煤炭地下气化过程稳定性及控制技术PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 煤炭地下气化研究综述 1

1.1.1 数学模型 4

1.1.2 地下气化炉结构 7

1.1.3 气化控制工艺 8

1.2 本书研究内容和技术路线 9

1.3 本章小结 10

2 煤炭地下气化过程的物理化学特性及影响因素 11

2.1 煤炭地下气化原理及气化过程独立反应方程 11

2.2 煤炭地下气化过程化学反应特性 14

2.2.1 氧化区燃烧反应速度 14

2.2.2 还原区化学反应特性 17

2.2.3 干馏干燥区和煤层区干燥与热解特性 19

2.3 煤炭地下气化过程的物理特性 21

2.3.1 两种类型的气化反应通道 21

2.3.2 热阻力 22

7.2.1 物料平衡1 23

2.4.1 气化炉温度场和鼓风速度 26

2.4 影响煤炭地下气化过程稳定性的因素 26

2.4.2 空气动力学条件和气化炉结构 27

2.4.3 气化通道长度 27

2.4.4 水进入速率 27

2.5 本章小结 28

3 煤炭地下气化过程传热、传质规律 29

3.1 自由通道气化过程传热、传质耦合方程组 29

3.1.1 基本方程组 29

3.1.2 初始及边界条件分析 34

3.2.1 基本方程组 35

3.2 渗滤通道气化过程传热、传质耦合方程组 35

3.2.2 方程组的封闭性和一致性 38

3.3 干燥和热解的模型化 39

3.3.1 湿煤区 40

3.3.2 干煤区（热解区） 40

3.4 本章小结 42

4 煤炭地下气化过程数值模拟与模型试验 43

4.1 急倾斜煤层地下气化过程数学模型 43

4.1.1 气化通道渗流气化场模型 44

4.1.2 煤层温度场及干馏煤气流动场模型 45

4.2 控制方程的离散和求解 46

4.2.1 控制方程和求解区域的离散方法 47

4.2.2 气化通道一维场控制方程的离散 48

4.2.3 煤层中二维场控制方程的离散 49

4.2.4 模型求解的程序设计与编制 51

4.3 气化反应动力学参数的测定及其他计算参数的确定 53

4.3.1 气化反应动力学参数的测定 53

4.3.2 煤层渗透率测定 56

4.3.3 换热系数的确定 57

4.4 急倾斜煤层地下气化过程数值模拟结果的模型试验验证 58

4.4.1 空气煤气生产过程模型试验和数值模拟 59

4.4.2 两阶段气化过程模型试验和数值模拟 66

4.5 本章小结 72

5.1 长通道、大断面、推进式地下气化炉及其试验系统 73

5 煤炭地下气化现场试验研究 73

5.1.1 气化通道长度和断面的确定 74

5.1.2 辅助孔及辅助通道设计 75

5.1.3 地面系统及参数测点布置 77

5.2 空气连续气化过程试验研究 79

5.2.1 气化炉预热 79

5.2.2 初始稳定产气 80

5.2.3 基本稳定产气 83

5.2.4 连续稳定产气 85

5.3 空气连续气化过程的一般规律 88

5.3.1 火焰工作面移动速度 88

5.3.2 气化通道平均有效断面 89

5.3.3 气化通道平均空气动力学阻力系数 91

5.3.4 鼓风强度对气化过程稳定性的影响 92

5.4.1 地下水煤气的组成和热值 93

5.4 两阶段气化工艺的试验研究 93

5.4.2 气化工作面长度及其移动速度的测定 94

5.5 燃烧范围的探测 97

5.6 本章小结 101

6 煤炭地下气化过程稳定控制工艺的研究及控制系统设计 103

6.1 煤炭地下气化过程稳定控制工艺 103

6.1.1 辅助通道供风气化 103

6.1.2 压抽相结合供风气化 104

6.1.3 反向供风气化 105

6.1.4 双火源气化 106

6.2 测控系统设计 108

6.2.1 参数采集及反馈控制系统设计 109

6.2.2 地下气化过程参数灰色预测模型 112

6.3 本章小结 117

7 煤炭地下气化过程？分析 119

7.1 地下气化原料及产品的？值计算模型 119

7.1.1 固态物质——煤 120

7.1.2 混合气体——出口煤气 121

7.1.3 具有相变物质——焦油 121

7.1.4 热损失？及？ 122

7.1.5 ？效率 122

7.2 地下气化过程的物料平衡和热平衡 123

7.2.2 热量平衡 126

7.3.2 出口煤气？ 128

7.3 煤炭地下气化过程综合？平衡 128

7.3.1 湿空气？ 128

7.3.3 焦油？ 129

7.3.4 固体燃料？ 130

7.3.5 外来水？ 130

7.4 降低？损的途径 132

7.4.1 燃烧不可逆？损 132

7.4.2 传热不可逆？损 132

7.5 本章小结 133

结论 134

附录：主要符号表 137

参考文献 139