CA1060787A - Coal or lignite field development by underground high pressure gasification - Google Patents
Coal or lignite field development by underground high pressure gasificationInfo
- Publication number
- CA1060787A CA1060787A CA258,455A CA258455A CA1060787A CA 1060787 A CA1060787 A CA 1060787A CA 258455 A CA258455 A CA 258455A CA 1060787 A CA1060787 A CA 1060787A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- gasification
- pressure
- combustion
- gases
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000003077 lignite Substances 0.000 title claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 10
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 241000208140 Acer Species 0.000 description 1
- BGRDGMRNKXEXQD-UHFFFAOYSA-N Maleic hydrazide Chemical compound OC1=CC=C(O)N=N1 BGRDGMRNKXEXQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001024304 Mino Species 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 101150093826 par1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- XOFYZVNMUHMLCC-ZPOLXVRWSA-N prednisone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3C(=O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 XOFYZVNMUHMLCC-ZPOLXVRWSA-N 0.000 description 1
- 101150002764 purA gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 206010037833 rales Diseases 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/295—Gasification of minerals, e.g. for producing mixtures of combustible gases
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/24—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
- E21B43/243—Combustion in situ
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/067—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion heat coming from a gasification or pyrolysis process, e.g. coal gasification
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
- Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Procédé de gazéification souterraine d'un gisement de houille ou de lignite constitué d'un ensemble de couches situées a plus de cinq cents mètres de profondeur, consistant en une circulation d'un courant gazeux avec filtration à travers les couches de combustible, obtenue en injectant de l'air ou un autre agent gazéifiant par ou ou plusieurs sondages foncés à partir de la surface et en recueillant, par un ou plusieurs autres sondages, les gaz produits dans le gisement par l'action de l'agent gazéifiant, la gazéification souterraine étant réalisée sous pression, en alternant, d'une manière cyclique, des périodes d'augmentation de la pression jusqu'à une valeur maximale de l'ordre de 30 à 50 bars et des périodes de décompression jusqu'à une valeur minimale de 15 à 50 bars, caractérisé par la combinaison d'une production continue de gaz et d'une fluctuation cyclique de la pression, dans le gazogène souterrain, obtenue par variation du débit et de la pression de l'agent gazéifiant injecté, la pression du gaz tout le long du circuit, restant constamment inférieure à la pression hydrostatique existant dans les terrains sus-jacents.Method of underground gasification of a coal or lignite deposit consisting of a set of layers located more than five hundred meters deep, consisting in the circulation of a gas stream with filtration through the fuel layers, obtained by injecting air or another gasifying agent by one or more dark bores from the surface and collecting, by one or more other bores, the gases produced in the deposit by the action of the gasifying agent, the gasification underground being carried out under pressure, alternating, in a cyclic manner, periods of increase in pressure up to a maximum value of the order of 30 to 50 bars and periods of decompression up to a minimum value of 15 to 50 bars, characterized by the combination of a continuous production of gas and a cyclic fluctuation of the pressure, in the underground gasifier, obtained by variation of the flow rate and the pressure of the gasifying agent injected , the gas pressure all along the circuit, remaining constantly lower than the hydrostatic pressure existing in the overlying terrains.
Description
~060787 Di~férents ~rocédes ont été proposé~ en vue de l~e~ploitation du charbon et du lignite par gazéificAtion souterrai~e. Celui qui a connu le plu~ grand dé~eloppement est le proc~de par filtration du courant gazeu~ entre deux ou plu3ieuræ 30ndages réalisés a partir de la 3urface.
Cependant, les applications de ce procédé ~ont actuellement limi-tée~ à des giqements en couches d~a~sez forte ~paisseur situées ~ des pro~ondeurs ne dépa~sant pas deu~ à trois cent3 m~re~. ;
L~utili3ation du procéde par f~ltration pour l~exploitation des veines ~inces, situ~es à ~oyenne ou ~ grande profondeur, est gén~rale-ment considérée comme non rentable~ en rai~on du coût élevé des ~ondages profonds et de la valeur insu~fisante des gaz produits.
La pré3ente invention a pour ob~et de rem~dier ~ ces in¢onvé-nients et de dé~elopper une nouvelle variante du procédé de ga~ification souterralne par filtration~ adaptée au~ gisements constitués de ~e~nes minoes situ~e3 à plu9 de 500 mètres de profond~ur.
Ce procédé pr~sente un certain ~o~bre de csract~risti~ues~
détaillées oi-après~ qui concourent à la réalisstion de trois ob~ectiPss - réduire au minlmum le coût de~ aondsge~
- au~menter la qusntité de charbon 8aséi~i~o à partir de chaoun des sond~ges~
- v~lorlo~r 8U mioux l~nergle oxtraite.
Lo développement dos méthodes olassiques d~oxploitati~n do~
minoY a ~ontr~ gu~ partlr d~uno pro~ondeur do l~ordre de 5 à 600 mètres, lo~ ~ohi~tos gui ooDstituent la ~a~eure partle de~ ements houil~lers reJtent 6tonche~ m~mo lor~gu~ilJ o~t ~t6 fissur6s par 18 progression d~u~e oxploltation al~iar~. Cette ~tanohelté est d~ontr~e par le fait quo 1~ oh~tior~ pro~o3da sQnt géu~ralome~t Jooa~ mome lQrsqu'lls sont situés OOU9 deA ~or~ations aquir~res; elle est ~gale~t d3montroo par le ~sit qu~pr~9 la fin de l~exploitation, des vieux tra~aux situ~s à
gr~nde prorondour ont pu ôtre utilio~s oomme réservolrs pour le captage ~ 060787 Di ~ ferent ~ rocédes have been proposed ~ for ~ e ~ exploitation coal and lignite by underground gasification ~ e. The one who knew the greatest ~ great development ~ is the process ~ of by filtration of the current gazeu ~ between two or plu3ieuræ 30ndages made from the 3urface.
However, the applications of this process ~ have currently limited tee ~ to layers in layers of ~ a ~ strong sez ~ thickness located ~
pro ~ inverters do not exceed ~ deu ~ three hundred3 m ~ re ~. ;
The use of the filtration process for operation ~ inces veins, located ~ es ~ ~ oyenne or ~ great depth, is gen ~ rale-ment considered unprofitable ~ in rai ~ on the high cost of ~ ripples deep and insuffi cient value of the gases produced.
The present invention aims to ob ~ and rem ~ dier ~ these in ¢ onv-nients and de ~ develop a new variant of the ga ~ ification process souterralne by filtration ~ suitable for ~ deposits consisting of ~ e ~ nes minoes situ ~ e3 to more than 500 meters deep ~ ur.
This process presents a certain ~ o ~ bre of csract ~ risti ~ ues ~
detailed oi-after ~ which contribute to the achievement of three ob ~ ectiPss - Minimize the cost of ~ aondsge ~
- to ~ lie the qusntity of coal 8aséi ~ i ~ o from chaoun probes ~ ages ~
- v ~ lorlo ~ r 8U mioux nergle oxtraite.
Lo development of olassic methods of exploitation ~ n do ~
minoY has ~ ontr ~ gu ~ partlr d ~ uno pro ~ ondeur do of the order of 5 to 600 meters, lo ~ ~ ohi ~ tos gui ooDstituent la ~ a ~ eure partle de ~ ements houil ~ lers remain 6tonche ~ m ~ mo lor ~ gu ~ ilJ o ~ t ~ t6 cracked by 18 progression of ~ u ~ e oxploltation al ~ iar ~. This ~ tanohelté is d ~ ontr ~ e by the fact that 1 ~ oh ~ tior ~ pro ~ o3da sQnt géu ~ ralome ~ t Jooa ~ mome lQrsqu'lls are located OOU9 deA ~ or ~ ations aquir ~ res; it is ~ equal ~ t d3montroo by the ~ as soon as ~ 9 at the end of operation, old tra ~ in situ ~ s gr ~ nde prorondour may have been used as reservolrs for water collection
- 2 ~
106(37137 du griQou ou pour le stockage de gaz naturel.
~ans le procédé conforme à l'invention, cette ét~nchéité
des terrains des gi~ements prQfonds e~t mise à profit pour réaliser la gazéificatlon souterraine en utilisant une in~ection d'air ou d'un autre a~ent gazéifiant (par exe~ple un mélange air + vapeur ou alr vapeur ~ o~yg~ne) dont la prsssion est r~glée de telle façon que les gaz produits puissent être amené~ en surface qOU~Q une pre~oion mini-male de 15 ~ 25 bars san~Q que la pression maximals~ le long du cir-cuit~ excède la pression hydrostatique qui existe dans les terrain_ sus-~scents.
L'utilisation d'un agent g~zéifiant sous haute pression sssure au procédé di~f~rents avantagess - possibillt~ de résliser de grand~ d~bits gazeux danQ des sondages de ~aiblo dis~ètre~ d'o~ éoononie de frais de forage et de tubage;
- augmentstion des coerfioients de trsnsfert de chaleur et de ~aQss entre les gAZ et leo oolides, GO qui permot d'soc~lérer la progression ~.
de la gaz~ificatlon~ d'aug~o~ter la productivit~ deo sondages et d'améliorar lo bil~n thermique globsl~ en r~duiQant le8 perteo de chalour à traverJ le8 rochos~
~ extonsion do la aono dlaotlon d~ ohaque 8021dagH~ la pression per-mettsnt de ~urmont~r le~ rési~tanGas au pasoage des ga~ et de franohlr do~ ~one~ ~boul~e~ ou dos failles ~ui oQnstitu~ralen~ deo ob8tacle9 in6urmont~blo~ pour lo pao~ago d'un d~bit ga~ux ~ basso pressionJ
- po~oibilit~ d'utilisatlo~ direoto du gas prodult pour l'allmentation d~u~o o~ntrale ~ cyclo oo~bin~- turbine à gsJ ~ turbine ~ vapeur, GO
~ui pormet d~a~surer un h~ut rendement de oon~ersion de l'~nergie thermi~uo on ~nerglo m~oaui~ue.
L'Applloatlon du proo~d5 do gaz~ification sous haute pres-sion pout rooourir ~ un ~oouloment continu entre le9 sondages d'inJeotion Hb les ~o~d~goJ d'~vacuation des gaz produits mais des . ~ . ~ , . . .
~060787 résultats am~liorés peuvent être obtenus en procédant de façon cyclique et en alternant des période~ d~injectio~ d~agent gazéifiant d dés pressions au~mentant progressivement ju9qu~à u~e pression maximPle de llordre de 30 ~ 50 bars et des périodes de déc~pre~sion du gaz, jusqu'à une pres~ion minimale de 15 à 25 bars.
Ces alternances de c~pressions et de décompressions aqsu-rent au procéde plusieurs avantages;
- eIles permette4t d'étendro la zone dlaction de chaque sond~e~ dans le sens transversal à la direction principale d~écoulement du flux gazeux;
- elles accentuent la dislocation et le morcellement du combusible, ce qui contrinue ~ augmenter la productlvité~
- elles font ns~tre de~ écoulqments turbulents par pénétration des gaz dans les fentos du massif et dans des smas d~éboulis qui, sans elles~ resteraient en dehors des zones actives.
Il convient cependant que les fluctuationLq d~ pression dsns lo gazogene souterrain no s~accompagnent pas de fluctuatiors i~portantes du d~bit do gaz produit, oar de telles fluctuation~ pertube-raient le fo~otionn~ent dos i4stallations d~utilisatlon du gaz~ dès lors, dsnJ lo prooede oonformo a l~invention> on combln~ra une production oontinuo do gsz ot une ~luotu~tion oyoliquo do la pro~slon~ dans le g-zo-g~Ao ~outorr~ln~ cotte ~luotua~ion de pres~ion ~tant obtenue par varia-tlon du d6bit ot do la presslon de l~ugent ga~ lank in~ect~.
La réslloation de la gaz61fiostlon sout~rralno, suivant un oyolo ~ presolon variablo~ pout ~aloment oon~tituer un moyen do ~adulation do la puis~anoe ~leotrique fournie par la centrale; en effet~ : `
l~auemont~tion de prossion dans les cavités ~outerraine~, où 3~effectue la gaz~lfioatlon~ per~et d~aooumuler una quantit~ importante d'~nergio qui e~t re~titu~e p~ndsnt la pba~e de dScompression. n suffira do oynchro~iJer le oyolo do variation de pre~sion avec le cycle de variation . . . . .
~060~87 de la d~mande de courant dBn3 le réseau de distribution, pour augmenter notablem~nt la souplesse de fonctionnement de 1~ centrale, la ma~eure partie de l'énargie produite par la turbine a gaz ~tant coDsacr~e à la compression de l'air pendant les heures de faible demande et à la produc-tion d'~lec~ricité aux heures de pointe.
Pour augmenter la rentabilité du procéd~ de gazéi~ication souterraine, 11 ost important de pouss~r aussi loin que possible le d~gré
d'utilisation du combustible; dan~ les proc~dés utilis~s ~usqu'à
pres~t, l'exploitation s'achève dèJ que le pouvoir calor;~ique du gaz produit tombe en dessous de 60~700 keal/Nm3, cotte val0ur etant consi-dérée comme le mi~lmum nécessaire pour que le gaz puisse trouver u~e .
utilloatlon industrielle.
Dans le procéd~ conOEorme à l'invention, il est prevu, dans ohacune des parties du gisement, de r~aliser succes~ivemsnt une phsse to gazél~icatio~ puis une phaso de combustion "in ~itu". Durant cette dernière phaso, un d~bit d'air nettement exc~dentsire est insufflé pour provoqu r la combustion du combustible qui a ~chapp~ ~ la gsz~ification et trans~ormer ¢e potontlel énergétique en chaleur sonsiblo.
Pour la r~allsAtion do c0tto phaso do oombustion, on utili-aara 108 mêmes preosloLs d'~ir que pour 1~ phase db ga~ ioatlo~ et, ~pre`o ~pur~tio~, lo m61~nyo d'~ir et d- ~u~ea aortant dea ~ond~ges oer~ r~inJeot6~ 80U8 prosJlon, dan~ la ch~bro do oo~bustio~ ~ui pr~oède la turbine ~ ~az, sfin de diluor 1~8 fum60a do oombu~tion et do rsmener leur tomp6raturo à la t~p6rature li~it- ~ui pe~t ôtre tolérée par la turblno.
Tout oomme la gaséiflostion, la combustlon sera avantageuse-mont r~ali~6e ~n sltornant dos p~rlodes de compresslon et de déoompres-sion~ lo cyole do c08 variatlons de prossion ~tant ~ynchronis6 avec le c~olo de varlatlon de la d~sndo do oourant danJ le r~Jeau de distri-butlon.
. : - .
~(~607~7 Pour que 1~ procadé de gazéification souterraine aous pression puisse être utilisa avec succès, il faut évit~r que 1~ tubages des sonda-ges de récupération du gaz de gas~ifi¢ation et de~ fumées de combustion "in situ" subis~ent des dilatations et das ccntractions thermiques qui détrui-sent ltatanchoit~ du ~oint cimenté qui relio les tubages aux terrains.
Pour parvenir à ce résultat, les sondages saront pourvw de dispositlfs de r~froidissQment à circulation d'eau réalisas sous la forme do tubages ~ double paroi (conformément au brevet belge n 826.613) ou ~ous la forme d'un dispositif tubulaire amovible introduit à l'int~rieur du tubage ~conformément au br~vet belge n 829~804 (demsnde do brevot au Csnada n 253,809 du ler ~uin 1976).
Ces digpo itifs de refroidisse~ent par ~chaL~e thermique au traver3 do parois~ sans mélange ni contact des gaz et des fum~es BVeC l~eau :~
de circulation~ se pr;tent à une valorisation de 18 chaleur rbcupéréo~ à la seule conditlon que les d~blts d'eau do rofroidiss~ment soiont sJustés de msnière ~ produire do 1A vapeur d'eau ~ une pression et à uno température oonvenant pour l'alim~ntstion d'une turbine à vspeur, pour 90n utillsation dsnc une contrale de produotion d'éleotrioit~ ou pour sa r~inJootion dans lo gszogano souterrain on ~lan~o avoc l'agent ga~lflant~
D~DD le pro¢~d6 oonforme à l'inver~tionJ cet aJustomen~ du d~blt eJt r~aliJé par un diJpo~itif automatique action~S par un pressiostat~
Lo proo~d~ co~or~o à l'i~vention ost oncore oaraot~ri~6 par le fait quo 1A ga~ifioation des couohes profondo~ du gise~ent ost ~um~l~e avoc u~ o~pt~go du grisou qul 80 d3gago danJ la partie supSriouro du giso-aont~ par oulto d~ la d~b~te ~t de la fissuratiQn dos terrains oons6cuti~eJ :-~ lcatio~ et ~ la co~bustion de~ ooucheo profondos. Co captage oora re~lls6 psr un Ou plu~ieurs sondsges creus6s ~usq~'au rAiveau ~trati~
graphiqu- Jup~rleur du gi~ment.
~pr~s 6puration~ Ie ga~ rioh~ ainsi reoueiIli pourra êtro 10~)787 utilisé comme gaz de r~seau ou atre stocké et réintroduit dsnY le cycle ~nergétique de la centraleg pour alimenter une flamme pilote ou palller aux ~luctuations de pouvoir calorifique du gaz de gazéirication.
~nfin, dans le procéd~ conforme ~ l'invention, un même r~seau dG sondages d'in~ection d'agent gazéifiant et d'évacuation des gaz sera utilisé pour l'eYploitation success~ve d3s différentes coucheY du gise-ment.
A cet effet, les sondages s~ront dès le d~psrt forés Ju~qu'à
la couche la plus profonde du gise~ent à e~ploiter. Après achèvement de l'e~ploltation de cette première couche~ la partie inferieure des sondages sera bouchée par cimentage et les tubages seront perc~s ou dé-coup6s au niveau de la couche immédiatoment supérieure afin de procéder à son oxploitation. ~ `
A tlto e~qmplatif~ la conception g~nérale du procédé conforme à l'invention peut être décrite do la façon sulvsnte, en se ref~rant au deosin annoxé~ dont la partie inferieure représente une coupe à travers un gisoment houiller réalisée par un plan vertlcal p~s~ant par une s~rls do sond~eo d'e~ploitatlon et dont la partie sup~rieurH ropr~sonte l-80h&ma db la o~ntrale ~dirl~e en surface~ pour la valorisation des gas ot do 1~ vapour provonant d l'exploitation par Raz~l~lcation ~outerraine.
On suppo8era quo l'on 80 propooo dl~xplolter un gisoment vierge ~'etond~nt on pro¢ondour dopui~ lo niveau ~tratlgraphique N2 Jusqu'aù nlvoau ~trati~r~phlquo Nl~
Lo~ travau~ pr~p~ratolros oonslsteront dan~ la or~atlon d'un re~o-u do ~ond~gea d'exploitation tels que Sl~ S2 et S3 crouJ6s Ju~qu'~ une oouoh~ su~ri~ammont i~portanto ~itu6e au niveau stratiBra-phiqu~ in~drlour Nl ot ~anJ la cr~ation d'un ou pluslour~ aondages do oaptage do gri~ou t da que S4 orous~s ~usgu'au n~veau stratigraphlque supérlour N2.
~u oas où il existerait au ~ommet du gise~ent une oouGhe _ 7 _ 1~60787 de forte poro3ite favorable au captage ~t a la c~rculation des 2az, leæ
sondages de captage slarrêteront dans cetta couche. Si aucune couche de ce genre n~ex~ste ~ l'état naturel, elle sera cré~e art~iciellameAt par la méthode de "fracking" utilis~e en exploitation pétrolière, m~thode qui consiste à inJecter de l~eau additionnee de æable et d~agents mouil-lants 90US une pression qui dépasse sensiblement la pression moyenne résultant du poidæ des terrains suæ-jacents.
~ ou8 les sondages sont pourvus de tubages métalliques etar-che~ qui sont solidarisés au terrain par cimentage, suivant les techniques connues.
De plus~ chacun des ~ondages d'exploitation est équip~ d'un dispo~itif de refroidissement à circulation d~eau.
Dang le dessin anne~é~ on a suppose ~uo dans la zone com-prise entre les sondages Sl et S2~ l'exploitation par gazéifioation de la couch0 inrérieure du gisement était ter~inée et que la sone comprise ontre les oondages S2 ~t S3 était en oours do gazé~flcation. A ce stage de l~e~ploitatlon, l~air at~o~ph~rique, porté à la presslon requiso par lo compre~æeur 1 actlonne par lo moteur alectriquo 2~ est irJect~ ~
traveræ lo sondsge S2 et, au piod de o- oondsge~ 8e r~partit dans la veino on cours d'~ploitatlon.
Une psrtle du d~blt progrease d0 S2 vor~ S3 danæ une zone qui oo~porto enooro uno importante r~sorv~ de oh~rbon ~ gsz~ifldr. Le gas psuvr- obtonu par oombu~tion parti~lle on pr~senoo d~un excas do combus-t~blo r~mo~t- par lo sc~ds4e S3~ p~rvlont ~ la surfaoe~ ~ une prosslon de l~ordro de 15 ~ 25 bars et ~ uno te~p~rature d- l~ordre ~e ~50 à 300C; il oot epur~ d~no lo ~scrubbor~ 3 et bral~ tou~our~ 80U~ pre88ion~ d~n~ la oh~mbre do oombu~tlon 4~ l~air oo~burant étant fourni par le co~prosseur 5.
Llautro p~rtio du débit d~air, irJecté par le sondage S2, o~lnfiltro ontro S2 et Sl dans la zone d'éboulis qui ~ubsiste après aoh~v~mont de l~op~ration de gaz~ifioation~ 91~ rbchauffo au contact des 1060~87 roches et provoque la c~mbustion dso r~oidua de charbon qui ont échapp~
à la gazéiYication. L~ mélange d'sir et de fum~es ainai obtenu remonte par le sonda~e Sl, à une pre~sion de llordre de 15 à 25 bar~ et ~ une temparature de l'ordre de 250 à 300C; il est ~pura dans le "scrubber"
6 et in~ect~ dana la chambre de combustion ~ pour diluer les fumée3 de combustion et les ramener à la température maximala qui peut être tolér~e à l'entrée de la turbine de déten$e 7. :
Le gri~ou capté dan~ le haut du gisement par le sondage de cap- :
taRe S4 est épuré dans le "scrubber" 8, comprimé da~s le compre~seur 9, stock~ dan9 le r~3ervoir 10 et utilisé, suivant le~ besoins, pour alimen~
ter une flamme pilote et régulariser les condition~ de fonctionnement de la chambre d~ combustion 4.
Les fum~e~ sortant de la chambre de combustion entrent dan~ :
la turbine 7 a une tompérature de l'ordre de 800 à 900C~ eIle~ en res-sortent détendueo à une pression voisine de la pression atmosph~rique at à une température de l'ordre de 400 à 450C, eIles traversont ensuite la ohaudl~re de réoupération 11 a~ant dlêtre ro~etées à l'atmoophère psr 1B ohe~in~o 12~
Les oirouit~ do vaporisation de la chaudiere de réouperation 11 ~ont sli~ent~ par la po~po ~ eau 13- Uno seoondo pompo 14 alimente leo di~po~itifa de r~froidiao~ent plso~s a l~int~riour des sondagoa S
et g3, L~ ~apeur produite psr ooo dispositif~ en r~oupération de la ohalour aon~ible dos ~a~ et do9 YUm~e9~ est r~so~blée d~ns le colleateur 15 ~ui reJol3t le oiroult vspeur de la ohaudl~r- de réoupération 11. Toute la ~apeur produito eot dbtenduo dsno la turbino 16 ot oondon3~0 da~s lo oondon80ur 17. ~:
L~6n~rglo produito par la turbine ~ vspeur 16 est convertie .
on ~lectrlolté par l'alt~rDateur 18. Une petite psrtie do l'~nerglo pro- .
duito psr la turbine à ga3 7 ost oon~om~ée par le compres3aur 5, le qolde e~t con~ertl on ~lectrloit~ par l'alternsteur 19.
.
106~)787 Pour autant que la circulation de l~air et des gaz entre le8 so~dage~ S2, Sl S3 soit réali~ée en continu~ on pourrait envisager d~ac-tio~ner le compress~ur 1 par accoupleme~t dlrect ~ la turbine à gsz 7.
Cependant, il e9t plus avantageux de réaliser la circulatlon de l~air et des gaz e~tre le3 sondages S2, Sl et S3 en suiv~nt un cycle qui comporte une alternance de p~riodes de colnpression ~usqu~à une pre~sion maximale de l~ordre de 30 ~ 50 bars et de période3 de détente ~u3qu'à
la pression mimi~ale d~ l~ordre de 15 ~ 25 bars.
~ vec ce type de fo~ctionnernent, il est po3sible de moduler dan9 une large mesure la quantité d~énergie élec~rique produite par la centrale~ pour 3~adapter aux ~luctuations de la demande, tout en mainte-nant le fonotionnelnen~ des turbines à gaz et à vapeur à leur puissance m~xl~ale. `~
~ titre d~excmple, on peut citer les ¢hi~fre3 suivants qui pourralent être réalisés dan~ le ca~ d'une centrale d'une puiosance nom~-nale de 100 MW-~n re~ime oontinu:
Puisoanoe ~ournie par la turbine ~ vapeur~ ~58 NW
PulJoa~co fournio par la turblne à gaz- ~100 l~W
Pulsoanoe oonoomm~e par le oompros30ur 5~ -10 MW
Pui~oanoo oonsomm~o par lo oo~pressour 1- -40 MW
Puis~ano0 con~omm~o par 1~8 pompos et aocessolres~ - 8 MW ~`
100 .YW
.
P~rlod_~_do _~p_eso_on (50 ~ _u_t~n2a)s Pui~noo ~ournle par 1~ turbino ~ vapeur~ ~58 HW
Pui~8~noo rournle par la turblne à gaz- ~100 ~W
Puiss~noo oonsomm~e par le oompresseur 5s -10 HW
Puls~anoo oonJommso par le oompres~eur 1- -80 N~
Pul888noo oon~Qmm~o par le~ pQmpes et acoessoire~s 8 ~W
PU10~8DC- ~ournie 8U r~sosu- 60 MW
- 10 ~
Périodes de déco~pr~ss~on (50 ~ du tem~s):
Puissance fournie par ls turbine à Yapeur: ~ 58 ~d Puissance fournie par la turbine à gazs ~ 100 I~W
Puissance consommée par le compresseur 5: - 10 MW
Puissance consom~ée par les pompes et accessoires; - 8 NW
Puissance fournie su r~sesus 140 MW
~ . , ~ , .
.. .. - 2 ~
106 (37137 griQou or for natural gas storage.
~ years the process according to the invention, this ét ~ nchéité
lands of deep deposits and used to realize underground gasification using in ~ ection of air or a other a ~ gasifier ent (eg ~ ple an air + steam mixture or alr steam ~ o ~ yg ~ ne) whose pressure is adjusted in such a way that gas produced can be brought to the surface qOU ~ Q a pre ~ oion mini male 15 ~ 25 bar san ~ Q than the maximum pressure ~ along the cir-cooked ~ exceeds the hydrostatic pressure that exists in the terrain_ above-~ scents.
The use of a g ~ zeifying agent under high pressure sssure to the process di ~ f ~ rents advantageess - possibillt ~ to resolve large ~ d ~ gaseous danQ drill bits de ~ aiblo dis ~ et ~ o ~ eoononie of drilling and casing costs;
- increase in heat transfer coerfioients and ~ aQss between the gAZ and leo oolides, GO which allows to share ~ to slow the progression ~.
gas ~ ificatlon ~ aug ~ o ~ ter productivity ~ deo surveys and improve bil bil thermal globsl by reducing the loss of chalour à traversver le8 rochos ~
~ extonsion do la aono dlaotlon d ~ ohaque 8021dagH ~ the pressure per-mettsnt de ~ urmont ~ r le ~ rési ~ tanGas au pasoage des ga ~ and franohlr do ~ ~ one ~ ~ boul ~ e ~ or back faults ~ ui oQnstitu ~ ralen ~ deo ob8tacle9 in6urmont ~ blo ~ pour lo pao ~ ago a d ~ bit ga ~ ux ~ basso pressionJ
- po ~ oibilit ~ of utilatlo ~ direoto of gas prodult for the feeding d ~ u ~ oo ~ ntrale ~ cyclo oo ~ bin ~ - gsJ turbine ~ turbine ~ steam, GO
~ ui pormet d ~ a ~ surer h ~ ut oon yield ~ ersion of ~ energy thermi ~ uo on ~ nerglo m ~ oaui ~ ue.
The Proo ~ d5 do gas ~ ification under high pressure sion to rooour ~ a continuous oouloment between le9 polls of InJeotion Hb the ~ o ~ d ~ goJ of ~ evacuation of the gases produced but . ~. ~,. . .
~ 060787 improved results can be obtained by proceeding cyclically and alternating periods of ~ injectio ~ d ~ gasifying agent d d pressures to ~ lying progressively ju9qu ~ at u ~ e maximum pressure of the order of 30 ~ 50 bars and dec ~ pre ~ sion periods of gas, up to a pres ~ ion minimum of 15 to 25 bars.
These alternations of c ~ pressures and decompressions aqsu-benefit from the procedure several advantages;
- They allow to extend the area of action of each probe in the direction transverse to the main direction of flow gaseous;
- they accentuate the dislocation and fragmentation of the fuel, which decreases ~ increase productivity ~
- They make ns ~ tre ~ turbulent flow by penetration of gas in the fentos of the massif and in scree smas which, without they ~ would remain outside the active areas.
However, pressure fluctuations dsns lo gazogene underground no ~ are not accompanied by fluctuations i ~ bearing the d ~ bit produced gas, oar such fluctuation ~ disturbs-would be the fo ~ otionn ~ ent back i4 gas user ~ installations ~ from then, dsnJ lo prooede oonformo al ~ invention> we fill a production oontinuo do gsz ot une ~ luotu ~ tion oyoliquo do la pro ~ slon ~ in the g-zo-g ~ Ao ~ outorr ~ ln ~ coat ~ luotua ~ ion of pres ~ ion ~ both obtained by varia-tlon of the flow ot do the presslon of the ga ~ lank in ~ ect ~ agent.
Reslloation of the gaz61fiostlon sout ~ rralno, following an oyolo ~ presolon variablo ~ pout ~ aloment oon ~ tituer a means do ~ adulation do then ~ anoe ~ leotric provided by the central; indeed ~: `
l ~ auemont ~ tion of prossion in the cavities ~ outerraine ~, where 3 ~ performs the gas ~ lfioatlon ~ per ~ and aooumuler a significant quantity of ~ nergio which e ~ t re ~ titu ~ ep ~ ndsnt the pba ~ e dScompression. n will suffice oynchro ~ iJer the oyolo do variation of pre ~ sion with the variation cycle . . . . .
~ 060 ~ 87 of the current demand dBn3 the distribution network, to increase notablem ~ nt the flexibility of operation of 1 ~ central, ma ~ eure part of the enlargement produced by the gas turbine ~ both coDsacr ~ e to the air compression during hours of low demand and during production elec ~ ricity during peak hours.
To increase the profitability of the gasification process underground, 11 is important to push as far as possible fuel use; dan ~ the proc ~ dice used ~ s ~ until pres ~ t, the operation ends as soon as the calorific power; ~ ic gas product falls below 60 ~ 700 keal / Nm3, with value val0ur being derée like mi ~ lmum necessary for the gas to find u ~ e.
industrial utilloatlon.
In the process ~ conOEorme to the invention, it is provided, in o each part of the deposit, to achieve success at ivemsnt a phsse to gazél ~ icatio ~ then a combustion phase "in ~ itu". During this last phaso, a d ~ bit of air clearly exc ~ dentsire is blown in to causes the combustion of fuel which has ~ chapp ~ ~ gsz ~ ification and trans ~ ormer ¢ e energy potontlel in sonsiblo heat.
For the re ~ allsAtion do c0tto phaso do oombustion, we use aara 108 same preosloLs of ~ ir as for 1 ~ phase db ga ~ ioatlo ~ and, ~ pre`o ~ pur ~ tio ~, lo m61 ~ nyo d'~ ir and d- ~ u ~ ea aortant dea ~ ond ~ ges oer ~ r ~ inJeot6 ~ 80U8 prosJlon, dan ~ la ch ~ bro do oo ~ bustio ~ ~ ui pr ~ oède the turbine ~ ~ az, sfin de diluor 1 ~ 8 fum60a do oombu ~ tion and do rsmener their tomp6raturo at t ~ p6rature li ~ it- ~ ui pe ~ t your tolerated by turblno.
Just like gasification, combustion will be advantageous-mont r ~ ali ~ 6th ~ n sltornant back p ~ rlodes of compresslon and deoompres-sion ~ lo cyole do c08 variatlons of prossion ~ both ~ ynchronized with the c ~ olo de varlatlon de d ~ sndo do oourant danJ le r ~ Jeau de distri-butlon.
. : -.
~ (~ 607 ~ 7 So that 1 ~ process of underground gasification under pressure can be used successfully, avoid ~ r that 1 ~ tubing probes gas recovery gas ~ ifi ¢ ation and ~ combustion fumes "in situ "undergo ~ ent thermal expansions and das ccntractions which destroy feels ltatanchoit ~ du ~ anointed cemented which connects the casings to the grounds.
To achieve this result, the surveys will be provided with dispositlfs of cooling water circulation realized in the form do tubing ~ double wall (according to Belgian patent n 826.613) or ~ ou the shape of a removable tubular device introduced to the interior of the casing ~ in accordance with Belgian patent n 829 ~ 804 (demsnde do brevot au Csnada no 253,809 of April 1, 1976).
These digpo itifs cool ~ ent by ~ chaL ~ e thermal at traver3 do walls ~ without mixing or contact of gases and fumes ~ es BVeC l ~ eau: ~
circulation ~ lend themselves to a recovery of 18 rbcupéréo heat ~ at the only conditlon that the d ~ blts of water to cool ~ ment are sJustés of msnière ~ produce 1A water vapor ~ pressure and temperature suitable for the supply of a vspeur turbine, for 90n use dsnc a control of produotion of eléotrioit ~ or for its re ~ inJootion in lo gszogano underground on ~ lan ~ o avoc the ga ~ lflant agent ~
D ~ DD the pro ¢ ~ d6 conforms to inversion ~ tionJ this aJustomen ~ du d ~ blt eJt r ~ aliJé by a diJpo ~ itif automatic action ~ S by a pressure switch ~
Lo proo ~ d ~ co ~ or ~ o à l'i ~ vention ost oncore oaraot ~ ri ~ 6 par the fact that 1A ga ~ ifioation of couohes substanto ~ of gise ~ ent ost ~ um ~ l ~ e avoc u ~ o ~ pt ~ go du grisou qul 80 d3gago danJ the supSriouro part of the giso-by oulto d ~ la d ~ b ~ te ~ t de la fissuratiQn dos terrains oons6cuti ~ eJ: -~ lcatio ~ and ~ the co ~ bustion of ~ ooucheo deepos. Co capture oora re ~ lls6 psr ou ou plou ~ iours probes dug ~ usq ~ 'au rAiveau ~ trati ~
graphiqu- Jup ~ rleur of the deposit.
~ pr ~ s purge ~ Ie ga ~ rioh ~ thus reoueiIli could be 10 ~) 787 used as a network gas or stored and reintroduced dsnY the cycle ~ powerhouse of the central power station to supply a pilot flame or to overcome to ~ luctuations in calorific value of gasification gas.
~ nfin, in the process ~ according to ~ the invention, the same r ~ bucket dG gasification agent in ~ ection and gas evacuation surveys sera used for eYploitation success ~ ve d3s various layerY of the gise-is lying.
To this end, the soundings will be done as soon as the drilled ju ~
the deepest layer of the gise ~ ent to e ~ exploit. After completion of the e ~ ploltation of this first layer ~ the lower part of soundings will be plugged by cementing and the casings will be drilled or de-cut at the level of the immediate upper layer in order to proceed to its exploitation. ~ `
A tlto e ~ qmplatif ~ the general conception of the conforming process to the invention can be described do sulvsnte way, by ref ~ rant to deosin annoxé ~ whose lower part represents a section through a coal gisoment produced by a vertlcal plane p ~ s ~ ant by a s ~ rls do probe ~ eo of e ~ ploitatlon and whose upper part r ~ r ~ aree l-80h & ma db la o ~ ntrale ~ dirl ~ e on the surface ~ for gas recovery ot do 1 ~ provonant vapor of the exploitation by Raz ~ l ~ lcation ~ outerraine.
We will assume that we have 80 propooo dl ~ xplolter a gisoment virgin ~ 'etond ~ nt on pro ¢ ondour dopui ~ lo level ~ tratlgraphique N2 How far nlvoau ~ trati ~ r ~ phlquo Nl ~
Lo ~ work ~ pr ~ p ~ ratolros oonslsteront dan ~ la or ~ atlon a re ~ or do ~ ond ~ operating gea such as Sl ~ S2 and S3 crouJ6s Ju ~ que ~ une oouoh ~ su ~ ri ~ ammont i ~ portero ~ itu6e at level stratiBra-phiqu ~ in ~ drlour Nl ot ~ anJ the creation of one or morelour ~ aondages do oaptage do gri ~ ou t da que S4 orous ~ s ~ usgu'au n ~ caligraph stratigraphlque superlour N2.
~ u oas where it would exist at ~ ommet du gise ~ ent une oouGhe _ 7 _ 1 ~ 60787 strong poro3ite favorable to capture ~ ta c ~ rculation of 2az, leæ
abstraction surveys will stop in this layer. If no layer of this kind n ~ ex ~ ste ~ the natural state, it will be created ~ e art ~ iciellameAt by the "fracking" method used in oil exploitation, method which consists of injecting water with added maple and wetting agents lants 90US a pressure that significantly exceeds the average pressure resulting from the weight of the overlying grounds.
~ ou8 the soundings are provided with metallic casings etar-che ~ which are joined to the ground by cementing, according to techniques known.
In addition ~ each of the ~ operating showers is equipped with ~
~ ~ itif cooling water circulation.
Dang the drawing anne ~ é ~ we assumed ~ uo in the area taken between holes S1 and S2 ~ the operation by gasification of the couch0 lower of the deposit was ter ~ inée and that the sone understood ontre S2 ondages t ~ t S3 was in gaseous bear ~ flcation. At this internship ploitatlon, air at ~ o ~ ph ~ rique, brought to the required presslon by lo compre ~ æeur 1 actlonne by lo engine alectriquo 2 ~ est irJect ~ ~
traveræ lo sondsge S2 and, at the piod of o- oondsge ~ 8th left in the veino we are in ~ ploitatlon.
A psrtle of d ~ blt progrease d0 S2 vor ~ S3 in an area that oo ~ porto enooro uno important r ~ sorv ~ de oh ~ rbon ~ gsz ~ ifldr. Gas psuvr- obtonu par oombu ~ tion party ~ lle we pr ~ senoo of ~ an excas do combus-t ~ blo r ~ mo ~ t- par lo sc ~ ds4e S3 ~ p ~ rvlont ~ la surfaoe ~ ~ une prosslon de l ~ order of 15 ~ 25 bars and ~ uno te ~ p ~ rature d- l ~ order ~ e ~ 50 to 300C; he oot epur ~ d ~ no lo ~ scrubbor ~ 3 and bral ~ tou ~ our ~ 80U ~ pre88ion ~ d ~ n ~ la oh ~ mbre do oombu ~ tlon 4 ~ the air oo ~ burant being supplied by the co ~ prosseur 5.
Llautro p ~ rtio of the air flow, irJecté by the S2 probe, o ~ lnfiltro ontro S2 and Sl in the scree zone which ~ remains after aoh ~ v ~ mount ~ gas operation ~ ifioation ~ 91 ~ rbchauffo in contact with 1060 ~ 87 rocks and causes c ~ mbustion dso r ~ oidua of coal that have escaped ~
to gasification. The mixture of syrup and smoke obtained in this way goes back by the probe ~ e Sl, at a pre ~ sion of llorder from 15 to 25 bar ~ and ~ a temperature of the order of 250 to 300C; he is ~ pura in the "scrubber"
6 and in ~ ect ~ in the combustion chamber ~ to dilute the smoke 3 combustion and bring them back to the maximum temperature which can be tolerated at the entry of the holding turbine $ e 7.:
The gri ~ or captured dan ~ the top of the deposit by the cap survey:
taRe S4 is purified in the "scrubber" 8, compressed da ~ s the compre ~ seur 9, stock ~ dan9 the r ~ 3ervoir 10 and used, according to the ~ needs, for food ~
ter a pilot flame and regularize the operating conditions of the combustion chamber 4.
The fumes ~ e ~ leaving the combustion chamber enter dan ~:
the turbine 7 has a temperature of the order of 800 to 900C ~ eIle ~ in res-come out relaxed at a pressure close to atmospheric pressure at a temperature of the order of 400 to 450C, they will then cross the recuperation ohaudl ~ 11 a ~ ant dlêtre ro ~ etées at the atmosphere psr 1B ohe ~ in ~ o 12 ~
The oirouit ~ do vaporization of the recovery boiler 11 ~ have sli ~ ent ~ by the po ~ po ~ water 13- Uno seoondo pompo 14 feeds leo di ~ po ~ itifa de r ~ froidiao ~ ent plso ~ sal ~ int ~ riour du sondagoa S
and g3, L ~ ~ apeur produced psr ooo device ~ en r ~ operation of the ohalour aon ~ ible dos ~ a ~ and do9 YUm ~ e9 ~ is r ~ so ~ blée d ~ ns colleateur 15 ~ ui reJol3t le oiroult vspeur de la ohaudl ~ r- of recoupment 11. Any la ~ apeur produito eot dbtenduo dsno la turbino 16 ot oondon3 ~ 0 da ~ s lo oondon80ur 17. ~:
The ~ 6n ~ rglo producto by the turbine ~ vspeur 16 is converted.
on ~ lectrlolté by the alt ~ rDateur 18. A small part of the ~ nerglo pro-.
duito psr the ga3 turbine 7 ost oon ~ om ~ ée by the compres3aur 5, the qolde e ~ t con ~ ertl on ~ lectrloit ~ by alternator 19.
.
106 ~) 787 Provided that the circulation of air and gases between the 8 so ~ dage ~ S2, Sl S3 is reali ~ ée continuously ~ we could consider ac ~
tio ~ ner the compress ~ ur 1 by coupling ~ t dlrect ~ the gsz turbine 7.
However, it is more advantageous to carry out the circulatlon of air and gases be the 3 probes S2, Sl and S3 following a cycle which includes alternating periods of colnpression ~ usqu ~ to a pre ~ sion maximum of the order of 30 ~ 50 bars and period of relaxation ~ u3 until the minimum pressure around 15 to 25 bars.
~ with this type of fo ~ ctionnernent, it is possible to modulate dan9 to a large extent the amount of electrical energy produced by the central ~ for 3 ~ adapt to ~ fluctuations in demand, while maintaining nant le fonotionnelnen ~ gas and steam turbines at their power m ~ xl ~ ale. `~
~ as ~ excmple, we can cite the following ¢ hi ~ fre3 which could be made in ~ the ca ~ of a power station of a name puiosance ~ -100 MW capacity ~ n re ~ ime oontinu:
Puisoanoe ~ supplied by the turbine ~ steam ~ ~ 58 NW
PulJoa ~ co fournio by gas turbine- ~ 100 l ~ W
Pulsoanoe oonoomm ~ e par le oompros30ur 5 ~ -10 MW
Pui ~ oanoo oonsomm ~ o par lo oo ~ pressour 1- -40 MW
Then ~ ano0 con ~ omm ~ o by 1 ~ 8 pompos and aocessolres ~ - 8 MW ~ `
100 .YW
.
P ~ rlod_ ~ _do _ ~ p_eso_on (50 ~ _u_t ~ n2a) s Pui ~ noo ~ ournle par 1 ~ turbino ~ steam ~ ~ 58 HW
Then ~ 8 ~ noo rournle by the gas turbine - ~ 100 ~ W
Power ~ noo oonsomm ~ e by the compressor 5s -10 HW
Puls ~ anoo oonJommso by the oompres ~ eur 1- -80 N ~
Pul888noo oon ~ Qmm ~ o by the ~ pQmpes and acoessoire ~ s 8 ~ W
PU10 ~ 8DC- ~ supplied 8U r ~ sosu- 60 MW
- 10 ~
Decoration periods ~ pr ~ ss ~ on (50 ~ tem ~ s):
Power supplied by the steam turbine: ~ 58 ~ d Power supplied by the gas turbine ~ 100 I ~ W
Power consumed by compressor 5: - 10 MW
Power consumed by pumps and accessories; - 8 NW
Power supplied at 140 MW
~. , ~,.
.. ..
Claims (7)
EXCLUSIF DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME SUIT: THE ACHIEVEMENTS OF THE INVENTION ABOUT WHICH A RIGHT
EXCLUSIVE OF OWNERSHIP OR PRIVILEGE IS CLAIMED, ARE
DEFINED AS FOLLOWS:
plus de cinq cents mètres de profondeur, consistant en une circulation d'un courant gazeux avec filtration à travers les couches de combustible, obtenue en injectant de l'air ou un autre agent gazéifiant par un ou plusieurs sondages foncés à partir de la surface et en recueillant, par un ou plusieurs autres sondages, les gaz produits dans le gisement par l'action de l'agent gazéifiant, la gazéification souterraine étant réa-lisée sous pression, en alternant, d'une manière cyclique, des périodes d'augmentation de la pression jusqu'à une valeur maximale de l'ordre de 30 à 50 bars et des périodes de décompression jusqu'à une valeur minimale de 15 à 25 bars, caractérisé par la combinaison d'une production continue de gaz et d'une fluctuation cyclique de la pression, dans le gazogène souterrain, obtenue par variation du débit et de la pression de l'agent gazéifiant injecté, la pression du gaz tout le long du circuit, restant constamment inférieure à la pression hydrostatique existant dans les terrains susjacents. 1- Method of underground gasification of a deposit of hard coal or lignite consisting of a set of layers located more than five hundred meters deep, consisting of traffic a gas stream with filtration through the fuel layers, obtained by injecting air or another gasifying agent with one or several dark soundings from the surface and collecting, by one or more other boreholes, the gases produced in the deposit by the action of the gasifying agent, the underground gasification being carried out read under pressure, alternating cyclically periods pressure increase up to a maximum value of the order from 30 to 50 bars and decompression periods up to a value minimum of 15 to 25 bars, characterized by the combination of a continuous production of gas and a cyclic fluctuation in pressure, in the underground gasifier, obtained by varying the flow and the gasifier pressure injected, gas pressure along of the circuit, constantly remaining below the hydrostatic pressure existing in the overlying lands.
en ce que la gazéification des couches profondes du gisement, la com-bustion du combustible qui a échappé à la gazéification et la production de vapeur d'eau pur récupération de la chaleur sensible des gaz de gazéi-fication et des fumées de combustion sont accompagnées d'un captage du grisou qui se dégage dans la partie supérieure du gisement, par suite de la détente et de la fissuration des terrains consécutives à la gazéification et à la combustion résiduaire des couches profondes. 5- Method according to claim 2, characterized in that the gasification of the deep layers of the deposit, the fuel bust that escaped gasification and production pure water vapor recovery of sensible heat from gas combustion and combustion fumes are accompanied by a capture of the grisou which emerges in the upper part of the deposit, as a result relaxation and cracking of the land following the gasification and residual combustion of deep layers.
en ce que la production des gas pauvres de la gazéification, des fumées de la combustion "in situ", des gaz riches du dégazage des couches sus-jacentes, et de la vapeur d'eau produite dans les circuits de refroidissement des sondages, est associée à la production d'élec-tricité dans une centrale à cycle combiné "trubine à gaz + turbine à
vapeur" utilisant tout à la fois:
- les gaz pauvres qui sont brûlés sous pression dans une chambre de combustion alimentant la turbine à gaz, - les gaz riches qui sont stockés ou injectés dans la chambre de combustion pour alimenter une flamme pilote et pour pallier les variations du pouvoir calorifique des gaz pauvres, - les fumées qui sont utilisées pour diluer et refroidir les fumées de combustion des gaz dans la chambre de combustion, et - la vapeur d'eau qui contribue à l'alimentation de la turbine à
vapeur. 6- A method according to claim 3, characterized in that the production of poor gasification gases, combustion fumes "in situ", rich gases from the degassing of overlying layers, and water vapor produced in the circuits cooling, is associated with the production of electro tricity in a combined cycle power plant "gas trubine + turbine steam "using all at once:
- the lean gases which are burned under pressure in a combustion supplying the gas turbine, - the rich gases which are stored or injected into the combustion to supply a pilot flame and to overcome variations in the calorific value of lean gases, - the fumes which are used to dilute and cool the fumes combustion gases in the combustion chamber, and - the water vapor which contributes to the supply of the turbine to steam.
en ce que les alternances de périodes de compression d'agent gazéifiant et de décompression des gaz et des fumées produites durant les phases de gazéification et de combustion "in situ" sont synchronisées avec les fluctuations des demandes de courant dans le réseau électrique, les périodes de compression de l'agent gazéifiant coïncidant avec les périodes de faible demande du réseau électrique et les périodes de décompression du gazogène souterrain se situant en phase avec les périodes de pointe d'utilisation du réseau électrique, de telle façon que l'énergie accu-mulée par la compression des gaz dans les cavités souterraines, durant les périodes de faible demande, puisse être restituée au réseau, sons forme d'énergie électrique, durant les périodes de pointe. 7- A method according to claim 6, characterized in that the alternation of gasifying agent compression periods and decompression of gases and fumes produced during the phases gasification and combustion "in situ" are synchronized with fluctuations in current demands in the electrical network, gasifier compression periods coinciding with the periods low demand from the power grid and decompression periods underground gas generator in phase with peak periods use of the electricity grid, so that the energy accumulates mulated by the compression of gases in the underground cavities, during periods of low demand, can be returned to the network, sounds form of electrical energy, during peak periods.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE6045122A BE832017A (en) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | NEW PROCESS FOR EXPLOITATION OF A COAL OR LIGNITE DEPOSIT BY UNDERGROUND GASING UNDER HIGH PRESSURE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA1060787A true CA1060787A (en) | 1979-08-21 |
Family
ID=3874645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA258,455A Expired CA1060787A (en) | 1975-07-31 | 1976-07-27 | Coal or lignite field development by underground high pressure gasification |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU511244B2 (en) |
BE (1) | BE832017A (en) |
CA (1) | CA1060787A (en) |
DE (1) | DE2632996A1 (en) |
FR (1) | FR2319700A1 (en) |
GB (1) | GB1501310A (en) |
NL (1) | NL7608465A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112360461A (en) * | 2020-11-26 | 2021-02-12 | 中铁工程装备集团有限公司 | Circulating coal mining method and mining system thereof |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6715546B2 (en) | 2000-04-24 | 2004-04-06 | Shell Oil Company | In situ production of synthesis gas from a hydrocarbon containing formation through a heat source wellbore |
WO2001081715A2 (en) | 2000-04-24 | 2001-11-01 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and system for treating a hydrocarbon containing formation |
US6588504B2 (en) | 2000-04-24 | 2003-07-08 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a coal formation to produce nitrogen and/or sulfur containing formation fluids |
US6698515B2 (en) | 2000-04-24 | 2004-03-02 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a coal formation using a relatively slow heating rate |
US6715548B2 (en) | 2000-04-24 | 2004-04-06 | Shell Oil Company | In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation to produce nitrogen containing formation fluids |
US7032660B2 (en) | 2001-04-24 | 2006-04-25 | Shell Oil Company | In situ thermal processing and inhibiting migration of fluids into or out of an in situ oil shale formation |
US20030079877A1 (en) | 2001-04-24 | 2003-05-01 | Wellington Scott Lee | In situ thermal processing of a relatively impermeable formation in a reducing environment |
WO2004038173A1 (en) | 2002-10-24 | 2004-05-06 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Temperature limited heaters for heating subsurface formations or wellbores |
WO2004097159A2 (en) | 2003-04-24 | 2004-11-11 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Thermal processes for subsurface formations |
CA2563589C (en) | 2004-04-23 | 2012-06-26 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Inhibiting reflux in a heated well of an in situ conversion system |
US7556095B2 (en) * | 2005-10-24 | 2009-07-07 | Shell Oil Company | Solution mining dawsonite from hydrocarbon containing formations with a chelating agent |
CN101316983B (en) * | 2005-10-24 | 2012-11-28 | 国际壳牌研究有限公司 | Methods of filtering a liquid stream produced from an in situ heat treatment process |
US7644993B2 (en) | 2006-04-21 | 2010-01-12 | Exxonmobil Upstream Research Company | In situ co-development of oil shale with mineral recovery |
WO2008048453A2 (en) | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | Improved method of developing a subsurface freeze zone using formation fractures |
WO2008048454A2 (en) | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | Combined development of oil shale by in situ heating with a deeper hydrocarbon resource |
CA2663824C (en) | 2006-10-13 | 2014-08-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Optimized well spacing for in situ shale oil development |
CN101641495B (en) | 2007-03-22 | 2013-10-30 | 埃克森美孚上游研究公司 | Granular electrical connections for in situ formation heating |
CN101636555A (en) | 2007-03-22 | 2010-01-27 | 埃克森美孚上游研究公司 | Resistive heater for in situ formation heating |
WO2008143749A1 (en) | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole burners for in situ conversion of organic-rich rock formations |
US8151877B2 (en) | 2007-05-15 | 2012-04-10 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole burner wells for in situ conversion of organic-rich rock formations |
US8146664B2 (en) | 2007-05-25 | 2012-04-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Utilization of low BTU gas generated during in situ heating of organic-rich rock |
BRPI0810590A2 (en) | 2007-05-25 | 2014-10-21 | Exxonmobil Upstream Res Co | IN SITU METHOD OF PRODUCING HYDROCARBON FLUIDS FROM A ROCK FORMATION RICH IN ORGANIC MATTER |
US8082995B2 (en) | 2007-12-10 | 2011-12-27 | Exxonmobil Upstream Research Company | Optimization of untreated oil shale geometry to control subsidence |
BRPI0911530A2 (en) | 2008-05-23 | 2016-07-05 | Exxonmobil Upstream Res Co | methods for producing hydrocarbon fluids from an organic rich rock formation, and for using gas produced from an in situ conversion process in a hydrocarbon development area |
AU2010216407B2 (en) | 2009-02-23 | 2014-11-20 | Exxonmobil Upstream Research Company | Water treatment following shale oil production by in situ heating |
BRPI1015966A2 (en) | 2009-05-05 | 2016-05-31 | Exxonmobil Upstream Company | "method for treating an underground formation, and, computer readable storage medium." |
US8863839B2 (en) | 2009-12-17 | 2014-10-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | Enhanced convection for in situ pyrolysis of organic-rich rock formations |
WO2012030426A1 (en) | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Olefin reduction for in situ pyrolysis oil generation |
AU2011296521B2 (en) | 2010-08-30 | 2016-06-23 | Exxonmobil Upstream Research Company | Wellbore mechanical integrity for in situ pyrolysis |
AU2012332851B2 (en) | 2011-11-04 | 2016-07-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | Multiple electrical connections to optimize heating for in situ pyrolysis |
WO2013165711A1 (en) | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods of detecting an intersection between a wellbore and a subterranean structure that includes a marker material |
DE102012014657A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for recovering carbonaceous substances from oil sands |
AU2014340644B2 (en) | 2013-10-22 | 2017-02-02 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods for regulating an in situ pyrolysis process |
US9394772B2 (en) | 2013-11-07 | 2016-07-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Systems and methods for in situ resistive heating of organic matter in a subterranean formation |
CN103742120B (en) * | 2013-12-23 | 2017-01-25 | 新奥气化采煤有限公司 | Underground gasification communication method |
AU2015350480A1 (en) | 2014-11-21 | 2017-05-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Mitigating the effects of subsurface shunts during bulk heating of a subsurface formation |
CN113586193B (en) * | 2021-09-13 | 2023-07-25 | 重庆国贵赛车科技股份有限公司 | Replaceable multi-heat source waste heat generator set |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE455628A (en) * | ||||
DE2161251A1 (en) * | 1971-12-10 | 1973-06-28 | Wenzel Werner | PROCEDURE FOR TREATMENT, PREFERRED GASIFICATION, OF SOLID FUELS IN UNDERGROUND STORAGE |
BE818898A (en) * | 1974-08-14 | 1974-12-02 | NEW PROCESS FOR EXPLOITATION OF A COAL OR BITUMINOUS SHALE DEPOSIT BY DEGASING | |
BE826613A (en) * | 1975-03-12 | 1975-06-30 | METHOD AND APPARATUS FOR COOLING THE TUBING OF BORES INTENDED FOR THE UNDERGROUND CARBONATION OF SOLID FUEL DEPOSITS |
-
1975
- 1975-07-31 BE BE6045122A patent/BE832017A/en not_active IP Right Cessation
-
1976
- 1976-07-21 FR FR7622274A patent/FR2319700A1/en active Granted
- 1976-07-21 GB GB3034276A patent/GB1501310A/en not_active Expired
- 1976-07-22 DE DE19762632996 patent/DE2632996A1/en not_active Ceased
- 1976-07-27 CA CA258,455A patent/CA1060787A/en not_active Expired
- 1976-07-30 NL NL7608465A patent/NL7608465A/en active Search and Examination
- 1976-08-02 AU AU16491/76A patent/AU511244B2/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112360461A (en) * | 2020-11-26 | 2021-02-12 | 中铁工程装备集团有限公司 | Circulating coal mining method and mining system thereof |
CN112360461B (en) * | 2020-11-26 | 2022-03-04 | 中铁工程装备集团有限公司 | Circulating coal mining method and mining system thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1501310A (en) | 1978-02-15 |
NL7608465A (en) | 1977-02-02 |
FR2319700B1 (en) | 1979-07-27 |
BE832017A (en) | 1975-11-17 |
FR2319700A1 (en) | 1977-02-25 |
AU1649176A (en) | 1978-02-09 |
AU511244B2 (en) | 1980-08-07 |
DE2632996A1 (en) | 1977-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1060787A (en) | Coal or lignite field development by underground high pressure gasification | |
US7341102B2 (en) | Flue gas injection for heavy oil recovery | |
AU2006200466B2 (en) | Flue gas injection for heavy oil recovery | |
FR2546976A1 (en) | GAS TURBINE CHEMICAL TREATMENT FACILITY OPERATING IN CLOSED CYCLE | |
EP1261802B1 (en) | Environmentally friendly method for generating energy from natural gas | |
KR20100037627A (en) | Power generation process and system | |
US20110293501A1 (en) | Large scale green manufacturing of ammonia using plasma | |
WO2016057765A1 (en) | Thermally assisted oil production wells | |
CN102787830B (en) | Method and device for exploiting deep sea combustible ice | |
CN111608618A (en) | Low-carbon ocean hydrate exploitation and power generation utilization system | |
CN109779574B (en) | Natural gas hydrate exploitation system and method based on wind power compensation | |
Sergeev et al. | A gas-generator combined-cycle plant equipped with a high-head heat-recovery boiler | |
CN202755954U (en) | Device for exploiting of deep-sea combustible ice | |
JP6917647B2 (en) | Methane gas recovery method and carbon dioxide low emission power generation method, and methane gas recovery system and carbon dioxide low emission power generation system | |
EP4053395A1 (en) | Method for producing electricity in an oil platform and installation for implementation thereof | |
RU95118537A (en) | METHOD OF PRODUCING ELECTRIC POWER UNDER SHAFT CARBON-GASIFICATION AND / OR UNDERGROUND COMBUSTION | |
WO2023114760A2 (en) | Comprehensive energy systems | |
Kayukawa et al. | MHD/gas turbine/steam turbine triple combined cycle with thermochemical heat recovery | |
SU941587A1 (en) | Method of underground gasification of coal | |
WO2023148477A1 (en) | Method and apparatus for recovering energy | |
BE891305A (en) | PROCESS FOR PRODUCING ENERGY FROM COAL AND INSTALLATION THEREFOR | |
JPH01129095A (en) | Production of fuel gas through utilization of geothermal energy | |
FR2495280A1 (en) | Steam generating system for driving turbine - uses hydrogen and oxygen fed into combustion chamber and having water injection | |
FR2810367A1 (en) | Multiple fuel power station uses synthetic and conventional fuels to supply turbine or thermal engine | |
DE102021001242A1 (en) | Process for obtaining energy and raw materials from biomass |