[发明专利]地下煤气化方法及地下煤气化系统

说明书

本发明目的在于提供一种地下煤气化方法及一种地下煤气化系统。一种地下煤气化方法，在气化完毕的燃空单元内存储备用气，在当前气化单元产生的荒煤气产量不足或荒煤气中可燃气体积百分比与所述预定值不一致时，将当前气化单元气化的荒煤气与所述备用气混合，用以持续的向荒煤气处理系统输送可燃气体积百分比符合所述预定值的荒煤气。一种地下煤气化系统，其用于气化后续地下煤层为荒煤气，并将荒煤气供给荒煤气处理系统，所述地下煤气化系统包括气化单元，所述地下煤气化系统还包括与所述气化单元连通的燃空单元，所述燃空单元内储存有高于预定值的可燃气体积百分比的荒煤气作为备用气。

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，特别涉及一种地下煤气化方法及一种地下煤气化系统。

背景技术

地下煤炭气化是一种融多学科为一体的综合性能源生产新技术，属第二代采煤炭方法，其任务是将地下煤炭资源原地转化为荒煤气，荒煤气的主要组份为氢气、一氧化碳、甲烷。

现有的一种煤层地下气化方法，包括步骤：在欲气化煤层中建立气化通道；在所述欲气化煤层中布置多个爆炸装置，且所述多个爆炸装置分别对应所述欲气化煤层的多个煤层段；在所述气化通道中点火或引火以开始气化工艺；以及利用火焰移动加热方式逐一引爆所述多个爆炸装置以在对应的煤层段气化前对所述煤层段进行松动。本发明通过预先在欲气化煤层中安装爆破装置，一边通过爆破在煤层中增加裂隙一边气化，在每段煤层气化前完成对该段煤层的预松动，提高了气化效率。

由于地下煤炭气化的气化单元所处的环境的压力、地下水等各种不可预知条件的存在，地下煤炭气化在规模化生产过程中荒煤气产量和荒煤气品质都会有波动，这种波动能够满足在正常生产阶段以及位于地面的荒煤气的净化系统和合成系统的生产要求且能够达到一定的经济效益，但是在地下气化单元点火初期(气化地下煤炭层初期)、生产末期(气化地下煤炭层末期)以及地下气化单元维修时煤炭气组分和产气量都会降低很多，这就会导致荒煤气的净化系统和合成系统过低负荷运行，甚至会导致后系统的停运，在地下气化单元点火初期、生产末期以及地下气化单元维修时荒煤气的净化系统和合成系统由于负荷较低，产率低会增大荒煤气的净化和合成的成本，甚至出现亏损。具体的荒煤气的净化系统和合成系统的一次启停可能会造成几十万或者上百万的损失。

发明内容

本发明目的在于提供一种地下煤气化方法及一种地下煤气化系统在气化单元生产的荒煤气中可燃气体积百分比与预定值不一致或荒煤气产量不足时能够补入备用气以保证荒煤气处理系统产业化的需求。

为达上述优点，本发明提供一种地下煤气化方法，在气化完毕的燃空单元内存储备用气，在当前气化单元产生的荒煤气产量不足或荒煤气中可燃气体积百分比与所述预定值不一致时，将当前气化单元气化的荒煤气与所述备用气混合，用以持续的向荒煤气处理系统输送可燃气体积百分比符合所述预定值的荒煤气。

在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，所述预定值为所述荒煤气处理系统生产需求的可燃气体积百分比上下浮动2％。

在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，所述备用气来自气化完毕的气化单元、当前气化单元、地上气化单元中的任一或任意组合所生产的荒煤气。

在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，所述备用气在所述燃空单元中集中存储或者根据不同可燃气体积百分比分单元存储。

在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，所述备用气的气体压力略低于所述燃空单元处的地下水的静水压力。

在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，所述燃空单元内的备用气的温度为200℃以上。

在本发明的地下煤气化方法的一个实施例中，所述可燃气包括氢气、一氧化碳及甲烷。