[发明专利]一种超临界煤炭地下气化产出发电的系统和方法

权利要求书

1.一种超临界煤炭地下气化产出发电的系统，其特征在于，所述超临界煤炭地下气化产出发电的系统包括注气井(1)和采气井(2)，采气井(2)为直井，注气井(1)为水平井，采气井(2)中含有内外套设的管柱(3)和井筒(4)，管柱(3)和井筒(4)之间套设有封隔器(5)，管柱(3)的上端与采气井(2)的井口连接，管柱(3)的下端依次连接有单向控制阀(6)和过滤装置(8)，注气井(1)的水平段和过滤装置(8)均位于煤层内，注气井(1)内设置有连续点火装置，采气井(2)的井口连接有位于地面的超临界煤炭地下气化产出混合气体三联供发电设备(9)。

2.根据权利要求1所述的超临界煤炭地下气化产出发电的系统，其特征在于，所述超临界煤炭地下气化产出发电的系统包括两口注气井(1)，两口注气井(1)的水平段在采气井(2)的左右两侧互为镜像，注气井(1)的水平段位于该煤层的底部，注气井(1)的水平段的端部与采气井(2)之间的距离为2米，单向控制阀(6)的开启压力为25兆帕。

3.根据权利要求1所述的超临界煤炭地下气化产出发电的系统，其特征在于，所述超临界煤炭地下气化产出混合气体三联供发电设备(9)包括蒸汽发生装置(903)、压力发电装置(904)、蒸汽发电装置(909)和燃气发电装置(912)，蒸汽发生装置(903)含有可燃热源气体入口(921)、可燃热源气体出口(922)、给水入口(923)和过热蒸汽出口(924)，从可燃热源气体入口(921)进入的高温可燃气体能够将蒸汽发生装置(903)中水加热并生成过热蒸汽，蒸汽发电装置(909)能够以该过热蒸汽作为动力源发电，压力发电装置(904)能够以可燃热源气体出口(922)排出的可燃气体的压力作为动力源发电，燃气发电装置(912)能够以压力发电装置(904)排出的可燃气体作为燃料发电。

4.根据权利要求3所述的超临界煤炭地下气化产出发电的系统，其特征在于，压力发电装置(904)含有气体压力源入口和气体压力源出口，压力发电装置(904)的气体压力源入口与蒸汽发生装置(903)的可燃热源气体出口(922)连接；压力发电装置(904)的气体压力源出口通过导气管(906)与燃气发电装置(912)的燃料入口连接。

5.根据权利要求3所述的超临界煤炭地下气化产出发电的系统，其特征在于，所述超临界煤炭地下气化产出混合气体三联供发电设备(9)还包括水箱(901)和水泵(910)，燃气发电装置(912)排出的尾气能够加热水箱(901)中的水，水泵(910)能够将水箱(901)中的水泵送至蒸汽发生装置(903)内；蒸汽发生装置(903)的可燃热源气体入口(921)通过输气管线与采气井(2)的井口连接。

6.根据权利要求3所述的超临界煤炭地下气化产出发电的系统，其特征在于，压力发电装置(904)、蒸汽发电装置(909)和燃气发电装置(912)均与电网(907)连接，压力发电装置(904)、蒸汽发电装置(909)和燃气发电装置(912)均能够向电网(907)供电。

7.根据权利要求3所述的超临界煤炭地下气化产出发电的系统，其特征在于，蒸汽发电装置(909)含有汽轮机，蒸汽发生装置(903)的过热蒸汽出口(924)与该汽轮机的过热蒸汽入口连接，该汽轮机的乏气出口通过注气管道(911)与注气井(1)的井口连接。