中国葛世荣院士团队提出深地煤炭爆轰发电新技术路径
2026-05-08 09:44
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维度网讯,中国中国矿业大学(北京)葛世荣院士团队在《煤炭学报》2026年第1期发表研究成果,提出深地煤炭流态化开发的爆轰发电技术创新路径。该方案将煤炭在地下原位状态下直接利用爆轰技术转化为电能,省去传统开采中的煤块挖出、洗选和地面运输环节。研究团队设计了爆轰-涡轮与爆轰-磁流体两种发电方式,其中磁流体发电利用高温爆轰产生的导电等离子体高速切割磁感线直接产生电流,与涡轮发电相结合,可提高能源利用效率。

爆轰并非普通燃烧,而是一种由化学反应支持的超音速冲击波传播过程。传统燃煤发电依赖亚音速的“爆燃”过程,火焰传播速度较慢,热效率受到限制。爆轰燃烧则利用煤粉和瓦斯气体形成气固混合物,在数毫秒内引发激波,产生速度超过1000米/秒的冲击波。这种冲击波可直接驱动涡轮机或磁流体发电装置,将煤炭化学能转化为电能,实现煤炭的深地原位爆轰发电。

研究团队提出了深地煤炭流态化开发及爆轰发电的采煤工艺。其中T-S10工法的全工序流程设想如下:一台多功能盾构机深入地下,在掘进过程中同步粉碎煤炭,将煤粉与瓦斯送入爆轰燃烧室,点燃后产生激波驱动涡轮或磁流体发电机发电。产生的电能直接通过电缆输送地面或进入地下储能系统。爆轰发电技术是中国流态化开采研究的重要探索方向之一,安全可控性已纳入技术验证的重点环节。

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