煤炭地下氣化點(diǎn)火方法的分析
- 期刊名字:能源工程
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- 論文作者:劉鑫,梁新星,梁杰
- 作者單位:中國礦業(yè)大學(xué)〈北京〉化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,新奧集團(tuán)氣化采煤北京技術(shù)公司
- 更新時(shí)間:2020-03-23
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研究與探討的強(qiáng)迫點(diǎn)火方法是在鉆孔中投入熾熱煤炭,然后行,其井下沒有火源,其點(diǎn)火劑應(yīng)在兩個(gè)條件下能由鉆孔供風(fēng),這種點(diǎn)火方法必須用較高的供風(fēng)壓點(diǎn)燃,其一是點(diǎn)火劑通過管路能夠輸送,其二是著力,將煙氣壓人煤層。如果所投入的熾熱的碳不火條件盡量簡單。為此,選擇氣體點(diǎn)火劑。氣體足以抵消包括水蒸發(fā)的散熱,點(diǎn)火過程往往會失點(diǎn)火劑主要有烷烴類氣體,例如常規(guī)的氣體燃料敗,馬莊礦現(xiàn)場采用這種方法點(diǎn)火時(shí),因水蒸氣量為甲烷、乙烷、丙烷(C1-C6)以及硅烷。但是烷太大和供風(fēng)壓力不夠,而未獲成功。后采用盲孔烴與空氣和氧氣自燃的可能性極少,要在高溫或式電點(diǎn)火方法,獲得了成功。點(diǎn)火狀態(tài)下才能燃燒。經(jīng)綜合考慮,選擇了遇氧點(diǎn)火器由鎳鉻絲制成,點(diǎn)火器用引火材料自燃的氣體一硅 烷作為點(diǎn)火劑。(柴油浸泡過的木材、棉紗等)包裹,這一點(diǎn)火系2.1 硅烷點(diǎn)火法統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:(1)明火迅速,避免了電阻絲點(diǎn)火硅烷在常溫常壓下為具有惡臭的無色氣體,時(shí),緩慢的升溫過程將柴油蒸發(fā)成油氣而產(chǎn)生爆可在室溫下著火,在空氣或鹵素氣體中發(fā)生爆炸炸;(2)鎳鉻絲串聯(lián)在電流為14 A左右的電路性燃燒,即使用其他氣體稀釋,如果溫度不夠低,中,孔內(nèi)兩根導(dǎo)線為同極,且地面有兩個(gè)用電器保仍能燃燒,硅烷在氬氣中含2% ,氮?dú)庵泻?. 5%,護(hù),不會產(chǎn)生電路;能向點(diǎn)火區(qū)域長時(shí)間提供-個(gè)氫氣中含1%時(shí)仍能著火,硅烷濃度在小于1%時(shí)外熱源,使點(diǎn)火區(qū)域能夠維持在一個(gè)較高的溫度不燃,大于3%時(shí)自燃。1% ~3%濃度時(shí)可能燃水平;(3)供風(fēng)膠管直接將新鮮空氣送給點(diǎn)火區(qū),燒°。其燃燒反應(yīng)方程式如下:而煙氣也能順利排出,點(diǎn)火時(shí)采用脈動壓力供風(fēng),SiH, +202-→Si02 + 2H20壓力為0~0.3 MPa,每間隔15 min變化一次。燃燒產(chǎn)物為粉末狀氧化硅和水,火焰溫度較一般的點(diǎn)火過程按以下方法分幾個(gè)階段進(jìn)低,在氬氣中含3%硅烷燃燒時(shí)火焰溫度為500~行:(1)先進(jìn)行冷試驗(yàn),然后根據(jù)冷試驗(yàn)的結(jié)果600C。硅烷常溫下穩(wěn)定,在300C開始分解,600C分解加速,1000C時(shí)完全分解成硅和氫,即選擇點(diǎn)火鉆孔;SiH,- +Si +2H,(2)在要建立火源的鉆孔內(nèi),測定地下水的硅烷在中性或酸性水中比較穩(wěn)定,但是在堿流動速度;性水中容易分解,反應(yīng)式如下:(3)壓出或排除地下水;SiH, +2H20-→SiO2 +4H2(4)在鉆孔內(nèi)點(diǎn)火建立火源。SiH, +2KOH +H2O- +K,SiO, +4H,先對地下煤氣發(fā)生爐的所有鉆孔進(jìn)行冷試驗(yàn),根據(jù)冷試驗(yàn)的結(jié)果,確定煤層的透氣性與選擇硅烷是強(qiáng)還原劑,與重金屬鹵化物激烈反應(yīng),點(diǎn)火鉆孔。在鉆孔內(nèi)壓出水后,向鉆孔內(nèi)投入熾與氯、溴發(fā)生爆炸性反應(yīng),與四氯化碳激烈反應(yīng),熱的焦炭,然后送入100 ~200 m'/h的壓縮空氣,因此對硅烷不能使用氟里昂滅火劑,硅烷可溶于建立火源后,檢查燃燒產(chǎn)物的組成,判斷火源形成乙醇、乙醚苯、氯仿及四氯化硅??膳c潤滑油、脂的情況。肪反應(yīng),對幾乎所有的金屬無腐蝕性,有時(shí)玻璃中1.2 有井式氣化爐點(diǎn)火的堿成分也能分解硅烷,溶解在二碗化碳中的硅對有井式氣化爐來說,可人工在氣化通道里烷遇到空氣也可發(fā)生爆炸,根據(jù)硅烷的極易燃燒布置點(diǎn)火裝置,點(diǎn)火裝置由普通電爐制作,用導(dǎo)線性,我們選擇硅烷作為點(diǎn)火劑。由鉆孔引至地表,或引至密閉墻以外。在氣化通2.2化學(xué)凝固點(diǎn)火劑點(diǎn)火法道里靠近進(jìn)氣側(cè)一側(cè)布置三組點(diǎn)火煤堆,點(diǎn)火時(shí)在地下煤層往往會有很多水分,一般先采用先行鼓風(fēng),由出氣口測量甲烷的濃度,確信其在爆排水的方法,將水排出后采用電點(diǎn)火將煤層點(diǎn)燃,炸極限以下,方能合閘點(diǎn)火。為了使氣化爐能快但是由于地下水位的不斷涌入,電點(diǎn)火器易損壞。速升溫,在氣化通道中布置若干松散煤堆,其斷面如何在排水的同時(shí),在含有水分的情況下,考慮綜占?xì)饣ǖ罃嗝娴?/2左右,交錯(cuò)布置43)。合效果將煤層點(diǎn)燃,是-一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。為此,新奧集團(tuán)和煤炭地下氣化工程研究中心的科研人員經(jīng)2特殊的點(diǎn)火方法過大量的試驗(yàn),尋找并制成了一種發(fā)熱量高、燃燒由于煤炭地下氣化大都是在深部煤層中進(jìn).時(shí)間較長、且易在地下含水煤層點(diǎn)燃,點(diǎn)燃煤層后
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