開発機械/岩盤工学/資源開発技術

[1K62507-18-04] AE計測による石炭地下ガス化炉周辺の温度分布推定について

○板倉 賢一¹、濱中 晃弘²、蘇 発強³、出口 剛太⁴、高橋 一弘¹、児玉 淳一⁵ (1. 室蘭工業大学、2. 九州大学、3. 河南理工大学、4. NPO地下資源イノベーションネットワーク、5. 北海道大学)

キーワード：石炭地下ガス化、AE、ガス化炉、温度分布、ガス化効率

石炭地下ガス化（UCG）において，炭層内のガス化炉の制御は高いガス化効率を得るためにも，また安全性の面からも重要である。従来のUCG現場では，生産ガスの温度変化や流量変化，成分濃度等からガス化炉の状態を推定し，注入する空気量や酸素濃度を変えて制御してきた。この場合，ガス化炉の位置を特定できず，炭層内の石炭を一様にガス化することは難しい。そこで，約2.7×0.6×0.6mの人工炭層を用いたUCG模型実験を行い，熱電対を用いた温度分布計測およびAE（Acoustic Emission）計測を行った。その結果，炭層ガス化中の温度分布の変化とAE震源標定の結果は対応し，実験後に炭層内に形成されるUCG空洞形状と高温領域を重ね合わせた温度分布，更にはAE震源分布の全体形状はよく対応する事がわかった。すなわち，実際のUCG現場のように炭層内に熱電対を配置できないような場合でも，AE計測によりガス化炉の位置を特定でき，燃焼・ガス化領域の温度分布の変化を推定できる可能性を見出した。特に，炭層内の特定領域の温度は，その領域内で発生したAEの発生頻度の履歴を用いて推定できる。本報告では，人工炭層UCG実験の結果をもとに，UCGにおける「AE温度計」の有効性について述べる。