石炭等エネルギー開発と利用の最近の動向

[A10-10] 人工炭層を用いたUCG実験における生成ガスの分析と燃焼領域の推定

^○児玉淳一¹, 小川智史¹, 大賀光太郎¹, 出口剛太³, 板倉賢一², 吉田令², 松原慎治², 北川将大², 蘇発強² (1.北海道大学, 2.室蘭工業大学, 3.Gプランニング)

Keywords:UCG, 生成ガス, 人工炭層, 燃焼領域, AEの震源標定

UCG実験炉内に塊炭と粉炭を敷き詰め，厚さ約0.55m，長さ約3.8m，幅約0.9mの人工炭層を作製した．炭層内に22本の熱電対と6個のAEセンサーを埋設した後，注入孔，生産孔，リンキング孔を設け，約200時間に及ぶ順方向燃焼型のUCG模型試験を実施した．そして，生成ガスに与える供給ガス中の酸素濃度や水蒸気の有無の影響について検討するとともに，AEの震源標定や温度計測の分析から燃焼領域の推定を試みた．主な知見は以下の通りである．（１）供給ガス中の酸素濃度と生成ガスの成分との間には明確な関係は見られないが，酸素濃度の増加とともに発熱量は増加する傾向が認められた。（２）水蒸気を供給するとH₂の生成が認められ，水蒸気の供給後に発熱量は一時的に増加した。（３）温度変化とAE震源標定の結果から，燃焼領域は，注入孔の孔底（着火点）からリンキング孔に沿って拡大し，また，注入孔の上部に向かっても拡大したと推定した．これは試験終了後の断面観察の結果と良く一致しており，AEの震源標定により燃焼領域の評価が可能と考える。