協(xié)莊煤礦煤炭地下氣化技術(shù)的應(yīng)用

1、協(xié)莊煤礦煤炭地下氣化技術(shù)的應(yīng)用 第 l6 卷第 4 期 CoalM 煤 ine 葛 W .慧.Onvlo1.16,M .4,2002 圃 協(xié)莊煤礦煤炭地下氣化技術(shù)的應(yīng)用 劉君劉樹水 （新汶礦業(yè)集團(tuán)協(xié)莊煤礦環(huán)?？?,山東新泰 271221） 煤炭是我國的第一能源 ,近 20年來,煤炭在 我國的能源消費(fèi)構(gòu)成中占 70%以上 .根據(jù)我國能 源儲量及資源狀況 ,在可預(yù)見的將來 ,煤炭在能源 消費(fèi)構(gòu)成中的比例不會發(fā)生大的變化 .而我國又 是世界上最大的發(fā)展中國家 ,加上經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高 速發(fā)展 ,對煤炭的需求和消費(fèi)迅速增加 ,由此所引 起的環(huán)境問題越來越突出 .因此發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù) 進(jìn)行煤炭地下氣化研究 ,實(shí)

2、現(xiàn)保護(hù)環(huán)境 ,節(jié)約能 源,合理利用資源 ,減少煤炭開發(fā)與利用中的二次 污染已經(jīng)刻不容緩 . 新汶礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司協(xié)莊煤礦始建于 1 958年, 1 962年投產(chǎn),是一個年產(chǎn) 2Mt 的大型礦 井.由于受傳統(tǒng)開采技術(shù) ,安全問題 ,環(huán)保政策等 制約因素的影響 ,井下的邊角煤 ,深部煤 ,高硫劣 質(zhì)煤 ,礦井遺留的保護(hù)性煤柱未能開采利用 ,為進(jìn) 步提高煤炭資源的回收率 ,協(xié)莊礦針對這些煤 炭資源進(jìn)行了煤炭地下氣化研究工作 . 1 煤炭地下氣化技術(shù)在協(xié)莊礦的應(yīng)用 1.1 地下氣化爐制氣過程 協(xié)莊煤炭氣化站有兩臺氣化爐 ,其制氣過程 如下 :先從排氣孔向進(jìn)氣孔鼓風(fēng) ,風(fēng)量在 4000m3/ h左右

3、,當(dāng)進(jìn)氣孔口溫度升至130C以上,C0:升到 11%以上時，開始倒風(fēng)，風(fēng)量不變，約lh后，開始 降風(fēng),風(fēng)量在4o 60m（表顯）,同時開啟噴淋 水,2h之后進(jìn)行化驗(yàn)，如果7 8h熱值仍不能達(dá) 到 8372kJ/Nm 則,要對風(fēng)量 ,爐壓進(jìn)行調(diào)整 ,待 熱值升至 8372kJ/Nm 后,保持進(jìn)風(fēng)量和爐壓穩(wěn) 定,并開啟引風(fēng)機(jī)向煤氣廠氣柜供氣 ,一個小時化 驗(yàn)一次煤氣成分.熱值降到8372kJ/Nm以下后， 停止引風(fēng)機(jī) ,同時關(guān)閉排氣孔口的水煤氣閥門 ,開 啟鼓風(fēng)煤氣閥門 ,加大進(jìn)風(fēng)量 ,向爐內(nèi)鼓風(fēng)提溫 , 收稿日期 ;2O020220 整個造氣循環(huán)便告結(jié)束 .在造氣過程中要對各排 污口及時排污 ,

4、以免阻力增大 ,影響造氣效果 ,對 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況也要按時巡查 ,保證設(shè)備安全運(yùn)行 1.2 地下氣化爐的構(gòu)成 (1) 供風(fēng) ,供氣及排氣系統(tǒng) :供風(fēng)設(shè)備為羅茨 風(fēng)機(jī) ,兩個氣化爐各配一臺風(fēng)機(jī) ,并配有旁通管 , 臺風(fēng)機(jī)可同時供兩臺爐子使用 ,風(fēng)向通過各孔 口的空氣閥門控制 .供汽現(xiàn)在基本不用 .排氣系統(tǒng) 主要是空氣煤氣管路和煙囪 ,各孔口都有空氣煤 氣閥門 ,可調(diào)整進(jìn)出氣壓力 . (2) 煤氣排氣 ,凈化系統(tǒng) :煤氣輸送設(shè)備是引 風(fēng)機(jī),產(chǎn)生的煤氣通過氣化站至煤氣廠的水煤氣 管路將煤氣輸送到煤氣廠氣柜 .由于產(chǎn)生的煤氣 中含有臟雜顆粒 ,水分 ,焦油等雜質(zhì) ,在進(jìn)入氣柜 前設(shè)置了凈化系統(tǒng)對煤氣中這

5、些雜質(zhì)進(jìn)行去除 . 凈化系統(tǒng)包括兩臺水泵 ,一臺洗氣塔 ,一臺捕滴 器 ,一臺捕焦器 . (3) 井下排水系統(tǒng) :井下排水是氣化爐很重要 的一部分 ,如果處理不好 ,將關(guān)系到整個礦井的安 全生產(chǎn) .在排水系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了自動排水裝置 ,排水 時人不用下井 ,爐內(nèi)始終保持固定水位 ,多余存水 隨時排出 . 1.3 新技術(shù)應(yīng)用 協(xié)莊礦在地下氣化過程中應(yīng)用 ”長通道 ,大斷 面,兩階段”氣化新工藝 ,并首次采用了光纖溫度 探測技術(shù) ,準(zhǔn)確探測氣化爐內(nèi)溫度及火層分布指 導(dǎo)生產(chǎn) ,同時氣化爐點(diǎn)火時還首次采用了電視監(jiān) 視系統(tǒng) ,對點(diǎn)燃煤巷的全過程進(jìn)行在線監(jiān)控 . 2 效益分析 (1)經(jīng)濟(jì)效益 .煤炭地下氣化所

6、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效 益是巨大的 ,使礦井大量不宜或不經(jīng)濟(jì)使用傳統(tǒng) 的物理采煤方法開采的呆滯 ,遺留煤柱及深部煤 第 16 卷第 4 期 c0alM 煤 in e,0 nv01.16,M .4,2o02 全方位打造環(huán)保型企業(yè) 焦波 (新汶礦業(yè)集團(tuán)公司協(xié)莊煤礦 ,山東新泰 271221) 榮獲 ”全國煤炭工業(yè)環(huán)境保護(hù)十佳企業(yè) ”和 “山東省級環(huán)境保護(hù)先進(jìn)企業(yè) ”的新汶礦業(yè)集團(tuán)公 司協(xié)莊煤礦 ,在成績面前不驕不躁 ,在環(huán)保工作上 不斷加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo) ,健全組織 ,完善制度 ,狠抓污染源 的綜合治理 ,環(huán)保工作成績斐然 . l 以強(qiáng)化宣傳為手段 . 提高對礦區(qū)環(huán)保工 作重要性的認(rèn)識 是重視日常的宣傳教育工作 .在

7、重要的路 口地段,設(shè)置了永久性宣傳欄 ,宣傳標(biāo)語 ;訂閱了 中國環(huán)境報 ,山東環(huán)境報 ,山東環(huán)境 ,煤礦 環(huán)境保護(hù)等專業(yè)雜志和報刊 ,做到了環(huán)保宣傳長 年不斷線. 二是突出抓好集中宣傳教育工作 .充分利用 “世界環(huán)境日 ” ,世”界水日 ”等有利時機(jī) ,通過專 欄,黑板報 ,廣播,電視等多種媒體手段和宣傳形 式 ,大張旗鼓地進(jìn)行環(huán)保集中宣傳教育活動 ,使廣 大職工認(rèn)識到搞好環(huán)境保護(hù)的重要性和對礦區(qū) 黑 ,臟,亂,差的面貌進(jìn)行綜合治理的必要性 ,環(huán)境 意識大大增強(qiáng) . 2 以健全組織 ,完善制度為保證 .加強(qiáng)對 環(huán)保工作的領(lǐng)導(dǎo) 是健全組織 .成立了礦環(huán)保委員會和環(huán)保 考核領(lǐng)導(dǎo)小組 ,設(shè)立了環(huán)?？?/p>

8、 ,配備了專職環(huán)保工 作人員 ,并在各單位配備了兼職環(huán)保網(wǎng)員 ,具體負(fù) 責(zé)本單位的環(huán)保工作 ,定期交流工作情況 ,通報環(huán) 保信息 ,對薄弱環(huán)節(jié)和薄弱地點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)治理 ,在 女七七七七七 采用地下氣化方法加以回收再利用 ,提高了煤炭 資源的回收率 .另外采用此技術(shù)的造氣成本僅為 0.39元/m,而目前煤氣廠的造氣成本為1.1元/m, 這樣每立方煤氣可節(jié)約成本 0.71 元.兩臺氣化爐 每天產(chǎn)氣6000m,每年可節(jié)約155.5萬元. (2)環(huán)境效益 .煤炭地下氣化所產(chǎn)生的環(huán)境效 益更是無法估量的 ,它不存在因采煤而造成地面 塌陷,也不會產(chǎn)生在煤炭生產(chǎn)過程排放的煤矸石 而造成占用土地資源現(xiàn)象以及因煤

9、矸石自燃散發(fā) 出的大量煙塵及有害氣體污染大氣 ,還可避免傳 統(tǒng)采煤和地面氣化過程中造成的廢氣 ,廢水,廢碴 等污染. 3 存在問題及對策 由于地下煤氣的產(chǎn)量和熱值都不是很穩(wěn)定 , 所以要想全靠地下氣供居民區(qū)是不現(xiàn)實(shí)的 ,為此 我們目前正在籌建液化石油氣混地下氣工程 .將 收稿日期：2002 01 21 液化氣通過螺桿泵送到氣化氣中進(jìn)行氣化 ,氣化 后的石油氣進(jìn)入靜態(tài)混合器與地下煤氣進(jìn)行摻混 之后輸入氣柜 .液化氣與地下煤氣摻混比例依據(jù) 地下煤氣的產(chǎn)量和熱值而定 ,摻混后的熱值為 10046k/Nm3o 若發(fā)現(xiàn)地下煤氣的產(chǎn)量和熱值有 波動的情況 ,可以通過液化氣進(jìn)行補(bǔ)充 ,從而保證 正常供氣. 4 結(jié)語 協(xié)莊煤礦煤炭地下氣化工程生產(chǎn)出的合格水 煤氣熱值為8.3614.2MJ/m,并創(chuàng)造了國內(nèi)地 下氣化煤氣的最高熱值:14.38