Подземная газификация угля в г. Красноярске

В 1980 – е гг. группой ученых АО «КАТЭКНИИуголь», возглавляемой Г.П. Романовым, было дано обоснование возможности отработки способом ПГУ забалансовых углей Татарского месторождения, примыкающего к северной окраине г. Красноярска. По заданию АО «КАТЭКНИИутоль» ПГО «Красноярскгеология» произвела оценку запасов угля, пригодных для ПГУ, по пласту «Мощный». Эти запасы по их оценкам составили более 400 млн т., т. е. для станции «Подземгаза» средней мощности с отработкой угля 2 млн т в год хватило бы этого угля более чем на 200 лет. Необходимо учитывать, что обследованный пласт не был оконтурен и реальные запасы утля значительно больше разведанных.

Несмотря на определенные достижения, развитию подземной газификации угля по-прежнему препятствует необходимость проведения большого объема дорогостоящих буровых работ. Поэтому при разработке технологии ПГУ вопрос, связанный с уменьшением объема буровых работ, остается актуальным.

В течение последних двадцати лет под руководством профессора Е. П. Хаглеева на кафедре «Промышленная теплоэнергетика» Политехнического института Сибирского федерального университета (бывшего Красноярского государственного технического университета) проводятся исследования в об­ласти математического моделирования тепломассообменных процессов при га­зификации угля в скважинных ПГТ.

В частности, профессором Е. П. Хаглеевым [8] предложен оригинальный способ снижения объема буровых работ, заключающийся в том, что очаги горения в каналах многоканального ПГГ (рис. 9.35) для огневой сбойки эксплуатационных скважин 3 со сбоечной скважиной 4 предлагается создавать с помощью розжигового устройства.

Розжиговое устройство представляет собой горелку, работающую на жидком или газообразном топливе. При этом возможны два варианта исполь­зования горелки: в одном случае горелка используется как тупиковая, в другом – как сквозная. Работа горелки в тупиковом режиме осуществляется для сбойки самой крайней (в ряду эксплуатационных) скважины со сбоечной скважиной. При этом продукты горения отводятся на дневную поверхность по затрубному пространству до момента сбойки указанных скважин. Последующие эксплуатационные скважины сбиваются при работе горелки в сквозном режиме, когда дымовые газы отводятся через ранее сбитые скважины. Так осуществляется сбойка всех эксплуатационных скважин в единую гидравлически связанную систему. Применение горелки позволяет исключить из технологической схемы многоканального ПГТ розжиговые скважины.

Рис. 9.35. – Горелка при работе в "тупиковом" режиме:

1 – топливная трубка; 2 – дутьевая труба; 3 – турбулентные завихрители;

4 – электрозапальник: 5 – факел; 6 – жаровая труба; 7 – угольный пласт;

8 – забой скважины; I – подача топлива; II – подача дутья; III – отвод дымовых газов

В заключение следует сказать, что подземный газогенератор станции «Подземгаза», работающий в едином комплексе с отопительной котельной или ТЭС, в настоящее время становится реальным конкурентом традиционным источникам энергоснабжения, работающим на привозном угле. Это альтернативное решение позволит:

– во-первых, реализовать стратегическую линию, принятую в нашей стране, по замене природного газа и мазута на уголь (газ ПГТ);

– во-вторых, обеспечить экологически чистый способ превращения химиче­ской энергии, заключенной в топливе, в электрическую;

– в-третьих, вовлечь в ТЭК страны забалансовые угли, значительно превы­шающие запасы углей, находящихся на балансе Минтопэнерго;

– в-четвертых, снизить до минимума транспортные расходы, поскольку станции «Подземгаза» будут создаваться на забалансовых углях, размещенных вблизи населеных пунктов. Генераторный газ ПГГ – это местный экологически чистый вид топлива, практически не требующий транспортных расходов.