【技术实现步骤摘要】
一种矿山固废充填处置电厂烟气的管路设计方法
[0001]本专利技术涉及一种矿山固废充填处置电厂烟气的管路设计方法，属于管路设计领域
。
技术介绍
[0002]根据
BP2022
年报告，
2021
年中国燃煤发电占中国发电量
62.6
％，燃煤发电处于我国电力的绝对主导地位
。
长期粗放利用造成燃煤烟气污染物对环境空气的影响突出，其中电力行业主要大气污染物排放总量一度达全国工业烟气污染物排放量的
60
％以上，严重影响生态环境
。
但当前我国烟气治理产业存在集中度不高
、
规模偏小
、
治理成本高
、
创新能力不足等问题
。
因此，提出利用充填开采固化封存电厂烟气，有效解决烟气处置问题
。
[0003]地面输气管道工程是指用管道输送天然气
、
煤层气和煤制天然气的工程，井下使用的输送管路包括充填料浆输送管路与瓦斯抽放管
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种矿山固废充填处置电厂烟气的管路设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
根据采空区总体积与矿山固废固定烟气能力，基于矿物封存原理公式，计算烟气处置量即充填体封存烟气能力
T
烟气
；结合采空区和地面燃煤电厂位置，确定管路输送距离与输送能力；
S2、
根据烟气理化性质与扩散系数测试试验，得出烟气的基本物化性质与扩散范围；
S3、
基于气态管路输送理论，采用所述烟气的基本物化性质，结合管路中气体压降计算公式，计算管道长距离烟气输送压降；
S4、
根据管道布置区域地质资料建立三维地质模型，合理划分网格数量密度和分布，确定模型边界条件，利用流体动力学原理，使用
Ansys
软件对输送管路中电厂烟气的流动过程进行模拟，建立三维环境下的烟气管路输送仿真模型，进行仿真分析，确定各种管路布置方案的管路关键参数与烟气运动状态的关系，最终确定管路关键参数及中间泵站的数量；
S5、
将不同参数的结果进行优化分析，借助综合评价数学模型求解得出经济高效的管路参数
。2.
根据权利要求1所述的一种矿山固废充填处置电厂烟气的管路设计方法，其特征在于，步骤
S1
中，所述矿物封存原理公式为：式中：
T
烟气
为充填体封存烟气能力，
Mt
；
m
烟气
为单位体积充填体的理论固定烟气能力，
t
·
m
‑3；
A
为充填体面积，
km2；
H
为充填体高度，
m
；
φ
为充填体的孔隙度；
C
eff
为烟气在充填体中的有效封存系数，
C
Aeff
为注入烟气的波及系数，
C
react
为烟气固定反应达到平衡时对充填体反应矿物的利用率；
ρ
r
为充填体密度，
t
·
m
‑3；
w
B
为充填体中
CaO、MgO、FeO
的质量分数；
M
B
为
CaO、MgO、FeO
的摩尔质量，
kg/mol
；
M
反应气体
为烟气中反应气体的总摩尔质量，
kg/mol。3.
根据权利要求1所述的一种矿山固废充填处置电厂烟气的管路设计方法，其特征在于，步骤
S2
中，所述烟气的基本物化性质包括烟气的主要成分与含量
、
平均密度
、
平均温度
、
平均湿度
、
粘度
、
雷诺数
、
导热系数，其中，所示粘度包括动力粘度和运动粘度
。4.
根据权利要求1所述的一种矿山固废充填处...
【专利技术属性】
技术研发人员：李猛，张吉雄，周楠，刘硕，邢世豪，解春晖，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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