№57-3

ДОСЛІДЖЕННЯ МАТЕРІАЛЬНО-ТЕПЛОВИХ ПОКАЗНИКІВ ПРОЦЕСУ ГАЗИФІКАЦІЇ ВУГІЛЛЯ

П.Б. Саїк¹, В.Г. Лозинський¹, В.С. Фальштинський¹, М.С. Демидов¹, К.А. Ганушевич¹

¹Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

coll.res.pap.nat.min.univ. 2019, 57:32-44

https://doi.org/10.33271/crpnmu/57.032

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. На основі проведених аналітичних та експериментальних досліджень встановити параметри матеріально-теплового та енергетичних балансів газифікації вугілля.

Методика досліджень. Для досягнення поставленої мети в роботі використано комплексний підхід, що включає проведення аналітичних та експериментальних досліджень. Аналітичні дослідження проводились за допомогою програмного продукту «МТБ СПГВ», а експериментальні – на установці, спроектованій та запатентованій на кафедрі підземної розробки НТУ «ДП», яка обладнанавідповідною контрольно-вимірювальною апаратурою.

Результати дослідження. Розглянута можливість заміщення природніх видів палива альтернативним енергоносієм – генераторним газом. Оцінено його теплотехнічні характеристики в порівнянні з природним газом. Висвітлено перебіг протікання матеріально-теплового та енергетичного балансів газифікації вугілля. За основускладання матеріально-теплового балансуберуть стехіометричні (за хімічними рівняннями) і термохімічні розрахунки. Проведення аналітичних досліджень дозволяє наочно відтворити ступінь теоретичної кількості використаних речовин та полегшує аналіз цифрових даних. Проведення експериментальних досліджень дозволяє враховувати зональність розповсюдження теплових полів навколо підземного газогенератора, що впливають та стабільність протікання реакцій в ньому і вихід горючих газів.

Наукова новизна. Встановлено розподіл виходу генераторних газів та хімічних продуктів при аналітичних та експериментальних дослідженнях, що дає можливість визначити ефективність ведення процесу газифікації вугілля з подальшою можливістю балансуванням дуттьових сумішей у підземному газогенераторі.

Практичне значення. Визначено хімічний та термічний ККД, що дозволить отримувати технічний або енергетичний направлено-якісний продукт з подальшим синтезом хімічних речовин, забезпечить високий ступінь збалансованості протікання фізичних та хімічних процесів у підземному газогенераторі.

Ключові слова: підземна газифікація, генераторний газ, матеріально-тепловий баланс, енергетичний баланс, хімічний та термічний ККД

Перелік посилань

1. Saik, P., Petlovanyi, M., Lozynskyi, V., Sai, K., & Merzlikin, A. (2018). Innovative approach to the integrated use of energy resources of underground coal gasification. Solid State Phenomena, (277), 221-231.

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.277.221

1. Eissa, M. M. (Ed.). (2015). Energy Efficiency Improvements in Smart Grid Components.

https://doi.org/10.5772/58493

1. Hamanaka, A., Su, F., Itakura, K., Takahashi, K., Kodama, J., & Deguchi, G. (2017). Effect of Injection Flow Rate on Product Gas Quality in Underground Coal Gasification (UCG) Based on Laboratory Scale Experiment: Development of Co-Axial UCG System. Energies, 10(2), 238.

https://doi.org/10.3390/en10020238

1. Лозинський, В.Г., Саїк, П.Б., Паваленко, О.В., & Кошка, Д.О. (2010). Аналіз сучасного стану і перспективи промислового застосування свердловинної підземної газифікації вугілля в Україні. Матеріали ІVміжнародної науково-практичної конференції “Школа підземної розробки”, 351-363
2. Saik, P., Falshtynskyi, V, Dychkovskyi, R., & Lozynskyi, V. (2015). Revisiting the preservation of uniformity advance of combustible face. Mining of Mineral Deposits, 9(4), 487–492.

https://doi.org/10.15407/mining09.04.487

1. Альфа Інвест(2019). Retrieved fromhttps://a-invest.com.ua/aktualno/tablitsa-teplotvornosti
2. Колоколов, О.В. (2000). Теория и практика термохимической технологии добычи и переработки угля. Днепропетровск: НГА Украины.
3. Саїк, П., & Лозинський, В. (2016). Генераторний газ як альтернатива природному газу. В Матеріали II міжнародної науково-технічної конференції “Газогідратні технології у гірництві, нафтогазовій справі, геотехніці та енергетиці” 34-35.
4. Джишкариани, Т.С., & Бжалава, Н.П. (2005). Компьютерное моделирование расчета процессов газификации ископаемых углей. Энергия, 3(35), 24-28.
5. Фальштинський, В.С., Дичковський, Р.О., Руських, В.В., Саїк, П.Б., & Лозинський, В.Г. (2016) Стенд для дослідження процесів газифікації пластів твердого палива. Патент №112375 на винахід, Україна. Retrieved from http://uapatents.com/5-112375-stend-dlya-doslidzhennya-procesiv-gazifikaci-plastiv-tverdogo-paliva.html
6. Луценко, Ю.В., Шаршанов, А.Я., & Яровий, Е.А. (2008). Математическая модель образования горючих газов при подземной газификации угля. Проблемы пожарной безопасности, (28), 105-115.
7. Крейнин, Е.В. (2004). Нетрадиционные термические технологии добычи трудноизвлекаемых топлив: уголь, углеводородное сырье. Москва: Недра.
8. Крейнин, Е.В. (1982). Подземная газификация углей. Москва: Недра.
9. Гайко, Г.И., Заев, В.В. & Шульгин, П.Н. (2012). Утилизация тепловой энергии при подземной термохимической переработке угольных пластов.Алчевск: ДонГТУ.
10. Бондаренко, В.И. (2011). Обоснование критериев пригодности и параметров газификации угольных пластов Соленовского месторождения и пластов шахт МПО «Кузбасс». Отчет о НИР. Днепропетровск: Национальный горный университет.
11. Фальштинський, В.С., Дичковський, Р.О., & Станьчик, К. (2009). Обґрунтування параметрів матеріального і теплового балансу шахтного експериментального підземного і теплового балансу шахтного експериментального підземного газогенератора. Форум гірників, 77-83.
12. Lozynskyi, V., Dychkovskyi, R., Saik, P., & Falshtynskyi, V. (2018). Coal Seam Gasification in Faulting Zones (Heat and Mass Balance Study). Solid State Phenomena, (277), 66-79.

https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.277.66

1. Lozynskyi, V., Saik, P., Petlovanyi, M., Sai, K., Malanchuk Z., & Malanchyk, Ye. (2018). Substantiation into mass and heat balance for underground coal gasification in faulting zones. Inzynieria Mineralna, 19(2), 289-300.

https://doi.org/10.29227/IM-2018-02-36

1. Гайко, Г.И., Шульгин, П.Н., & Заев, В.В. (2012). Моделирование тепловых процессов в подземном газогенераторе методом конечных элементов. Сборник научных трудов ДонГТУ, (36), 61-70.
2. Дичковський, Р.О. (2013). Наукові засади синтезу технологій видобування вугілля у слабометаморфізованих породах, Д.: Національний гірничий університет.
3. Дичковський, Р.О.,Табаченко, М.М.,Фальштинський, В.С.,Лозинський, В.Г., & Саїк, П.Б.(2017). Адаптація технології свердловинної підземної газифікації вугілля.Дніпро: Державний ВНЗ «Національний гірничий університет» Retrievedfromhttp://ir.nmu.org.ua/handle/123456789/152333

• < Попередня
• Наступна >