Підземна газифікація вугілля

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Підземна газифікація вугілля.
Підземна газифікація вугілля.

Підземна газифікація вугілля (рос.газификация угля подземная, англ. coal gasification in situ, underground coal gasification; нім. unteridische Kohlenvergasung f, Flözvergasung f) — спосіб розробки вугільних родовищ, який базується на фіз.-хім. перетворенні вугілля в горючі гази в надрах за місцем залягання.

Загальний опис[ред.ред. код]

Підземна газифікація вугілля — фізико-хімічний геотехнічний процес. Включає буріння свердловин для подачі повітряного або парокиснево-повітряного дуття та відводу газу, що утворюється, створення в пласті між свердловинами реакційних каналів, в яких вугілля взаємодіє з потоками газу. Ці канали виконуються шляхом збійки свердловин. Через бурові свердловини до пластів вугілля постійно подають повітря, рідше — його суміш з киснем: відбувається взаємодія оксидів вуглецю і водяної пари, що утворилися в зоні спалювання вугілля, з вуглецем стінок пласта. Одержані горючі гази використовують як паливо, іноді — як технологічну сировину. Переваги Г.в.г.: невеликий обсяг підземних робіт, малий вплив на довкілля, мала собівартість одержуваного палива. Недоліки: невелика теплота згоряння газу (3,3 МДж/м³ для бурого і до 5 МДж/м³ для кам'яного вугілля), труднощі контролю розповсюдження фронту газифікації. Перша у світі промислова станція підземної газифікації вугілля стала до ладу 1937 року в Горлівці (Донбас). В різні роки працювало до шести дослідно-промислових і промислових станцій Г.в.п. Сьогодні використовується дві з них — Південно-Абінська (Росія, Кузбас) та Ангренська (Сер. Азія). Дослідно-промислові установки є в США, ФРН, Великобританії, Канаді, Австралії. Наукові дослідження з підземної газифікації в Україні ведуться в Національному Гірничому Університеті на кафедрі підземної розробки родовищ корисних копалин. Планується реалізація проекту підземної газифікації вугілля на території України[1].

Досягнення останніх десятиріч[ред.ред. код]

Досягнення останніх десятиріч були отримані завдяки значному внеску вітчизняних і зарубіжних учених, зокрема, зусиль наукових підрозділів компаній «Linc Energy» (Австралія), «Ergo Energy» (Канада), «Carbon County» (США), «Xinwen Coal Industry Group» (Китай) та ін.

Значних перспектив набула розроблена в НГУ технологія, що забезпечує спільне виробництво електричної, механічної й теплової енергії на базі свердловинної підземної газифікації вугільних пластів, реалізуючи тим самим принцип когенерації енергоносіїв за ПГВ. Нові можливості такого підходу відкрилися завдяки розробці гідропарових турбін, що забезпечують високий коефіцієнт корисної дії (ККД) за температури теплоносія 150 – 250 °С.

Незважаючи на досягнуті останнім часом успіхи в розвитку технології ПГВ, проблема значних втрат теплової енергії в процесі газифікації пласта залишається не вирішеною. Як показують дослідження, у надрах втрачається від 30 до 50 % теплової енергії. Її утилізація дозволить істотно (на 15 – 25 %) підвищити загальну рентабельність і конкурентоспроможність технології ПГВ.

Досягнення останніх десятиріч[ред.ред. код]

Досягнення останніх десятиріч були отримані завдяки значному внеску вітчизняних і зарубіжних учених, зокрема, зусиль наукових підрозділів компаній «Linc Energy» (Австралія), «Ergo Energy» (Канада), «Carbon County» (США), «Xinwen Coal Industry Group» (Китай) та ін.

Значних перспектив набула розроблена в НГУ технологія, що забезпечує спільне виробництво електричної, механічної й теплової енергії на базі свердловинної підземної газифікації вугільних пластів, реалізуючи тим самим принцип когенерації енергоносіїв за ПГВ. Нові можливості такого підходу відкрилися завдяки розробці гідропарових турбін, що забезпечують високий коефіцієнт корисної дії (ККД) за температури теплоносія 150 – 250 °С.

Незважаючи на досягнуті останнім часом успіхи в розвитку технології ПГВ, проблема значних втрат теплової енергії в процесі газифікації пласта залишається не вирішеною. Як показують дослідження, у надрах втрачається від 30 до 50 % теплової енергії. Її утилізація дозволить істотно (на 15 – 25 %) підвищити загальну рентабельність і конкурентоспроможність технології ПГВ.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Інтернет-ресурси[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.
  • Саранчук В. І., Ільяшов М. О., Ошовський В. В., Білецький В. С. Хімія і фізика горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім,
  • Саранчук В. И., Айруни А. Т., Ковалев К. Е. Надмолекулярная организация, структура и свойства углей.- К.: Наукова думка.
  • Саранчук В. И., Бутузова Л. Ф., Минкова В. Н. Термохимическая деструкция бурых углей.- К.: Наукова думка, 1984.
  • Нестеренко Л. Л., Бирюков Ю. В., Лебедев В. А. Основы химии и физики горючих ископаемых.- К.: Вища шк., 1987. — 359 с.
  • Бухаркина Т. В., Дигуров Н. Г. Химия природных энергоносителей и углеродных материалов. — М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 1999. — 195 с.
  • Агроскин А. А., Глейбман В. Б. Теплофизика твердого топлива. — М.: Недра, 1980. — 256 с.
  • Глущенко И. М. Теоретические основы технологии твердых горючих ископаемых. — К.: Вища шк. Головное изд-во, 1980. — 255 с.
  • Еремин И. В., Лебедев В. В., Цикарев Д. А. Петрография и физические свойства углей. — М. : Недра, 1980. — 266 с.
  • Касаточкин В. И., Ларина Н. К. Строение и свойства природных углей. — М: Недра, 1975. — 159 с.
  • Раковский В. Е., Пигулееская Л. В. Химия и генезис торфа. — М. : Недра, 1978. — 231 с.
  • Саранчук В. И. Окисление и самовозгорание угля. — К.: Наук. думка, 1982. — 166 с.
  • Стрептихеев А. А., Деревицкая В. А. Основы химии высокомолекулярных соединений. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Химия, 1976. — 436 с.
  • Гайко Г.И. Утилизация тепловой энергии при подземной термохимической переработке угольных пластов: Монография / Г.И. Гайко, В.В. Заев, П.Н. Шульгин. – Алчевск: ДонГТУ, 2012. – 141 с.