Факторы, влияющие на процесс подземной газификации (часть 1)

На характер и течение технологического процесса подземной газификации оказывают влияние многие факторы, определяющие его две основные стороны: собственно химический гетерогенный процесс образования газа и гидродинамический характер взаимодействия дутья с реагирующей поверхностью топлива. Из них наибольшее значение имеют следующие.
Температура в канале газификации. Высокая температура приводит к возрастанию скорости химического взаимодействия между реагирующими веществами (способствует удержанию суммарного процесса газообразования в диффузионной области).
Интенсивность нагнетания дутья и аэродинамика газовых потоков в значительной степени оказывают влияние на увеличение скорости диффузии и содействует удержанию суммарного процесса в диффузионной области. Однако опыты показывают, что после определенного предела дальнейшая интенсификация нагнетания дутья ведет к ухудшению качества газа (повышается концентрация СО2 и неразложившегося пара). Это указывает на переход процесса из диффузионной области в кинетическую (к реакционной поверхности подводится больше углекислоты и пара, чем это требуется по скорости химического взаимодействия между углекислотой и углем), т. е. каждый подземный газогенератор имеет свою оптимальную интенсивность.
Состав дутья. Одним из наиболее легких способов повышения температуры в канале газификации, а следовательно, улучшения качества газа является повышение концентрации кислорода в дутье. Подземная газификация угля на воздушном дутье обладает тем недостатком, что в подземные газогенераторы подается 79% балласта в виде азота, который приходится нагревать вместе с кислородом, затем выводить из подземного газогенератора вместе с горючими компонентами и направлять потребителям. Переход на дутье, обогащенное кислородом (парокислородное), является одним из путей значительного повышения теплоты сгорания газа и к. п. д. процесса и приведет к резкому улучшению технико-экономических показателей производства.
Увеличение давления в подземном газогенераторе приводит к улучшению качества газа и снижению его влажности. Это объясняется вытеснением воды из канала газификации, а также тем, что пропорционально давлению увеличивается скорость массообменных процессов. Расчеты показывают, что ПГУ под высоким давлением и на парокислородном дутье позволит получить газ с теплотой сгорания 9—13,5 МДж/м3, а химический к.п. д. такого процесса будет достигать 70—72%. Увеличение зольности угля вызывает значительное снижение теплоты сгорания газа, снижение качества газа и уменьшение выхода газа с 1 кг угля.

---