[發明專利]地下氣化爐與地面配套系統的開車方法

有效

• 申請號: 201310717501.7
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103711471A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 陳峰;路江鴻;張樹川
• 申請（專利權）人: 新奧氣化采煤有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術領域

本發明涉及煤炭地下氣化領域，尤其涉及一種地下氣化爐與地面配套系統的開車方法。

背景技術

利用煤炭地下氣化技術可以生產空氣煤氣、水煤氣、半水煤氣和合成氣等，可以應用于IGCC（整體煤氣化聯合循環發電系統）發電、工業/民用燃氣等，進一步煤炭地下氣化爐可以匹配地面化工裝置用于化工合成，生產甲醇、甲烷等化工產品。

地下氣化爐生產化工合成氣，通常采用富氧、純氧作為氣化劑。對于連續生產的化工系統而言，地下氣化爐開車階段，需要保證連續的氣化劑供給。但是地下氣化爐的特點是初期氣化劑的需求量相對較小，而地面空分裝置和鍋爐通常需要具備一定的負荷才能正常開車，過低將無法建立穩定的操作，這樣過小的氧氣需求量無法滿足空分裝置和鍋爐開車的最低開車負荷要求。另外，同時對于采用二氧化碳富氧（由二氧化碳和氧氣組成）作為氣化劑的生產工藝，二氧化碳一般來自凈化過程中的煤氣中（煤氣一般依次通過煤氣預處理裝置和低溫甲醇洗裝置凈化），而只有煤氣量達到一定規模后，才能滿足煤氣預處理裝置和低溫甲醇洗裝置的開車要求，從而利用由低溫甲醇洗裝置脫除的二氧化碳組成為地下氣化爐提供二氧化碳富氧。此外，需要指出的是，地下氣化爐正常生產后，通常不能像地面氣化爐一樣，進行大幅度的負荷調整，特別是負荷不能從較大值調整到較小值，因為這會導致氣化過程不穩定，產出的合成氣難以滿足工藝要求。

可見，對于連續生產的化工系統而言，必須結合地下氣化爐與地面配套系統的特點，合理的規劃其中各裝置開車的先后順序與各裝置負荷的調整。因為這不僅涉及到與地面配套裝置的如何匹配問題，而且涉及到如何優化地面整個工藝系統物資、人員、資金的問題。因此，如何進行地下氣化爐與配套地面系統聯動開車、投運，是地下氣化技術規模化應用亟需解決的技術問題。

發明內容

針對相關技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種高效的、低消耗的地下氣化爐與地面配套系統的開車方法。

為實現上述目的，本發明提供一種地下氣化爐與地面配套系統的開車方法，包括如下依次步驟：（s1）向地下氣化爐注入氣化劑并引燃煤層；（s2）當地下氣化爐的氧氣消耗量與空分裝置的最低開車負荷所對應的生產出的氧氣的量一致時，空分裝置開車，并將空分裝置排出的氧氣和空氣混合組成的富氧空氣作為氣化劑送入地下氣化爐；（s3）調整地下氣化爐的總負荷至設定負荷后，煤氣預處理裝置和低溫甲醇洗裝置開車，并將地下氣化爐排出的粗煤氣經煤氣預處理裝置凈化后送入低溫甲醇洗裝置；（s4）合成圈開車，將經低溫甲醇洗裝置凈化后的粗煤氣送入合成圈；（s5）通過調整空分裝置進入滿負荷運行，以調整地下氣化爐滿負荷運行，并調整煤氣預處理裝置、低溫甲醇洗裝置和合成圈進行滿負荷運行。

根據本發明，將由低溫甲醇洗裝置脫除的二氧化碳與空分裝置生成的氧氣混合組成二氧化碳富氧；將二氧化碳富氧作為氣化劑送入地下氣化爐。

根據本發明，二氧化碳富氧中氧氣的體積濃度為55%—80%。

根據本發明，空分裝置的最低開車負荷為30%。

根據本發明，在步驟（s2）中，維持空分裝置的負荷在30%—70%的范圍內。

根據本發明，在步驟（s3）中：設定負荷在30%—50%的范圍內。

根據本發明，通過調整空分裝置的負荷至30%—50%的范圍內和調整注入地下氣化爐的氣化劑的量，將地下氣化爐的總負荷調整到設定負荷。

根據本發明，在步驟（s3）之后以及執行步驟（s4）之前，通過提高空分裝置的負荷和調整地下氣化爐注入氣化劑的量，維持地下氣化爐的總負荷在50%—70%的范圍內。

根據本發明，空分裝置進行滿負荷運行時，其負荷在70%—100%的范圍內；地下氣化爐進行滿負荷運行時，其總負荷在70%—100%的范圍內；煤氣預處理裝置、低溫甲醇洗裝置和合成圈進行滿負荷運行時，其負荷分別在70%—100%的范圍內。

根據本發明，在煤氣預處理裝置開車之前，將部分的或全部的由地下氣化爐排出的粗煤氣送入火炬燃燒。

根據本發明，空分裝置中的空分壓縮機為蒸汽透平式壓縮機；和/或煤氣預處理裝置中的粗煤氣壓縮機為蒸汽透平式壓縮機；和/或低溫甲醇洗中的二氧化碳壓縮機為蒸汽透平式壓縮機。

根據本發明，利用鍋爐產生的部分的或全部的蒸汽驅動蒸汽透平式壓縮機。

根據本發明，將由低溫甲醇洗裝置脫除的二氧化碳、空分裝置生成的氧氣和由鍋爐產生的部分的蒸汽混合作為氣化劑送入地下氣化爐。