中国煤炭
摘 要
近年来，我国煤炭行业相继开展了地下气化的实验研究，取得了可喜的成绩，本文
对10 次地下气化进行了分析、研究，并提出了今后的发展建议。
关键词 地下气化 发展 探讨
1 煤炭地下气化技术发展现状
1.1 试验情况
(1)1987年中国矿业大学在江苏徐州马庄煤矿进行了无井式空气连续气化工艺试验。气化通道
长32m，连续2个月稳定产气，平均热值4.2MJ／m3，共产气16万m3。
(2)1994年中国矿业大学完成了徐州新河二号井煤炭地下气化半工业试验，采用长通道 、大
断面、两阶段煤炭地下气化工艺，气化通道长168m，生产空气煤气平均热值为5MJ／m3。
(3)1996年中国矿业大学与唐山刘庄煤矿(唐山汇源煤炭地下气化有限公司)在倾角为60 ～
65°煤层中建立了2座气化通道分别为120m和210m的气化炉，至今已运行超过4年，累积
生产煤气
在1亿m3以上。在运行期间分别生产了热值为4．18～5．86MJ／m３的空气煤气，煤气产量可
达10～12万m3／d；热值为5．44～7．53MJ／m3的半水煤气和热值为7．95～12．56MJ
／m 3
的水煤气。其中一部分空气煤气用于烧锅炉，取得一定的效益。
(4)〖JP2〗1997年河南省煤炭研究所与哈尔滨燃气化工总公司在黑龙江依兰煤矿，采用矿井
式 地下气化技术，生产热值平均为5MJ／m3左右的煤气。短时试验最高气量达到6000m3／h
。试验进行了约3个月。〖JP〗
(5)1998年鹤壁矿务局在鹤壁一矿采用矿井式地下气化工艺进行了约半年的工业试验。日气化
22t煤，日产气10万m3，平均热值4．7MJ／m3，应用于蒸汽锅炉，取得较
好的效果。
(6)1998年河南煤研所、义马煤业集团、平煤集团等单位在义马北露天进行了为期2．5个月的
试验，共气化煤3470t，煤气热值平均为5MJ／m3。
(7)2000年新密煤炭工业公司在下庄河煤矿的三软煤层中进行了为期3个多月的空气煤 气试验
，并做了短时间的水煤气和富氧煤气的试验。
(8)2000年新汶矿业集团和中国矿业大学(北京校区)合作，在孙村煤矿进行了地下气化工业性
试验。该矿的煤层为缓倾斜薄煤层，2个气化炉通道分别长为64m和74m。成功生产了平均
热值为
10．54MJ／m3的水煤气，替代原两段炉生产的水煤气，供矿区1万多户作为生活用
燃气，取得
满意效果。
(9)2001年肥城矿业集团、中国矿业大学(北京校区)合作，在曹庄矿近距离缓倾斜多煤层同时
进行气化，每天可生产热值为6，24MJ／m3的煤气2万m3或热值4．16MJ／m3以上的煤
气4万
m3。
(10)2001年山西晋中地区昔阳煤炭化学总公司和中国矿业大学(北京校区)合作在李夫峪 煤矿
拟建10个气化炉，单炉产气8万m3。煤气热值9．59MJ／m3。供给附近合成氨厂作化工原
料和
锅炉的燃料。目前刚刚点火，开始试验研究工作。
1.2 对上述10次试验的简要总结
（1）煤炭地下气化几次试验都是成功的。均可以较稳定地生产出热值为5MJ／m3左右的空
气煤气、12MJ／m3的水煤气。
（2）这10次试验的煤种，有无烟煤、瘦煤、气煤、长焰煤、焦煤等，均能产生煤气， 但其
气体组分有所不同。气化煤层厚度为1．8～8m左右。煤层倾角有13～14°的缓倾斜煤
层和70°左
右的急倾斜煤层。
（3）在这些试验中，新汶孙村矿已将煤气用于1万户城镇居民，并开展了煤气发电的试 验研
究工作。昔阳的气化煤气将供给化工厂做原料。试验之中的肥城曹庄矿也将煤气进行利
用。鹤壁
矿务局正在进行地下气化煤气用作民用煤气的施工，其余多次试验均未能长时间、大规模的应用
。其中不少次只是点火，产气3～4个月，煤气放空烧了。
（4）试验中对如何控制燃烧状况和位置并连续稳定的产气研究不够，控 制技术与系统也较
简单，不能完全掌握气化炉的运行规律。
（5）在炉体设计，结构尺寸，支护方式等方面尚缺乏完整的经验和参数。对燃烧后的炉子结
构变化，未开展相应的研究工作。
（6）煤炭地下气化方式和地面气化有很大的不同，特别是地下气化产生的气体组分如何适应
用户要求，如何在地面进行降温、脱硫，除尘等完整系统的设计，尚有待进一步研
究。多次试验
中大部分未形成完整的地面系统。
（7）从经济上进行分析，地下气化的成本要低于地面气化。唐山的刘庄煤矿和新汶的孙村煤
矿作了较客观的分析，其成本约为0．15～0．25元／m3。
近年几个地下气化矿井试验状况表（略）
2 今后地下气化技术发展建议
（1）目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段，有很多问题需要去研究和探索。因此国
家和有关部门应给予大力支持，制定相应的政策，提供一定的措施和资金，推动这方
面的研究工
作。并应组织协调，做好攻关工作，以期在较短的时间内，使地下气化技术真正
用于生产和应用。
（2）煤炭地下气化的目的在于应用和产业化。当前为了寻找煤炭的新出路，加强煤炭综合利
用的研究，很多企业都看好煤炭地下气化技术，但应在开展项目之前要落实用户，否
则将得不到
应有的效果。
（3）提高热值和生产适合于用户的气体组分是气化技术的关键。目前地下气化生产的空气煤
气热值偏低，因此使应用范围受到限制。为了提高煤气热值和稳定气体组分，在过
去 的试验中
采用生产半水煤气、水煤气和富氧煤气等工艺，但目前这些工艺在技术装备上，尚
需要进一步开
展研究。
（4）对地下气化炉燃烧和运行进行有效的控制，是煤炭地下气化稳定产气和得到相对稳定
的气体组分的保证手段。目前控制系统仍然比较简单，研究单位应进一步开展攻关，为地下气化
炉建立起1套行之有效的测控系统，并应重点放在燃烧位置和燃烧速度的控制技术上，
其中可靠
的传感元器件是很重要的。
（5）地下气化炉和地面设施的安全技术是搞好地下气化的保障。要采取充分和必要的措施，
防止泄漏。还应做好防爆和防火工作，并制定严格的规程，确保安全产气。
（6）开展燃烧后地下气化炉体结构变化及地面沉降状况的研究，适时解剖1～2台气化炉，了
解燃烧后炉体内的状况和地面的塌陷规律，这对于提高对煤炭地下气化技术认识，修
改炉型设计
和改进运行规律的控制将起到很大作用。
（7）建立煤炭地下气化试验研究基地，选择1～2个有代表性的煤种(烟煤、无烟煤等)，煤层
(厚度、倾角等)和用户(民用燃料、发电、化工原料)作为试验基地，开展多项技术攻关与研究，
在成功的基础上进行推广应用。
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