鄂庄烟煤地下气化反应区分布与工艺参数的关联特性

煤炭地下气化反应区分布受进口工艺参数的影响，同时也决定了出口煤气的有效组分和热值。通过鄂庄烟煤富氧地下气化模型试验，获得了6种不同氧气体积分数下反应区温度场和煤气组分，从而研究了氧化区、还原区和干馏干燥区分布状态及其与进出口工艺参数的关联特性。结果表明，在模型试验条件下合理的3区温度范围为：氧化区（>1200℃）、还原区（600～1200℃）、干馏干燥区（200～600℃）；在气化过程中，3区面积分布依次为：氧化区<还原区<干馏干燥区，当氧气体积分数在29.56%～44.07%时，3区比例（氧化区∶还原区∶干馏干燥区）平均为1∶1.5∶7.5，当氧气体积分数在49.07%～86.21%时，3区比例平均为1∶1.2∶2.8；随着氧气体积分数的增大，氧化区在3区中所占比例先增大后减小，还原区比例持续增大，干馏干燥区比例持续减小，其平均扩展速率分别为：当氧气体积分数增大1%时，氧化区和还原区比例分别增大0.26%和0.19%，干馏干燥区减小0.45%；出口煤气中CO2体积分数与α（氧化区面积/还原区面积）的增减趋势相反，当α=0.96时，CO2体积分数最低，为23.17%，CO随着还原区比例的增大而增大，CH4体积分数随干馏干燥区比例的减小而减小。