ZGAZOWANIE WĘGLA

headban_slim.jpg
Polish (Poland)English (United Kingdom)
Home » O projekcie » Tematy Badawcze » Temat Badawczy 1
środa, 05 Sie 2020
Email Drukuj PDF


Obszar 1. Opracowanie kryteriów do weryfikacji krajowej bazy surowcowej przydatnej do zgazowania węgla kamiennego




1.1.1.    Wykonanie badań i opracowanie kryteriów do oceny przydatności technologicznej  węgla dla procesu  zgazowania naziemnego

Cel: Opracowanie metodyki i przeprowadzenie kompleksowych badań węgli dla oceny przydatności węgli dla procesu zgazowania

Oczekiwane rezultaty:
   - Charakterystyka wytypowanych węgli na podstawie przeprowadzonych unikatowowych i standardowych badań pozwalająca na szczegółowe wytypowanie bazy surowcowej do badań w skali pilotowej,
   - Wzór karty przydatności technologicznej węgla dla zgazowania naziemnego,
   - Zestawienie kryteriów oceny dla węgli przeznaczonych do zgazowania.


1.1.2.    Badania niestandardowych właściwości węgli w aspekcie ich przydatności do procesu zgazowania

Cel: Określenia wpływu właściwości węgli będących potencjalnie surowcem do procesów zgazowania w Polsce na kinetykę i uzysk produktów ich zgazowania w warunkach podwyższonego ciśnienia.

Oczekiwane rezultaty:
•    wyznaczenie parametrów kinetycznych reakcji zgazowania węgla parą wodną, określenie ich wpływu na uzysku i skład produktów zgazowania oraz obliczenie stopni konwersji węgla,
•    sformułowanie po weryfikacji końcowych wymaganych właściwości węgla dla potrzeb określonego procesu zgazowania


1.1.3.    Opracowanie kryteriów technologicznych i środowiskowych zgazowania węgla ze struktur podziemnych i eksploatacji otworowej z analizą doświadczeń eksperymentalnych

Cel: Podstawowym celem jest opracowanie i weryfikacja wybranych kryteriów technologicznych i środowiskowych determinujących procesy zgazowania węgla dla budowy modelu górotworu spełniającego optymalne wartości i własności tych kryteriów zgazowania węgla ze struktur podziemnych i eksploatacji otworowej.

Oczekiwane rezultaty:
Opracowanie matrycy zależności poszczególnych kryteriów technologicznych i środowiskowych zgazowania węgla ze struktur podziemnych i eksploatacji otworowej wraz z wytypowaniem przedziałów ich wartości oraz własności, które będą predestynować rozpatrywane następnie zasoby surowcowe węgla do procesów zgazowania.


1.1.4.    Analiza strategii rozwoju górnictwa węgla kamiennego

Cel 1:     Przeanalizowanie i ocena strategii rozwoju górnictwa węgla kamiennego w krótkim horyzoncie czasowym (2020 r.) i długim horyzoncie czasowym (2050 r.) oraz określenie wariantów strategicznych dla polskiego górnictwa węgla kamiennego uwzględniających dotychczasowe wyniki badań i rezultaty z eksperymentów niniejszego projektu w zakresie podziemnego zgazowania węgla kamiennego.

Cel 2:     Określenie wpływu wyników przeprowadzonych eksperymentów niniejszego projektu, dotyczących zgazowania węgla na bezpieczeństwo energetyczne Polski w świetle uzgodnień UE dotyczących solidarności energetycznej.

Oczekiwane rezultaty:
Określenie perspektywicznych możliwości zapotrzebowania przez gospodarkę na gaz otrzymywany w procesie zgazowania węgla kamiennego, również w zależności od efektywności ekonomicznej.


1.1.5    Ocena kosztów pozyskania i udostępnienia złóż węgli kamiennych

Cel: Oszacowanie niezbędnych kosztów jakie trzeba ponieść w celu budowy podziemnego georeaktora lub pozyskiwania węgla do zagazowania powierzchniowego gwarantujących odpowiednio wysoką wydajność przetworzonego nośnika energii przy uwzględnieniu uwarunkowań geologiczno-środowiskowych i technologicznych.

Oczekiwane rezultaty:
Określenie wpływu kosztów udostępnienia złóż i pozyskania węgla kamiennego na efektywność zgazowania.



Obszar 1.2. Uwarunkowania górnicze i środowiskowe w podziemnym zgazowaniu węgla
Cel generalny. Identyfikacja warunków górniczych i technologicznych dla polskich złóż węgla kamiennego oraz opracowanie modeli numerycznych procesu podziemnego zgazowania węgla oraz przeprowadzenie badań symulacyjnych.

 



1.2.1.    Wymagania górnicze i środowiskowe z modelowaniem procesów geogazotermicznych

 

Cel 1: Identyfikacja górniczo-wentylacyjnych i pożarowych warunków bezpieczeństwa oraz wymaganych zabezpieczeń  prowadzenie procesu podziemnego zgazowania z wyrobisk podziemnych.

Cel 2: Identyfikacja wybranych wartości parametrów fizyko-mechanicznych formacji skalnych towarzyszących pokładom węgla przeznaczonym do podziemnego zagazowania oraz określenie zjawisk fizykochemicznych w przywęglowych formacjach skalnych wywołanych wysokimi temperaturami.

Cel 3: Identyfikacja materiałów nowej generacji i wymaganych ich właściwości przydatnych w budownictwie podziemnym do wznoszenia gazoszczelnych przegród (tam i obudów wyrobisk) w strukturach podziemnego georeaktora.

Cel 4: Analiza zjawisk geogazotermicznych w georeaktorze i jego otoczeniu na drodze modelowania numerycznego, pozwalająca na sformułowanie kryteriów górniczych i środowiskowych dla podziemnego zgazowania złóż węgla.

Oczekiwane rezultaty:
    -   Określenie uwarunkowań jakie muszą spełniać systemy wentylacyjne w podziemnych wyrobiskach, wykorzystywane materiały w budownictwie podziemnym oraz wykonywane konieczne zabezpieczenia przeciw pożarowe rejonu georeaktora w celu bezpiecznej realizacji procesu zgazowania węgla i w czasie podejmowania przeciwdziałań w stanach awaryjnych.
   -   Otrzymanie z badań fizyko-chemicznych zmian ilościowych wybranych parametrów formacji skalnych dla warunków odpowiadających przemianom wywołanym przez georeaktora, które stanowić będą dane wejściowe do obliczeń symulacyjnych.
  -  Opracowanie modeli numerycznych do symulacji procesów zachodzących w otoczeniu georeaktora oraz uzyskanie wyników uogólniających z tych symulacji dla określenia wpływu procesu zgazowania na geośrodowisko.


1.2.2.    Uwarunkowania technologiczne przygotowania pokładu do podziemnego zgazowania węgla kamiennego

Cel: Opracowanie założeń i wymagań technicznych do budowy infrastruktury podziemnej rejonu georeaktora ze względu na bezpieczeństwo jego pracy, sterowanie georeaktorem i oceny ekonomicznej podziemnego zgazowania węgla.

Oczekiwane rezultaty:
Zapewnienie bezpieczeństwa pracy, warunków technicznej pracy georeaktora oraz uzyskanie danych dotyczących wymaganych rozwiązań w wyrobiskach górniczych niezbędnych do oszacowania kosztów udostępnienia złoża do budowy georeaktora.



Obszar 1.3. Określenie krajowej bazy surowcowej dla zgazowania węgla kamiennego
Generalnym celem tej części zadania badawczego jest dokonanie szczegółowej analizy i klasyfikacji wszystkich udokumentowanych polskich złóż węgla kamiennego pod kątem ich przydatności do procesu zgazowania dla określenia dostępnej krajowej bazy surowcowej.



1.3.1.    Analiza, identyfikacja i określenie dostępnej krajowej bazy surowcowej dla podziemnego zgazowania węgla kamiennego w części dotyczącej DZW i LZW

Cel:  Analiza i identyfikacja  krajowych złóż węgla w celu selekcji bazy surowcowej dla potrzeb  podziemnego zgazowania w części dotyczącej Zagłębia Dolnośląskiego i Lubelskiego Zagłębia Węglowego.

Oczekiwane rezultaty:
Usystematyzowanie złóż węgla kamiennego z rejonów DZW i LZW w oparciu o kryteria parametryczne dla potrzeb zgazowania podziemnego oraz opracowanie typowych modeli złóż do badań symulacyjnych.


1.3.2.    Analiza, identyfikacja i określenie dostępnej  bazy surowcowej do naziemnego zgazowania węgla kamiennego oraz podziemnego zgazowania węgla w części dot. GZW z selekcją bazy surowcowej

Cel 1: Analiza i identyfikacja krajowej bazy surowcowej w celu wytypowania węgli do badań określających ich przydatność do zgazowania oraz określenie stanu bazy zasobowej dla potrzeb zgazowania naziemnego.

Cel 2: Analiza i identyfikacja krajowych złóż węgla w celu wyselekcjonowania bazy surowcowej do podziemnego zgazowania w części dotyczącej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego.

Oczekiwane rezultaty:
Usystematyzowanie złóż węgla kamiennego z rejonu GZW w oparciu o kryteria parametryczne dla potrzeb zgazowania naziemnego i podziemnego.
1.3.3.    Opracowanie  wymagań odnośnie gospodarki złożem przy podziemnym zgazowaniu węgli oraz przeanalizowanie i  typowanie bazy surowcowej do PZW

Cel: Wytypowanie ostatecznej krajowej bazy surowcowej węgla kamiennego do podziemnego zgazowania z uwzględnieniem wymagań gospodarki złożami.

Oczekiwane rezultaty:
-    Opracowanie list rankingowych złóż węgla kamiennego dla zgazowania naziemnego i podziemnego oraz kart złożowych do wybranych złóż.
-    Wytypowanie rejonu do opracowania projektu technologicznego instalacji demonstracyjnej podziemnego zgazowania węgla.


Obszar 1.4. Opracowanie kryteriów do weryfikacji krajowej bazy surowcowej przydatnej do zgazowania węgla brunatnego




1.4.1.    Analiza wyników eksperymentalnych dotyczących wymagań technologicznych i środowiskowych podziemnego zgazowania węgla brunatnego oraz opracowanie kryteriów złożowych i technologicznych dla weryfikacji krajowych zasobów tego węgla

Cel: Opracowanie kryteriów technologicznych oceny i weryfikacji krajowych złóż węgla brunatnego pod względem ich przydatności do procesu podziemnego zgazowania

Oczekiwane rezultaty:
Opracowanie kryteriów parametrycznych technologiczno-złożowych, których spełnienie umożliwi zrealizowanie procesu zgazowania węgla brunatnego.


1.4.2.    Określenie kryteriów i wymagań wynikających z procesów zachodzących w gazogeneratorach węgla brunatnego i skałach otaczających

Cel: Rozpoznanie uwarunkowań wynikających z procesów zachodzących w gazogeneratorze i jego poszczególnych strefach mających wpływ na możliwości realizowania podziemnego zgazowania węgla brunatnego.

Oczekiwane rezultaty:
Opracowanie kryteriów do zweryfikowania warunków złożowych zapewniających bezpieczną sterowalność georeaktorem.


1.4.3.    Analiza strategii rozwoju górnictwa węgla brunatnego w kontekście podziemnego zgazowania węgla brunatnego oraz ocena ekonomiczna procesów górniczych i skutków środowiskowych zgazowania tego węgla

Cel 1: Przeanalizowanie i ocena strategii rozwoju górnictwa węgla brunatnego dla określenia wariantów strategicznych polskiego górnictwa węglowego, uwzględniających dotychczasowe wyniki badań w zakresie podziemnego zgazowania węgla brunatnego w celu strukturalnej weryfikacji bazy surowcowej

Cel 2: Uzyskanie uwarunkowań ekonomicznych oceniających perspektywy zastosowania podziemnego zgazowania węgla brunatnego w Polsce.

Oczekiwane rezultaty:
Określenie perspektywicznych możliwości zapotrzebowania przez gospodarkę na gaz otrzymywany w procesie zgazowania węgla brunatnego, również w zależności od efektywności ekonomicznej.


1.4.4.    Określenie uwarunkowań środowiskowych i formalno-prawnych podziemnego zgazowania węgla brunatnego

Cel: Określenie kryteriów do oceny przydatności polskich złóż węgla brunatnego do podziemnego zgazowania przy identyfikacji zagrożeń środowiskowych i wymagań formalno-prawnych wynikających z prawa Geologiczno Górniczego i postępowania koncesyjnego.

Oczekiwane rezultaty:
Usystematyzowanie zagrożeń środowiskowych wynikających z procesów zgazowania wyrażonych przez kryteria parametryczne.


1.4.5.    Ocena wpływu na wody podziemne i środowisko geologiczne  procesów zgazowania węgla charakteryzowanych kryteriami złożowo-technologicznymi w odniesieniu do dyrektyw środowiskowych UE oraz przepisów krajowych

Cel: Kompleksowa weryfikacja kryteriów środowiskowych wymaganiami ochrony środowiska wynikających z postanowień zawartych w Dyrektywach UE oraz prawodawstwie Polski.

Oczekiwane rezultaty:
Określenie kryteriów parametrycznych wynikających z prawodawstwa unijnego i krajowego, dotyczącego ochrony środowiska naturalnego, warunkujących możliwości realizacji procesów zagazowania węgla brunatnego.


Obszar 1.5. Określenie krajowej bazy surowcowej dla zgazowania węgla brunatnego




1.5.1.    Analiza i dotychczasowa ocena krajowych złóż węgla brunatnego Rejonu Legnicy w aspekcie możliwości
zastosowania metod zgazowania podziemnego w ich zagospodarowaniu

Cel: Wykorzystanie dokonanego przez KGHM rozpoznania przydatności złóż węgla brunatnego rejonu Legnicy do procesu zgazowania, w opracowywaniu metodyki identyfikacji bazy surowcowej węgla brunatnego oraz do porównań i oceny zestawianych parametrów.

Oczekiwane rezultaty:
Otrzymanie zestawień szczegółowych parametrów złożowych oraz uzasadnień do przyjętych kryteriów oceny przydatności do zgazowania złóż węgla brunatnego Rejonu Legnicy


1.5.2    Identyfikacja warunków złożowych węgla brunatnego przy uwzględnieniu klasycznych kryteriów bilansowości oraz określenie bazy zasobowej w ramach wybranych złóż

Cel: Opracowanie wyjściowej bazy surowcowej węgla brunatnego z dokumentacji będących w posiadaniu przez Polskie Państwowe Służby Geologiczne.

Oczekiwane rezultaty:
Otrzymanie usystematyzowanej charakterystyki parametrycznej złóż węgla brunatnego mających związek  z wymaganiami procesu zgazowania,  będących w posiadaniu Polskich Państwowych Służb Geologicznych


1.5.3.    Weryfikacja kryterialna bazy surowcowej węgli brunatnych dla potrzeb zgazowania naziemnego i podziemnego z uwzględnieniem gospodarki złożem oraz wytypowaniem rejonu do projektu technologicznego instalacji pilotowej

Cel: Ocena i weryfikacja kryterialna dla potrzeb zgazowania naziemnego i podziemnego złóż węgla brunatnego w celu określenia dostępnej krajowej bazy surowcowej dla tych procesów.

Oczekiwane rezultaty:
Opracowanie list rankingowych złóż węgla brunatnego przydatnych do zgazowania oraz kart złożowych dla wybranych złóż. Wytypowanie rejonu do opracowania projektu technologicznego instalacji zgazowania podziemnego węgla brunatnego z wykorzystaniem techniki otworowej.

Strona 2 z 2

Zadanie badawcze „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii elektrycznej” finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych pt.: „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii”.

brlogo