بررسی نشت گاز از کارگاه استخراج UCG با استفاده از مدل سازی عددی

در سده گذشته در سراسر جهان روش های نوین استخراج زغال سنگ همیشه مورد بررسی بوده است. اکثر پژوهشگران در پی روش های ارزان تر و پاک تر برای انتقال انرژی زغال سنگ از حالت جامد به حالت مایع یا گاز و انتقال آن به سطح زمین و جایگزین کردن با نفت و گاز طبیعی بوده اند. یکی از روش های استخراج پاک تر و در عین حال ارزان تر زغال سنگ در مقایسه با روش های سنتی روش گاز کردن زیرزمینی زغال سنگ (UCG) است. همانطور که استخراج و مصرف زغال سنگ قدمت تاریخی دارد مشکلات زیست محیطی آن نیز ریشه تاریخی دارد در قرون گذشته که کاربرد زغال سنگ به عنوان سوخت رواج بیشتری داشت. مسائل زیست محیطی آن نیز در همین محدوده بود. ولی امروزه به دلیل کاربردهای متعدد و وسیع زغال سنگ، مخاطرات زیست محیطی آن نیز متنوع است. علت بسیاری از این مخاطرات زیست محیطی نشت گاز از کارگاه استخراج است که در این مقاله با استفاده از مدل سازی عددی توسط نرم افزار GAMBIT فضای اطراف و بالای کارگاه استخراج به 7 ناحیه با تخلخل و نفوذپذیری متفاوت تقسیم شده که نواحی 1 تا 3 دچار شکستگی هایی با مقدار متفاوت شده اند برای مدل سازی نشت گاز از راکتور UCG نخست هندسه مدل بر روی لایه ای موجود در معدن طبس در نرم افزار Gambit ساخته و مش بندی شده و شرایط مرزی تعیین شد. مدل ساخته می شود سپس در نرم افزار Fluent با وارد کردن ویژگی های گاز و سنگ تحلیل می شود . نتایج حاصل از مدل سازی نشت گاز برای راکتور در عمق 200 متر که فشار گاز درون راکتور بین 2 تا 5 مگاپاسکال و درجه حرارت گاز تقریبا 1200 کلوین است نشان می دهد که در فشار 2 مگاپاسکال دبی نشت گاز 0/864 درصد است که این مقدار نشت گاز از لحاظ عملیاتی قابل قبول است همچنین در فشارهای 2 تا 5 مگاپاسکال با ثابت نگاه داشتن فشار دما تغییر داده شده که در این مورد تغییر چندانی در میزان نشت ایجاد نشد.

کلیدواژه ها:

ا UCG ، نشت گاز ، FLUENT ، مدل سازی عددی