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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
富油煤原位热解反应机理及热质传递特性的数值模拟研究
  • 27
  • 作者

    陈美静 王长安 袁天霖 张津铭

  • 单位

    西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

  • 摘要
    我国储量巨大的富油煤蕴藏着丰富的潜在油气资源。富油煤高值化开发有利于加强国家能源安全保障。富油煤地下原位热解作为近年来提出的一项高效、环保的煤炭利用新技术,该过程中热量及物质的传递特性尚不清楚。重点考虑原位热解过程中的耦合传热、流体流动和化学反应,采用模拟的方法研究了不同加热条件和流体通道布置下大尺度富油煤层的热质传递特性。结果表明:不同入口温度下的平均温度差距随注热时间的延长而逐渐增大;适当增大流体入口速度有助于加快煤层整体升温和热解反应速率,注气速率阈值与模拟参数密切相关,本研究条件下注气速率阈值是5 m/s;能否显著提高原位热解效率,则取决于流体通道布置是否明显改善了流体域分布不均的问题,针对不同的布井方式和水平裂缝数量,四井注热的总热解时长比单井短6个月,三条裂缝布置的总热解时长比单条裂缝短4.5个月。本研究对指导富油煤原位热解开发具有一定的理论指导价值。
  • 关键词

    富油煤原位热解数值模拟化学反应传热特性

  • 文章目录


    0 引 言
    1 研究方法与理论模型
    1.1 物理模型
    1.2 数值模型和边界条件
    1.3 网格划分与无关性验证
    1.4 计算工况
    1.5 原位热解反应机理
    1.5.1 一步热解动力学模型求解
    1.5.2 热解反应热计算
    2 结果与讨论
    2.1 介质入口温度的影响
    2.2 介质入口速度的影响
    2.3 布井方式的影响
    2.4 水平裂缝数量的影响
    3 结 论
  • 引用格式
    陈美静,王长安,袁天霖,等.富油煤原位热解反应机理及热质传递特性的数值模拟研究[J/OL].煤炭转化,1-17[2024-12-12].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1163.TQ.20241212.1321.002.html.
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