采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (6): 1169-1176.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0091

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煤炭地下气化过程产气特征数值模拟研究

张源 ,顾斌 ,周长冰 ,万志军   

  1. 1. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116; 2. 绍兴文理学院土木工程学院,浙江 绍兴 312000
  • 出版日期:2022-11-15 发布日期:2022-12-21
  • 通讯作者: 顾斌 E-mail: gubin_cumt@cumt.edu.cn Tel: 15050549608
  • 作者简介: 张源(1985— ),男,安徽省阜阳市人,副教授,博士,从事矿山灾害防治及其资源化利用等方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(52074266,51504236)

Numerical simulation on gas production characteristics during underground coal gasification

  • Online:2022-11-15 Published:2022-12-21

摘要: 为了提高煤炭地下气化产气效率,采用数值模拟方法,建立了煤炭地下气化通道数值模型,研究了气化通道内产气组分的时空分布和可燃气体的热值特征。结果表明:气化产气过程可分为初始产气、中期产气和稳定产气三阶段,CO2浓度在气化初期快速达到峰值,CO和H2浓度则在气化中期快速增加,气化20 d后通道内气体组分浓度分布和热值均趋于稳定;气化剂中氧含量对通道内CO2和CO的浓度分布影响明显,对H2影响相对较小;C的氧化反应、CO2和水蒸气的还原反应同时存在于氧化区和还原区,随着气化剂中氧含量的提高,还原区范围逐渐扩大,CO和H2的浓度逐渐升高;氧含量每增加20%,通道出口可燃气体热值增加约10%。模拟结果与工业性试验结果具有较好的一致性。

关键词: 煤炭地下气化, 化学反应, 特征场, 气体热值

中图分类号: