Recent stream of development and utilization of coal energy

[3601-06-02] Realtime Monitoring and Evaluation System for Underground Coal Gasification (UCG) Reactor

○Shinya Shimaguchi¹, Ken-ichi Itakura¹, Akihiro Hamanaka², Kazuhiro Takahashi¹, Hidenori Inomata¹, Faqian Su³, Gota Deguchi⁴, Jun-ichi Kodama⁵ (1. Muroran Institute of Technology, 2. Kyushu University, 3. Henan Polytechnic University, 4. Underground Resources Innovation Network, 5. Hokkaido University)

Chairman: Takashi Nakamura(JCOAL)

Keywords:UCG, Gasification Reactor, Monitoring System, Stoichiometry, Gasification Cavity

地下の未利用石炭資源を低環境負荷のもとで活用する方法として，石炭地下ガス化（UCG : Underground Coal Gasification）が注目されている。しかし，UCGでは地下の石炭層に形成されるガス化空洞が原因で，地盤沈下や地下水汚染，ガス漏洩等の危険性が指摘されている。そのため，安全かつ効率的なUCGを実現するためには，地下ガス化炉内の状態を常に監視・制御する必要がある。本研究では，ガス化炉内の状態を監視・制御するために，計測可能な情報から炉内の状態をリアルタイムで推定するシステムの構築を目指している。システムは，各種データの収集と統合，分析，予測，可視化表示等から成る。データの収集，分析部では，温度や生産ガス量，成分，濃度等をリアルタイムで収集してデータベースに登録すると共に，化学量論に基づき反応石炭量等を求める。また，温度推移や反応石炭量からガス化空洞拡大の推定と生産ガスに関するその後の予測を行う。本システムは，以上の観測および分析，予測推定データを時系列で可視化表示できると共に，稼働中のガス化炉を一元管理できるため，UCGの安全性と効率化に寄与できると考える。