首例煤田火区热能提取发电先导性试验成功

发布者:王艳艳发布时间:2016-11-16浏览次数:40

11月7日,分布式煤田火区热能提取发电技术在新疆大泉湖火区发电成功,这项先导性试验的成功,标志着煤田火区高品质废弃热能可得以有效回收利用。

地下煤火是煤矿层由于人为因素或自燃形成的煤田火和矿井火。美国的煤田有260多处燃烧,澳大利亚的汉捷维利山煤层已燃烧2000年。中国内蒙古、宁夏和新疆,煤田火区燃烧面积超720平方公里。新疆煤田火区是全世界最大的煤田火区,燃烧损失超31亿吨。随着煤田火区的动态发展,部分火区燃烧程度还在增加,范围还在扩大。2015年4月,乌鲁木齐大泉湖煤田火区地表发生一处高温塌陷,形成一个直径约1米的明火塌陷坑,引起周围居民恐慌。

当前世界煤炭消费量80亿吨/年,由煤田火区造成的损失就达10亿吨/年;煤火燃烧产生的能量约为1000吉瓦/年,大大超过世界核电总容量400吉瓦/年;每年地下煤火产生的CO2占世界总排放量的10%,严重破坏了生态环境。目前对废弃能源的回收利用的还未开展应用,更没有配套的工程系统和方法。

国内外主要的煤田火区灭火科技手段基本停留在治理层面上,主要有直接剥离挖出火源法、注水/浆法、黄土覆盖等。直接剥离法即直接用机械手段剥离,防止煤火扩散;灌水/浆灭火是通过钻孔灌注一定量的泥浆和水,隔绝氧气并降低煤层温度,阻止煤炭进一步氧化自燃。由于地下煤火从形成到燃烧耗时数十年、上百年,甚至上千年,地下积聚了大量的热,很难消散;传统的科技手段降温效果有限,火区难以彻底熄灭,地下火区极易复燃。

中国矿业大学周福宝教授带领的团队,首创分布式煤田火区热能提取发电技术,通过提取地下煤火热量,利用热电材料的Seebeck效应将热能直接转换为清洁的电能,热电转换过程无污染、无噪音、安全可靠。该技术工艺简单,具有可移动性、便于操作和维护,使用分布式废弃热资源的提取,所产生的电不仅能用于距离市区较近火区城市的供电,还可满足荒滩、戈壁等用电较为紧张的偏远火区,灭火工程现场用电的自备自用。

《科技日报》头版、《中国能源报》要闻版进行了报道,各相关媒体进行了转载。


相关链接:

煤田火区首次实现热能发电(科技日报)

世界首例煤田火区热能发电实验成功(中国能源报)