[發明專利]地下煤氣化方法及地下煤氣化系統

有效

• 申請號: 201510094964.1
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104675376B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 陳峰;姚凱
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明目的在于提供一種地下煤氣化方法及一種地下煤氣化系統。一種地下煤氣化方法，在氣化完畢的燃空單元內存儲備用氣，在當前氣化單元產生的荒煤氣產量不足或荒煤氣中可燃氣體積百分比與所述預定值不一致時，將當前氣化單元氣化的荒煤氣與所述備用氣混合，用以持續的向荒煤氣處理系統輸送可燃氣體積百分比符合所述預定值的荒煤氣。一種地下煤氣化系統，其用于氣化后續地下煤層為荒煤氣，并將荒煤氣供給荒煤氣處理系統，所述地下煤氣化系統包括氣化單元，所述地下煤氣化系統還包括與所述氣化單元連通的燃空單元，所述燃空單元內儲存有高于預定值的可燃氣體積百分比的荒煤氣作為備用氣。

技術領域

本發明涉及煤炭開采技術領域，特別涉及一種地下煤氣化方法及一種地下煤氣化系統。

背景技術

地下煤炭氣化是一種融多學科為一體的綜合性能源生產新技術，屬第二代采煤炭方法，其任務是將地下煤炭資源原地轉化為荒煤氣，荒煤氣的主要組份為氫氣、一氧化碳、甲烷。

現有的一種煤層地下氣化方法，包括步驟：在欲氣化煤層中建立氣化通道；在所述欲氣化煤層中布置多個爆炸裝置，且所述多個爆炸裝置分別對應所述欲氣化煤層的多個煤層段；在所述氣化通道中點火或引火以開始氣化工藝；以及利用火焰移動加熱方式逐一引爆所述多個爆炸裝置以在對應的煤層段氣化前對所述煤層段進行松動。本發明通過預先在欲氣化煤層中安裝爆破裝置，一邊通過爆破在煤層中增加裂隙一邊氣化，在每段煤層氣化前完成對該段煤層的預松動，提高了氣化效率。

由于地下煤炭氣化的氣化單元所處的環境的壓力、地下水等各種不可預知條件的存在，地下煤炭氣化在規模化生產過程中荒煤氣產量和荒煤氣品質都會有波動，這種波動能夠滿足在正常生產階段以及位于地面的荒煤氣的凈化系統和合成系統的生產要求且能夠達到一定的經濟效益，但是在地下氣化單元點火初期(氣化地下煤炭層初期)、生產末期(氣化地下煤炭層末期)以及地下氣化單元維修時煤炭氣組分和產氣量都會降低很多，這就會導致荒煤氣的凈化系統和合成系統過低負荷運行，甚至會導致后系統的停運，在地下氣化單元點火初期、生產末期以及地下氣化單元維修時荒煤氣的凈化系統和合成系統由于負荷較低，產率低會增大荒煤氣的凈化和合成的成本，甚至出現虧損。具體的荒煤氣的凈化系統和合成系統的一次啟停可能會造成幾十萬或者上百萬的損失。

發明內容

本發明目的在于提供一種地下煤氣化方法及一種地下煤氣化系統在氣化單元生產的荒煤氣中可燃氣體積百分比與預定值不一致或荒煤氣產量不足時能夠補入備用氣以保證荒煤氣處理系統產業化的需求。

為達上述優點，本發明提供一種地下煤氣化方法，在氣化完畢的燃空單元內存儲備用氣，在當前氣化單元產生的荒煤氣產量不足或荒煤氣中可燃氣體積百分比與所述預定值不一致時，將當前氣化單元氣化的荒煤氣與所述備用氣混合，用以持續的向荒煤氣處理系統輸送可燃氣體積百分比符合所述預定值的荒煤氣。

在本發明的地下煤氣化方法的一個實施例中，所述預定值為所述荒煤氣處理系統生產需求的可燃氣體積百分比上下浮動2％。

在本發明的地下煤氣化方法的一個實施例中，所述備用氣來自氣化完畢的氣化單元、當前氣化單元、地上氣化單元中的任一或任意組合所生產的荒煤氣。

在本發明的地下煤氣化方法的一個實施例中，所述備用氣在所述燃空單元中集中存儲或者根據不同可燃氣體積百分比分單元存儲。

在本發明的地下煤氣化方法的一個實施例中，所述備用氣的氣體壓力略低于所述燃空單元處的地下水的靜水壓力。

在本發明的地下煤氣化方法的一個實施例中，所述燃空單元內的備用氣的溫度為200℃以上。

在本發明的地下煤氣化方法的一個實施例中，所述可燃氣包括氫氣、一氧化碳及甲烷。