【word】 协庄煤矿煤炭地下气化技术的应用.docx

协庄煤矿煤炭地下气化技术的应用第l6卷第4期coalm煤 ine葛.慧.0nvlo1.16,.4,2002 圃 协庄煤矿煤炭地下气化技术的应用 刘君刘树水 (新汶矿业集团协庄煤矿环保科,山东新泰271221) 煤炭是我国的第一能源,近20年来,煤炭在 我国的能源消费构成中占70%以上.根据我国能 源储量及资源状况,在可预见的将来,煤炭在能源 消费构成中的比例不会发生大的变化.而我国又 是世界上最大的发展中国家,加上经济的持续高 速发展,对煤炭的需求和消费迅速增加,由此所引 起的环境问题越来越突出.因此发展洁净煤技术 进行煤炭地下气化研究,实现保护环境,节约能 源,合理利用资源,减少煤炭开发与利用中的二次 污染已经刻不容缓. 新汶矿业集团有限责任公司协庄煤矿始建于 1958年,1962年投产,是一个年产2mt的大型矿 井.由于受传统开采技术,安全问题,环保政策等 制约因素的影响,井下的边角煤,深部煤,高硫劣 质煤,矿井遗留的保护性煤柱未能开采利用,为进 一 步提高煤炭资源的回收率,协庄矿针对这些煤 炭资源进行了煤炭地下气化研究工作. 1煤炭地下气化技术在协庄矿的应用 1.1地下气化炉制气过程 协庄煤炭气化站有两台气化炉,其制气过程 如下:先从排气孔向进气孔鼓风,风量在4000m3/ h左右,当进气孔口温度升至130c以上,co:升到 11%以上时,开始倒风,风量不变,约lh后,开始 降风,风量在4o一60m(表显),同时开启喷淋 水,2h之后进行化验,如果78h热值仍不能达 到8372kj/nm,则要对风量,炉压进行调整,待 热值升至8372kj/nm后,保持进风量和炉压稳 定,并开启引风机向煤气厂气柜供气,一个小时化 验一次煤气成分.热值降到8372kj/nm以下后, 停止引风机,同时关闭排气孔口的水煤气阀门,开 启鼓风煤气阀门,加大进风量,向炉内鼓风提温, 收稿日期;2o020220 整个造气循环便告结束.在造气过程中要对各排 污口及时排污,以免阻力增大,影响造气效果,对 设备运转情况也要按时巡查,保证设备安全运行. 1.2地下气化炉的构成 (1)供风,供气及排气系统:供风设备为罗茨 风机,两个气化炉各配一台风机,并配有旁通管, 一 台风机可同时供两台炉子使用,风向通过各孔 口的空气阀门控制.供汽现在基本不用.排气系统 主要是空气煤气管路和烟囱,各孔口都有空气煤 气阀门,可调整进出气压力. (2)煤气排气,净化系统:煤气输送设备是引 风机,产生的煤气通过气化站至煤气厂的水煤气 管路将煤气输送到煤气厂气柜.由于产生的煤气 中含有脏杂颗粒,水分,焦油等杂质,在进入气柜 前设置了净化系统对煤气中这些杂质进行去除. 净化系统包括两台水泵,一台洗气塔,一台捕滴 器,一台捕焦器. (3)井下排水系统:井下排水是气化炉很重要 的一部分,如果处理不好,将关系到整个矿井的安 全生产.在排水系统中设计了自动排水装置,排水 时人不用下井,炉内始终保持固定水位,多余存水 随时排出. 1.3新技术应用 协庄矿在地下气化过程中应用”长通道,大断 面,两阶段”气化新工艺,并首次采用了光纤温度 探测技术,准确探测气化炉内温度及火层分布指 导生产,同时气化炉点火时还首次采用了电视监 视系统,对点燃煤巷的全过程进行在线监控. 2效益分析 (1)经济效益.煤炭地下气化所产生的经济效 益是巨大的,使矿井大量不宜或不经济使用传统 的物理采煤方法开采的呆滞,遗留煤柱及深部煤 第16卷第4期c0alm煤 ine,0nv01.16,.4,2o02 全方位打造环保型企业 焦波 (新汶矿业集团公司协庄煤矿,山东新泰271221) 荣获”全国煤炭工业环境保护十佳企业”和 “山东省级环境保护先进企业”的新汶矿业集团公 司协庄煤矿,在成绩面前不骄不躁,在环保工作上 不断加强领导,健全组织,完善制度,狠抓污染源 的综合治理,环保工作成绩斐然. l以强化宣传为手段.提高对矿区环保工 作重要性的认识 一 是重视日常的宣传教育工作.在重要的路 口地段,设置了永久性宣传栏,宣传标语;订阅了 中国环境报,山东环境报,山东环境,煤矿 环境保护等专业杂志和报刊,做到了环保宣传长 年不断线. 二是突出抓好集中宣传教育工作.充分利用 “世界环境日”,”世界水日”等有利时机,通过专 栏,黑板报,广播,电视等多种媒体手段和宣传形 式,大张旗鼓地进行环保集中宣传教育活动,使广 大职工认识到搞好环境保护的重要性和对矿区 黑,脏,乱,差的面貌进行综合治理的必要性,环境 意识大大增强. 2以健全组织,完善制度为保证.加强对 环保工作的领导 一 是健全组织.成立了矿环保委员会和环保 考核领导小组,设立了环保科,配备了专职环保工 作人员,并在各单位配备了兼职环保网员,具体负 责本单位的环保工作,定期交流工作情况,通报环 保信息,对薄弱环节和薄弱地点进行重点治理,在 女七七七七七 采用地下气化方法加以回收再利用,提高了煤炭 资源的回收率.另外采用此技术的造气成本仅为 0.39元/m,而目前煤气厂的造气成本为1.1元/m, 这样每立方煤气可节约成本0.71元.两台气化炉 每天产气6000m,每年可节约155.5万元. (2)环境效益.煤炭地下气化所产生的环境效 益更是无法估量的,它不存在因采煤而造成地面 塌陷,也不会产生在煤炭生产过程排放的煤矸石 而造成占用土地资源现象以及因煤矸石自燃散发 出的大量烟尘及有害气体污染大气,还可避免传 统采煤和地面气化过程中造成的废气,废水,废碴 等污染. 3存在问题及对策 由于地下煤气的产量和热值都不是很稳定, 所以要想全靠地下气供居民区是不现实的,为此 我们目前正在筹建液化石油气混地下气工程.将 收稿日期:20o2一ol一2l 液化气通过螺杆泵送到气化气中进行气化,气化 后的石油气进入静态混合器与地下煤气进行掺混 之后输入气柜.液化气与地下煤气掺混比例依据 地下煤气的产量和热值而定,掺混后的热值为 10046k/nm3o若发现地下煤气的产量和热值有 波动的情况,可以通过液化气进行补充,从而保证 正常供气. 4结语 协庄煤矿煤炭地下气化工程生产出的合格水 煤气热值为8.3614.2mj/m,并创造了国内地 下气化煤气的最高热值:14