煤炭地下气化井工程关键技术新进展

开展煤炭地下气化关键技术研究对于推动煤炭行业的可持续发展以及国家“双碳”目标的实现具有重要意义,井工程作为其核心部分正面临一系列关键技术挑战。为此,聚焦煤炭地下气化井工程,从气化工艺选择、井筒完整性研究、高效点火与可控燃烧、井筒温度场预测与控制方面回顾了煤炭地下气化工艺的发展历程,系统总结了井工程面临的问题和技术新进展,提出了促进井工程技术发展的建议。研究结果表明:①气化工艺优化、井筒完整性、高效点火及燃烧、井筒温度场预测与控制是煤炭地下原位气化面临的关键技术难题;②煤炭气化工艺由有井式向无井式、单口垂直井向多口水平井的方向发展,其对井筒完整性与耐腐蚀性提出了更高的要求;③点火可控燃烧系统逐渐向更安全更高效的方向发展,还需深化气化过程的温度场分布规律认识,通过多学科交叉融合精准预测和调控气化工艺参数;④加速多场耦合条件下的理论研究,积极研发耐高温高压腐蚀的相关材料及工具,完善多目标优化的煤炭气化工艺优选方法,结合人工智能预测将是未来深层煤炭地下气化井工程的关键发展方向。结论认为,强化煤炭地下气化与多领域融合发展,能够为煤炭地下气化先导试验和天然气增储上产提供技术支撑,并加速煤炭资源向绿色、清洁、高效利用转型,助力能源结构优化与可持续发展。

内蒙古牧区住宅地下燃池供暖系统研究

本课题以内蒙古地区典型牧居地下燃池-烟道供暖系统为研究对象,采用实地测试的方法,在利用TG-DSC分析羊粪砖燃料热物理性的基础上,分析供暖房间室内热环境。结果表明:在265~313℃的温度范围内,羊粪砖燃料单位质量放热量高于牛粪,更适合于燃池-烟道供暖系统;在草原传统堆积填料方式下,该系统的供暖能力可以满足热负荷需求,最佳除灰填料时间为16:00;燃池直接供暖房间地面温度失衡受燃池内高温烟气分布不均匀的影响,燃池上地面各测点温度变化明显,燃池上地面各布点局部过热时间占周期的39.1%以上,供暖地面各测点温度峰值最大相差16.4℃,最高升温速度达到5.8℃/h、最高降温速度达到2.4℃/h。该研究为燃池与烟道结构的优化提供了数据基础。