[發明專利]超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統

在審

• 申請號: 201811264426.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109252842A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 鄧惠榮;鄧曉亮;洪雷
• 申請（專利權）人: 鄧曉亮
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243;F01K27/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;王春光

本發明公開了一種超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統，所述超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統包括蒸汽發生裝置(3)、壓力發電裝置(4)、蒸汽發電裝置(9)和燃氣發電裝置(12)，蒸汽發生裝置(3)與采氣井井口連接，通過氣體換熱制成過熱蒸汽，過熱蒸汽做功推動蒸汽發電裝置(9)發電。換熱后的煤氣進入壓力發電裝置(4)，將機械能轉化為電能，將降溫降壓后的氣體進行凈化和分離，凈化后的煤氣再次進入燃氣發電裝置(12)中燃燒發電，最后將發電后產生的熱量及尾氣再次循環利用。實現了溫度壓力燃氣的三聯供發電的同時，且無任何環境污染。

技術領域

本發明涉及煤炭氣化技術領域，具體的是一種超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統。

背景技術

目前國際國內的超臨界技術一般用于地面燃煤發電、水煤漿燃燒氣化、注蒸汽鍋爐等技術領域，煤炭地下氣化燃燒因受到地質條件、設備和技術等多種因素的影響，還未應用到超臨界燃燒技術領域。由于采用超臨界及超超臨界燃燒方法，能大量減少硫化物、有害氣體及雜物的產生，應當是煤炭地下氣化采用超臨界或超超臨界燃燒氣化無論是獲取最佳有效氣體及減少有害氣體是一種最佳的革命性技術手段。此外，煤炭地下氣化采氣井出口處煤氣的溫度為350℃～500℃，且采出混合煤氣的氣體壓力也高達14MPa～18MPa。若不加以利用，便不免造成資源的浪費。從世界范圍看，煤基發電技術主要有傳統的煤炭直接燃燒發電和新興的煤炭氣化發電兩大技術路線。對于煤炭氣化發電技術方面，煤炭超臨界水氣化制氫發電多聯產技術為目前屬于超前的技術方法。

發明內容

為了充分利用超臨界技術產生的煤氣，本發明提供了一種超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統，該超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統能夠通過能量轉換把壓力和溫度熱量轉化為機械能用于發電，同時凈化粗煤氣去除雜質顆粒并收集分離清潔能源氣體(如氫氣、甲烷、一氧化碳等)，凈煤氣再次燃燒發電。同將發電后產生的熱量及尾氣再次循環利用。實現了溫度壓力燃氣的三聯供發電的同時，且無任何環境污染，為倡導清潔能源發電及燃氣發電提供一種可靠的環保電力能源利用方式。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統，包括蒸汽發生裝置、壓力發電裝置、蒸汽發電裝置和燃氣發電裝置，蒸汽發生裝置含有可燃熱源氣體入口、可燃熱源氣體出口、給水入口和過熱蒸汽出口，從可燃熱源氣體入口進入的高溫可燃氣體能夠將蒸汽發生裝置中水加熱并生成過熱蒸汽，蒸汽發電裝置能夠以該過熱蒸汽作為動力源發電，壓力發電裝置能夠以可燃熱源氣體出口排出的可燃氣體的壓力作為動力源發電，燃氣發電裝置能夠以壓力發電裝置排出的可燃氣體作為燃料發電。

壓力發電裝置含有氣體壓力源入口和氣體壓力源出口，壓力發電裝置的氣體壓力源入口與蒸汽發生裝置的可燃熱源氣體出口連接。

壓力發電裝置的氣體壓力源出口通過導氣管與燃氣發電裝置的燃料入口連接。

導氣管上設有氣體分離凈化設備。

所述超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統還包括水箱和水泵，燃氣發電裝置排出的尾氣能夠加熱水箱中的水，水泵能夠將水箱中的水泵送至蒸汽發生裝置內。

蒸汽發生裝置的可燃熱源氣體入口通過輸氣管線與采氣井井口連接。

壓力發電裝置、蒸汽發電裝置和燃氣發電裝置均與電網連接，壓力發電裝置、蒸汽發電裝置和燃氣發電裝置均能夠向電網供電。

所述超臨界煤炭地下氣化產出混合氣體三聯供發電系統還包括電能儲存裝置，壓力發電裝置、蒸汽發電裝置和燃氣發電裝置均能夠向該電能儲存裝置供電。

蒸汽發電裝置含有汽輪機，蒸汽發生裝置的過熱蒸汽出口與該汽輪機的過熱蒸汽入口連接，該汽輪機的乏氣出口通過注氣管道與注氣井井口連接。

該注氣管道上設有注氣泵。