，积极赶超国际先进水平。 一是煤田地质勘探精度不断提高，快速建井技术及巷道掘进技术水平不断提高。应用以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术，结合其他的高精度、数字勘探技术的推广，在物探条件适宜的矿区可以有效地控制落差5米左右的小断层和直径15米左右的陷落柱，极大地提高了井田的精细化勘探程度，为大型矿井设计提供了资源保障。我国深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提高，采用
煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 (2014-11-11 09:29:45) 煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 煤炭地下气化（ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＵＣＧ）是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气，输送到地面，作为能源或化工原料，特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层，以及煤矿的二次或多次复采，产品气可以经过处理通过管道输送，也可以直接使用煤气发电或化工合成。煤炭地下气化（ＵＣＧ）是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术，牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术，其复杂程度远超地面气化，这也使其风险程度增加。目前，煤炭地下气化（ＵＣＧ）技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用，俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。 １煤炭地下气化（ＵＣＧ）基本原理及相关技术 １.１基本原理 煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的，整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区（图１）。从化学反应角度来讲，３个区域没有严格的界限，氧化区、
还原区也有煤的热解反应，３个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。经过这３个反应区以后，生成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气，气化反应区逐渐向出气口移动，因而保持了气化反应过程的不断进行，气化通道的煤壁（气化工作面）不断燃烧，向前推进，剩余的灰分和残渣遗留在采空区。 １.２关键技术类型 １）有井式气化技术。该法又称巷道式地下气化炉技术（图２）。在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定
四种煤气化技术及其应用 李琼玖,钟贻烈,廖宗富,漆长席,周述志,赵月兴 (成都益盛环境工程科技公司,四川成都610012) 摘要:介绍了4种煤气化工艺技术,包括壳牌工艺、德士古水煤浆气化工艺、恩德工艺、灰熔聚流化床气化工艺,对其技术特点、工艺流程、主要设备及应用实例进行了详细阐述,并对4种工艺进行了对比。 关键词:煤气化;壳牌工艺;德士古;恩德工艺;灰熔聚工艺;煤气炉 中图分类号:TQ546文献标识码:A文章编号:1003-3467(2008)03-0004-04 Four Coal Gasification Technologi es and Their Applicati on L I Q iong-ji u,ZHONG Y i-lie,LIAO Zong-fu, QI Chang-xi,ZHOU Shu-zhi,ZHAO Yue-xing (Chengdu Y i s heng Envir on m ent Eng i n eering Techo logy C o.Ltd,Chengdu610012,China) Abst ract:Four coal gasificati o n technologies,inc l u d i n g Shell techno logy,Texaco coa l-w ater sl u rry gasif-i cati o n,Enticknap pr ocess,ash agg l o m erati o n fl u i d ized bed gasification technology are intr oduced,and the technical features,technolog ical process,m ai n equipm ent and app lication exa m p le o f the four techno l o g i e s are descri b ed in detai.l K ey w ords:coal gasification;She ll techno logy;Texaco;Enticknap process;ash agglo m erati o n tech-nology;gas stove 1壳牌粉煤气化制取甲醇合成气 1.1壳牌工艺技术的特点 壳牌煤气化过程(SCGP工艺)是在高温加压下进行的,是目前世界上最为先进的第FG代煤气化工艺之一。按进料方式,壳牌煤气化属气流床气化,煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。一般认为,由于气化炉内温度很高,在有氧存在的条件下,碳、挥发分及部分反应产物(H2、CO等)以发生燃烧反应为主;在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应,过程进入到气化反应阶段,最终形成以CO、H2为主要成分的煤气离开气化炉。 壳牌粉煤气化的技术特点:1干煤粉进料,加压氮气输送,连续性好,气化操作稳定。气化温度高,煤种适应性广,从无烟煤、烟煤、褐煤到石油焦均可气化,对煤的活性几乎没有要求,对煤的灰熔点范围比其它气化工艺更宽。对于高灰分、高水分、含硫量高的煤种同样适应。o气化温度约1400~1700e,碳转化率高达99%以上,产品气体相对洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(CO+H2)高达90%以上。?氧耗低,与水煤浆气化相比,氧气消耗低,因而与之配套的空分装置投资可减少。?单炉生产能力大,目前已投入运转的单炉气化压力为3MPa,日处理煤量已达2000t。?气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维护量少,气化炉内无转动部件,运转周期长,无需备炉。?热效率高,煤中约83%的热能转化在合成气中,约15%的热能被回收为高压或中压蒸汽,总的热效率为98%左右。?气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响。气化污水中含氰化合物少,容易处理,必要时可做到零排放,对环境保护十分有利。à壳牌公司专利气化烧嘴可根据需要选择,气化压力2.5~4.0M Pa,设计保证寿命为8000h,荷兰De m ko lec电厂使用的烧嘴在近4年 收稿日期:2007-10-13 作者简介:李琼玖(1930-),男,教授级高级工程师、研究员,长期从事化工设计、建设、生产工程技术工作,主编5合成氨与碳一化学6、5醇醚燃料与化工产品链工程技术6专著,发表论文百余篇,电话:(028)86782889。
煤炭清洁利用技术发展现状 所谓煤炭清洁利用技术就是指以煤炭洗选为源头、以煤炭高效洁净燃烧为先导、以煤炭气化为核心、以煤炭转化和污染控制为重要内容的技术体系，主要包括煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧和转化等技术手段。 近年来，随着我国经济的快速发展．煤炭的产生量和消费量节节攀升。我国已经成为全球最大的煤炭生产国和煤炭消费国。因此，发展煤炭清洁利用技术，对发挥我国煤炭资源优势、提高能源效率、加强环境保护、实现可持续发展具有重要意义。 一、我国动力煤清洁利用现状分析 1、大型发电集团动力煤清洁使用的现状 近年来，随着我国经济迅猛发展．大型发电集团新增了大量的发电机组，电力供应能力得到了大幅度提高，全社会用电的保障性大为改善，发电装机容量的富余程度大大提高。同时，在国家环保政策的引导下，大型发电集团关停了一大批能效和排放较差的燃煤发电机组，新建了很多国际上最为先进的燃煤发电机组，有效地改善了我国燃煤发电对环境的不良影响，一些新的燃煤发电机组的排放已经接近了燃气发电机组的排放水平，成效十分显著。大型发电集团是我国动力煤使用的绝对主力，其均为国有企业，有能力更有责任在动力煤的清洁使用上高标准严要求，全面严格落实国家有关法律法规和相关政策。但应该认识到：一方面，我国大型发电集团动力煤使用的环保治理还存在着区域性的不平衡问题，一些经济发达地区的治理已经达到了较高的水平，但一些经济欠发达地区或边远地区的环保治理还没有得到足够重视，治理水平相对落后。大型发电集团在动力煤清洁利用方面目前存在的问题主要表现为： (1)部分燃煤电厂进厂煤还是采用汽车运输方式。 (2)脱硫脱硝尚未全面实现与发电同步运行。 (3)气体排放和灰水排放需进一步深化治理。随着科技的进步和社会对环境要求的提高，以往未被认识和重视的一些污染物质的排放，需要进行治理。如：磷(P)、氟(F)、氯(c1)、汞(Hg)、砷(As)、铍(Be)、镉(Cd)、硒(Se)、铅(Pb)、锰(Mn)、铬(Cr)、镭(Ra)、铀(u)、镍(Ni)、钒(V)、铋(Bi)等有毒有害微量元素的排放。因此，解决环保问题还远未终及。 (4)燃煤发电形式还很单一，更多燃煤洁净发电技术尚未得到应用。目前国际上普遍认可的燃煤洁净发电技术主要有：常压循环流化床(CFB)、整体煤气化联合循环(IGCC)、增压循环流化床联合循环(PFBC)、常规煤粉炉加烟气脱硫脱硝(PC+FGD+SCR)技术等。有些技术在我国的实际应用还很少。 (5)很多大型燃煤锅炉设计煤种等级过低。从宏观上看，现在我国很多大型燃煤锅炉设计煤种的等级过低。这与我国煤炭生产和市场供给长期处于较落后状态有着直接的关系。由于煤炭生产加工长期处于落后的状况，大量高灰分高含矸的煤炭均直接进入市场销售，动力煤使用企业只能从这些低质煤炭中采购和使用。因而，燃煤锅炉的设计煤种也只能依据实际可采 购煤炭的质量情况来确定。燃煤锅炉设计煤种的选定．对其生产运行起着决定性作用。理论上，锅炉最佳使用煤质与设计煤质基本一致或接近。因此，选择低等级煤炭作为锅炉设计煤种将产生如下结果：锅炉的建设成本、运行成本均会较高，设备使用寿命缩短；大量低等级动力煤的运输造成了大量的运输能源损失；误导动力煤市场对高品质煤的真正需求．延误动力煤深加工的良性发展。 2 、动力煤汽车运输的环境污染
煤炭地下气化技术现状及产业发展分 析 (2014-11-11 09:29:45) 煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 煤炭地下气化（ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆ ｉｃａｔｉｏｎ，ＵＣＧ）是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气 化成煤气，输送到地面，作为能源或化工原料，特别适用于常规 方法不可采或开采不经济的煤层，以及煤矿的二次或多次复采， 产品气可以经过处理通过管道输送，也可以直接使用煤气发电或 化工合成。煤炭地下气化（ＵＣＧ）是一门融多学科为一体的综 合性能源生产技术，牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃 烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列 目前，技术，其复杂程度远超地面气化，这也使其风险程度增加。 煤炭地下气化（ＵＣＧ）技术在少数国家已经实现了少量的商业 化应用，俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不 同程度地掌握了该领域的一些关键技术。 １煤炭地下气化（ＵＣＧ）基本原理及相关技术 １. １基本原理 煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现 的，整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区（图１）。从化学反应角度来讲，３个区域没有严格的界限，氧化区、还原区也有煤的热解反应，３个区域的划分只是说在气化通道中
氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。经过这３个反应区以后，生 成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气，气化反应 区逐渐向出气口移动，因而保持了气化反应过程的不断进行，气 化通道的煤壁（气化工作面）不断燃烧，向前推进，剩余的灰分 和残渣遗留在采空区。 １ . ２关键技术类型 １）有井式气化技术。该法又称巷道式地下气化炉技术（图２）。在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤 层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定
我国煤炭技术发展现状参 考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
我国煤炭技术发展现状参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 随着现代科学技术的快速发展，现代化的新理念、新 工艺和新技术不断渗透到煤炭科学技术领域，有力地促进 了煤炭科学技术的迅猛发展。，也将有效地促进我国煤炭 科学技术的不断发展。 1煤炭技术进步得到了长足发展 1）煤田地质勘探精度、快速建井和巷道掘进技术水平 不断提高 以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技 术，结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广，极大 地提高了井田的精细化勘探程度，为大型矿井设计提供了 资源保障。深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提 高，采用钻井法、冻结法两种凿井工艺，基本解决了近
600米厚松散冲积层的矿井建设难题，达到国际领先水平；千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展，立井井筒施工速度达到每月230米以上，创造了世界纪录。煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展，研制成功了一系列高可靠性的半煤岩巷掘进机，配合巷道锚杆锚索支护新技术，显著地提高了巷道掘进施工的机械化水平，为我国现代化矿井建设提供了有力的技术保障。 2)煤矿综采成套装备水平得到提升，高产高效矿井建设取得巨大成就 近几年来，自主研究开发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机，具有电液控制功能的大采高强力液压支架，大运力重型刮板运输机及转载机，大倾角、大运力胶带 输送机，可为开采煤层厚度5米左右、配套能力每小时2500吨、年生产能力600万吨的综采工作面提供成套
煤炭地下气化工艺 煤炭地下气化——就是一种直接把煤在地下气化的采煤方法。利用它可获得热能,电能或各种化学产品。 本采煤方法可解除矿井内的人员,矿工繁重的、不安全的劳动;可建立一个环保洁净的企业,这一工艺一百多年来吸引了多少研究工作者想把它会付诸于现实。 目前有关煤层地下气化发展前景的资料很多;但其作者对工技术的评价众说纷纭。 俄罗斯在煤层地下气化技术方面在世界上就是处于领先地位。早在三十年代初就在二个煤田;顺涅茨克、库兹巴斯与莫斯科近郊开始了实际工作。第一批试验就是在地底下建立层状的气化炉、以获取动力气体的水蒸气。 在四十年代末在戈尔洛夫城、里希查城与杜拉城建成了第一批工业试验性的地下气化站。当时采用直井式与半直井式的气化方案,由于查明直井式方案有一系列原则缺点,所以后来就指定采用无井式方案。 通过实际研究表明,采用气流法能把原煤层气化。地下气化的过程由下列主要阶段组成: 从地表向煤层钻进垂直的、倾斜的与定向倾斜钻孔。 为了实现气化过程,将钻孔底端在煤层中贯通。 将煤层点燃使煤体气化: 无井式方案揭露煤层的实质就就是在煤层上相隔一定距离钻进进气孔与出气孔。 气化过程中吹入的氧气与煤层的碳作用,生成二氧化碳、一氧化碳、然后就是氢;此外,在气体中还有其它可燃物质;甲烷,不定的碳氢化合物,硫氢化合物。 进、出气孔按一定的网格布置形成地下气化炉,在地表设有压送气化剂,例如“空气、富氧空气的管道与把气体输送到净化与冷却设施的管道以及相应的设备与厂房。 采用洗涤装置进行气体的净化,地下气化站可以同时或单独产生动力气体与进气体黔简单的气体方案就是采用空气作为气化剂,其工艺示意图见图1。 所得气体的组成及热值取决于煤层埋藏的工艺条件、煤的质量、气化剂的成分以及气体净化程度。 当采用空气作用气化剂时,理论计算气体热值不会大于4、4MJ/m3(1050大卡/m3);由于水蒸气与煤的其它有机物质的参于气化过程。使热值达到4、6～5、0 MJ/m3(1100～1200大卡/m3);当采用富氧气化剂时(含65%的氧),热值可提高至6、7MJ/m3(1600大卡/m3);所以地下气化时所得到的就是低值热气体。
煤炭地下气化方法 气化方法通常可分为有井式和无井式两种。。无井式地下气化是应用定向钻进技术，由地面钻出进、排气孔和煤层中的气化通道，构成地下气化发生炉。避免了井下作业和有井式气化的其它问题，使煤炭地下气化技术有了很大提高。目前它己在世界上被广泛采用。 有井式气化法需要预先开掘井筒和平巷等，其准备工程量大、成本高，坑道不易密闭，漏风量大，气化过程难于控制，而且在建地下气化发生炉期间，仍然避免不了要在地下进行工作。 二、无井式地下气化法的生产工艺系统 无井式气化法的准备工作包括两部分：即从地面向煤层打钻孔和在煤层中准备出气化通道。从地面向煤层打钻孔可以采用三种形式的钻孔：垂直钻孔、倾斜钻孔和曲线钻孔。 根据煤层赋存条件的不同，其生产工艺系统也有差异。对于近水平煤层和缓斜煤层，在规定的气化盘区内，先打好几排钻孔。钻孔采用正方形或矩形布置方式，孔距20～30m。钻孔沿煤层倾向成排地布置，每排钻孔的数目取决于气化站所需的生产能力。 按作业方式的不同，生产工艺系统可分为两种，即逆流火力作业方式和顺流火力作业方式。 (1)逆流火力作业方式 首先贯通第一排钻孔，形成一条点燃线。然后将第二排钻孔与此点燃线贯通，贯通后即可进行气化。这种燃烧方式的特点是两个钻孔都按照下列顺序起三种作用：贯通、鼓风和排出煤气。这种方式煤层的气化方向与鼓风和煤气的运动方向相反，所以称为逆流式火力作业方式。（2）顺流火力作业方式 逆流火力作业方式
顺流火力作业方式 一、无井式长壁气化法 为了提高煤气的质星和产量，国外实验了无井式长壁气化法。这种方式完全取消地下作业，但钻孔和定向弯曲钻孔要求技术水平高。该站的煤层条件是煤厚2m，埋藏深度300m，钻孔水平钻进50m。实际上水平钻进可达90～100m。 长壁气化法及地面电站简图 1—压缩空气；2一气液分离器；3—热交换器；4—发电厂；5—煤气净化设备； 6—水净化循环装置；7一压缩与燃烧气体混合器；8—空气；9—煤气；10一煤层； 11—气化带；12—监测与控制钻孔 煤炭地下气化分为有井式、无井式和混合式三种，中国开展地下气化大多是有井式，对于无井式煤炭地下气化，河北新奥集团新奥气化采煤投资有限公司,在内蒙古乌兰察布市进行了试验。现在，试验仍在继续进行之中。
我国采煤技术的现状与发展趋势 苏村煤矿生产科郭飞飞 摘要 在当今社会发展的新形式下,煤矿开采技术的进步和完善始终是采矿学发展的主题。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。 关键词: 采煤工艺；控制技术；机械化开采发展趋势 煤炭是我国重要的基础能源和重要原料，煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重仍居前列近年来，随着综采设备制造技术的飞速发展，综采设备走向重型化、强力化和自动化，使设备的可靠性得到保证，有力的推动了大采高综采技术的发展，带来了新一轮采煤技术的革命，目前在神东、晋城等矿区已率先在厚煤层中使用大采高综采设备，实现了国内工效最高，吨煤成本最低的成果，极大地提高了煤炭市场的竞争能力。 一、我国已成为世界最大的自然资源开采国之一 （一）、我国是世界上多数矿产品的最大生产国 在国际组织和一些国家统计的矿产品种类当中，绝大多数品种我国都有储量并进行生产；在国际贸易中交易量最大的一次能源和金属类矿产品当中，所有大宗产品的产量我国都名列世界前茅，还有许多种矿产品的产量我国位居世界第一。 （二）、我国矿产品的高产量是由过度开采维持的 必须指出的是，在我国矿产品量在世界位居前茅这一成绩的背后，是对自然资源的过度开采。相对于庞大的人口规模，我国的矿产资源本来就十分贫乏。即使不考虑这一因素，就各种矿产的绝对储量来说，与其他一些国家相比，我国的储量也不算很富集。但我国许多种矿产品生产长时期维持高产，这不能不说是对自然资源的不计后果的开发。 （三）、过度开采使我国的多数矿产资源将在近期枯竭 不顾储量多少、毫无节制的掠夺性开采，使我国的大多数矿产资源面临将在近期枯竭的局面。根据联合国《矿产业统计年鉴》、《能源统计年鉴》，世界金属协会《金属统计》的数据综合整理而成的我国矿产资源可开采年限的统计，金属矿可开采储量的数值为金属净含量，可开采年数由开采储量除以1999年或1997年的当年产量求得。12种矿产品当中，只有3种的开采可以继续维持100年以上，其他矿产品，包括在我国矿产资源当中储量最大的煤炭在内，可开采年限仅有50年左右。可以说，我国对自然资源过度开发问题在很大程度上是总体性的。
山西宁武小庄煤炭地下气化示范工程项目 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
山西宁武小庄煤炭地下气化示范工程项目 发布时间：2014年06月23日字体大小：【大中小】 经过山西省发改委、华北科技学院和北京中矿宝源科技有限公司的积极努力，6月9日，国家能源局出具了《关于同意山西宁宝煤炭地下气化有限公司小庄煤炭地下气化示范工程项目开展前期工作的函》（国能煤炭【2014】246号）。这是国家能源局同意建设的我国第一个煤炭地下气化示范项目。 项目一期日产粗煤气20万标方，二期规模为日产煤气100万标方。 该项目的可行性研究报告（初稿）及初步设计说明书均由华北科技学院完成，由北京中矿科能煤炭地下气化技术研究中心提供专利技术支持。可研通过了中国国际咨询公司的专家评审。项目环境影响评价报告的重要数据由华北科技学院和北京中矿科能煤炭地下气化技术研究中心提供。 华北科技学院李文军博士多次前往国家能源局煤炭司，向司局领导汇报煤炭地下气化技术情况。该校的煤炭地下气化技术研发工作获得了领导的高度重视。 山西宁武小庄煤炭地下气化示范工程项目的建设，对我国掌握煤炭地下气化先进技术的主动权，具有重要意义。
煤炭地下气化的经济性问题 发布时间：2013年09月08日字体大小：【大中小】 以某实际项目为例： 1、生产规模 项目首期设计布置两个气化工作面，日产煤气10～20万 Nm3，生产的煤气平均热值约900～1600kcal/m3； 受首期资源量的限制（见图4），最多可建设6个气化工作面，最高日产气量为为30～60万Nm3，稳定产气周期约两年左右。 每个气化工作面（见图1）的最小宽度为70米左右，长度与煤层的赋存条件有关，但最长不应超过300米；长度短则生产周期短，长度大则操作压力增大，可能导致煤气的泄漏。 所以，只要可气化的煤炭资源足够，在当前的煤炭地下气化技术条件下，日产气规模达到300万Nm3以上是没有问题的。 2、投资情况 项目总投资万元，其中矿井修复投资万元，测控系统、数据分析系统、煤气净化、气化剂生产等投资约为1200万元。 扩建气化工作面的追加投资与实际的资源条件有关，一般不会超过300万元，甚至追加投资为零。 3、煤气成本 地下气化煤气的成本与气化资源的条件、采用的气化剂、产气规模等有关。
煤炭地下气化工艺
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煤炭地下气化工艺 煤炭地下气化——是一种直接把煤在地下气化的采煤方法。利用它可获得热能，电能或各种化学产品。 本采煤方法可解除矿井内的人员，矿工繁重的、不安全的劳动;可建立一个环保洁净的企业，这一工艺一百多年来吸引了多少研究工作者想把它会付诸于现实。 目前有关煤层地下气化发展前景的资料很多;但其作者对工技术的评价众说纷纭。 俄罗斯在煤层地下气化技术方面在世界上是处于领先地位。早在三十年代初就在二个煤田；顺涅茨克、库兹巴斯和莫斯科近郊开始了实际工作。第一批试验是在地底下建立层状的气化炉、以获取动力气体的水蒸气。 在四十年代末在戈尔洛夫城、里希查城和杜拉城建成了第一批工业试验性的地下气化站。当时采用直井式和半直井式的气化方案，由于查明直井式方案有一系列原则缺点，所以后来就指定采用无井式方案。 通过实际研究表明,采用气流法能把原煤层气化。地下气化的过程由下列主要阶段组成: 从地表向煤层钻进垂直的、倾斜的和定向倾斜钻孔。 为了实现气化过程，将钻孔底端在煤层中贯通。 将煤层点燃使煤体气化: 无井式方案揭露煤层的实质就是在煤层上相隔一定距离钻进进气孔和出气孔。 气化过程中吹入的氧气与煤层的碳作用,生成二氧化碳、一氧化碳、然后是氢；此外,在气体中还有其它可燃物质；甲烷，不定的碳氢化合物，硫氢化合物。 进、出气孔按一定的网格布置形成地下气化炉,在地表设有压送气化剂,例如“空气、富氧空气的管道和把气体输送到净化和冷却设施的管道以及相应的设备和厂房。 采用洗涤装置进行气体的净化，地下气化站可以同时或单独产生动力气体和进气体黔简单的气体方案是采用空气作为气化剂，其工艺示意图见图1。 所得气体的组成及热值取决于煤层埋藏的工艺条件、煤的质量、气化剂的成分以及气体净化程度。 当采用空气作用气化剂时，理论计算气体热值不会大于4.４MJ/m３（105０大卡/m3)；由于水蒸气和煤的其它有机物质的参于气化过程。使热值达到4．6~5．0 MＪ/ｍ3（11０0～１2０0大卡/ｍ3);当采用富氧气化剂时(含6５%的氧)，热值可提高至6.7MJ/ｍ3（16００大卡/m３）;所以地下气化时所得到的是低值热气体。
煤气化技术及其工业应用 摘要：我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。本文介绍了我国的煤化工行业的发展现状以及煤气化技术的工业应用。 关键词:煤化工,煤气化技术,工业应用 我国是一个以煤炭为主要能源的国家。近几十年来，煤炭在我国的一次能源消费中始终占据主要地位，以煤为主的能源格局在相当长的时间内难以改变。中国传统的煤炭燃烧技术存在综合利用效率低，能耗高、煤炭生产效率低、成本高、环境污染严重等问题，煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。 以煤气化为基础的能源及化工系统，不仅能较好的提高煤转化效率和降低污染排放，而且能生产液体燃料和氢气等能源产品，有效缓解交通能源紧张。煤气化技术正在成为世界范围内高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的热点技术和重要发展方向。煤炭的气化和液化技术、煤气化联合循环发电技术等都已得到工业应用。 煤气化技术包括:备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分，其核心是气化炉。按照煤在气化炉内的运动方式，气化方法可划分为三类，即固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法，必须根据煤的性质和对气体产物的要求选用合适的煤气化方法。 1煤气化工艺概述 煤炭气化是煤洁净利用的关键技术之一，它可以有效的提高碳转化率、冷煤气效率，降低气化过程的氧耗及煤耗。煤气化工艺是以煤或煤焦为原料，氧气(空气、富氧、纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质)，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为煤气的热化学加工过程。 目前世界正在应用和开发的煤气化技术有数十种之多，气化炉也是多种多样，最有发展前途的有10余种。所有煤气化技术都有一个共同的特征，即气化炉内煤炭在高温下与气化剂反应，使固体煤炭转化为气体燃料，剩下的含灰残渣排出炉外。气化剂为水蒸气、纯氧、空气、CO2和H2。煤气化的全过程热平衡说明总的气化反应是吸热的，因此必须给气化炉供给足够的热量，才能保持煤气化过程的连续进行。 煤气化根据供热原理大致可分为3种： （1）热分解(约500-1000℃)：加热使煤放出挥发分，再由挥发分得到焦油和燃气(CO、CO2、H2、CH4)，必须由外部供热，残留的固态炭(粉焦和焦炭等)作它用； （2）部分燃烧气化(约900-1600℃)：煤在氧气中部分燃烧产生高温，并加入气化剂(H2O、CO2等)，产生可燃气(CO、CO2、H2)和灰分；
几种煤气化技术介绍 煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。 一Texaco水煤浆加压气化技术 德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石<助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。 其优点如下： <1）适用于加压下<中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。 <2）气化炉进料稳定，因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。 <3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。同等生产规模，装置投资少。 该技术的缺点是： <1）因为气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。 <2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁<一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 <3）一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。 二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术 该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队，经过20多年的研究，和兖矿集团有限公司合作，成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。