Подземная газификация твердых топлив

Подземная газификация твердых топлив — превращение твердых топлив (угля, горючих сланцев) непосредственно на месте их залегания в недрах земной коры в горючий газ, который выводится на поверхность через буровые скважины.

Для стабильного получения горючего газа под землей необходимо учитывать особенности как самого пласта топлива, так и вмещающих его пород. Подземная газификация угля осуществляется под действием высокой температуры (1000-2000°С) и подаваемого под давлением дутья — различных окислителей (как правило, воздуха, кислорода и водяного пара, реже — углекислого газа). Для подвода дутья и отвода газа газификацию проводят в скважинах, расположенных в определенном порядке и образующих так называемый подземный генератор. В нем идут те же химические реакции, что и в обычных газогенераторах. Однако условия подземной газификации специфичны.

Состав и теплота сгорания газа зависят как от качества угля и состава дутья, так и от горно-геологических условий (прежде всего от мощности и угла залегания пластов, свойств горных пород, притока подземных вод и т.п.).

Газ, производимый путем подземной газификации угля, применяют для энергетических нужд (в основном как котельное топливо). Себестоимость газа (в пересчете на условное топливо) ниже себестоимости угля, добываемого шахтным способом, и выше себестоимости угля открытой добычи.

Технико-экономические показатели подземной газификации угля определяются масштабами производства газа. При подземной газификации угля отпадает необходимость в труде людей под землей, улучшаются его условия и состояние воздушного бассейна, не нарушается плодородный слой почвы. Однако по мере выгазовывания пласта топлива покрывающие его верхние породы под действием горного давления сдвигаются и заполняют выработанное пространство, нарушая тем самым природный ландшафт местности.

В структуре капитальных затрат, требующихся для строительства предприятия такого рода, примерно 75% от суммы затрат составляет стоимость наземного энергетического комплекса (т. е. в конечном счете — стоимость газотурбинной станции), а 25% суммы общих затрат составляют затраты на создание подземного газогенератора и осуществление собственно газификации угольных пластов.

Станция подземной газификации углей «Подземгаз» (построенная в 1930-1941 гг.) сохранилась в Кузбассе. На ней в СССР впервые были осуществлены опыты для получения генераторного газа. Закрыта в 1996 г. по причине физического износа оборудования.

К настоящему времени в России разрабатываются новые, значительно более совершенные технологии газификации угольных пластов, которые позволят развивать данную технологию на новом, гораздо более высоком техническом уровне, и получать при этом горючий газ со значительно большей теплотворной способностью.

Сегодня практически во всех крупных угледобывающих странах мира резко возрос интерес к подземной газификации угля. Интенсивные работы исследовательского и практического характера проводятся в Китае, где в последние годы построено 10 промышленных станций подземной газификации угля, в Австралии, где в 2003 г. построено крупное предприятие данного профиля. Проявляется активный интерес к этой технологии в таких странах, как Индия, КНДР, Южная Корея, и многих других. Нужно отметить, что в США и Западной Европе в 1980-е гг. проводились масштабные опытно-промышленные исследования по выявлению эффективности советской технологии подземной газификации угля. Результатом этих исследований явилось заключение о том, что данная технология является работоспособной и весьма эффективной и будет неминуемо востребована в период сокращения мировых запасов природного газа и нефти (и сопутствующего данному процессу увеличению рыночных цен последних). Сегодня можно утверждать, что такое время уже наступило, поэтому развитие подземной газификации угля рассматривается в мире как возможность получения дефицитного и недорогого газообразного топлива.

В начало ↑