Способ отбора тепла газового потока из скважины подземной газификации Советский патент 1993 года по МПК E21B43/295 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной газификации угля.

Цель изобретения - повышение эффективности отбора тепла за счет повышения эффективности использования утилизуемого тепла.

На чертеже представлены: обсадная тру- ба 1, эксплуатационная , межтрубный зазор 3, труба для подачи воды 4, труба для подачи угольной пыли 5, перемычка с отверстием для выхода пара 6, угольный пласт 7, сбоечный канал подземного газогенератора 8, термопара 9.

Способ осуществляется следующим образом: с поверхности земли бурят скважину до угольного пласта 7. Скважину обсаживают обсадной трубой 1 и цементируют за- трубное пространство. После установки обсадной трубы 1 в нее вводят эксплуатационную колонну 2. Затем в межтрубный зазор 3 вводят трубопроводы подвода воды 4 и угольной пыли 5, причем таким образом, чтобы вода подавалась непосредственно в

верхнюю часть скважины, а угольная пыль - к нижнему ее участку.

После этого осуществляют известным способом процесс газифицирования запасов угля. Образующийся в процессе газифицированиягаз отводят по эксплуатационной колонне 2. При разогреве эксплуатационной колонны 2 до рабочей температуры (обеспечивающей испарение воды с поверхности колонны) осуществляют подачу воды через трубопровод 4, вода будет интенсивно охлаждать верхнюю часть скважины до оптимальной температуры 200-150°С, затем превращаться в пар,-который будет прогреваться в средней части трубы до температуры 300-400°С. Образовавшийся пар поступает к нижнему участку скважины, где смешивается с тонкодисперсной угольной пылью, подаваемой по трубопроводу 5.Полученная смесь нагревается в нижней части скважины до температуры газа, выходящего из газогенератора 8. Таким образом, смесь водяного пара и угольной пыли в нижней части скпажины нагревается до 750-800°С. прилтом начинаел С

со

&

о ел

р

ется химическая реакция между углеродом и парами воды в равновесной высокотемпературной газовой среде, в результате реакции образуются оксид углерода и водород, которые обогащают газ-продукг газификации угля. В процессе этой реакции происходит расход нагретого водяного пара, что и приводит к более эффективной утилизации тепла.

С + Н20 СО + Н2 - 118,5 КДж/моль

Данная химическая реакция является эндотермической и протекает с большим поглощением теплоты, что способствует охлаждению нижней части скважины.

При росте давления равновесие смещается в сторону конечных продуктов. Ввиду этого газификация угля в газогенераторе ведется при избыточном давлении 0,05 МПа, что благоприятствует протеканию реакции и способствует снижению утечек газа из подземного газогенератора.

Измеряя температуру в нижней части скважины с помощью термопары 9 и зная

оптимальную температуру в верхней части скважины (200-150°С), исходя из теплоемкости газа, проходящего по эксплуатацион- ной колонне, можно определить

необходимое количество воды и угольной пыли, т.е. автоматически регулировать весь процесс.

Формула изобретения Способ отбора тепла газового потока из

скважины подземной газификации, включающий отвод газового потока по эксплуатационной колонне, размещенной внутри обсадной трубы с зазором, подачу в этот зазор воды и отвода образовавшегося пара для его утилизации, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности отбора тепла за счет повышения эффективности использования утилизируемого тепла, воду подают в верхнюю часть скважины,

образовавшийся пар отводят к нижнему участку скважины, где его смешивают с тонкодисперсной угольной пылью, а полученную смесь подают на забой скважины.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса газификации угля за счет повышения эффективности использования утилизуемого тепла, Способ включает отвод газового потока по эксплуатационной колонне, размещенной внутри обсадной трубы с зазором, изолированным от атмосферы, подачу в этот зазор воды. Воду подают непосредственно в верхнюю часть скважины, испаряют ее, после чего образовавшийся пар подают к нижнему участку скважины, где его смешивают с тонкодисперсной угольной пылью. Полученную смесь подают на забой скважины. 1 ил.