一种用于将气化剂进行混合配比的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于将气化剂进行混合配比的系统：采集单元，煤气在线分析单元，控制单元，工业交换机，自控气化剂流量单元；采集单元，用于采集煤层中气化工作面的煤层温度；煤气在线分析单元，用于获取气化的煤气组分和煤气热值；控制单元，接收采集单元发送的煤层温度和煤气在线分析单元发送的煤气组分和热值，生成煤层温度和煤气组分的监测数据集；根据预设的煤层温度与煤气组分的合理数据集对监测数据集进行分析，若监测数据集超出合理数据集的范围，则对气化剂混合配比方案进行调整；控制单元通过工业交换机将气化剂混合配比方案发送至自控气化剂流量单元；自控气化剂流量单元用于根据接收到的气化剂混合配比方案对气化剂进行混合配比。

A system and method for mixing a gasifying agent

The invention discloses a system for mixing of gasifying agent: acquisition unit, gas online analysis unit, control unit, industrial switches, automatic gasifying agent flow unit; collection unit for collecting coal gasified gas in coal seam working face temperature; line analysis unit, used to obtain the gas composition and gas calorific value; control unit, analysis unit sends gas components and calorific value of the coal receiving unit transmits the collected temperature and gas online monitoring data generation, coal seam temperature and gas component in coal layer; according to the temperature and gas components of the preset set reasonable data monitoring and analysis of the data set, if the data set is out of range a reasonable data set, then adjust the mixture ratio of gasifying agent solution; the control unit will gasification agent mixing scheme through industrial switches The automatic gasification agent flow unit is used to mix the gasifying agent according to the mixing proportion scheme of the received gasifying agent.

【技术实现步骤摘要】
一种用于将气化剂进行混合配比的系统及方法
本专利技术涉及煤炭地下气化
，更具体地，涉及一种用于将气化剂进行混合配比的系统及方法。
技术介绍
煤炭地下气化就是将处于地下的煤直接进行有控制的燃烧，通过煤的热作用及化学作用而产生可燃气体的过程。该过程集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体，变传统采煤为化学采煤，省去了庞大的煤炭开采、运输、洗选、气化等工艺的设备，因而具有安全性好、投资少、效益高、污染少等优点，深受世界各国的重视，被誉为第二代采煤方法。在煤炭地下气化技术的实际应用中，作为地下气化炉气化剂(如氧气、空气等)注入设备的喷嘴具有广泛的使用范围和重要的作用。由于煤炭地下气化过程发生于地下煤层中，具有较高的控制难度，在生产过程中，可以应用的控制手段较少，而通过调节气化剂的流量来实施相应的工艺方案，是有限的控制手段之一。由于原位煤层在气化过程中，伴随着强烈的放热过程，对煤层四周的地质结构的影响较大，会发生顶板受热膨胀，甚至塌陷，进而发生顶板涌水、煤气和热量泄漏等现象，对气化过程产生不利影响。因此在气化过程中，必须通过调节气化剂流量来控制气化强度。因此，需要一种技术，通过将气化剂进行混合配比，实现对煤炭气化的控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于将气化剂进行混合配比的系统及方法，以解决如何对气化剂进行混合配比的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于将气化剂进行混合配比的系统，所述系统包括：采集单元，煤气在线分析单元，控制单元，工业交换机，自控气化剂流量单元；所述采集单元，用于采集煤层中气化工作面的煤层温度；所述煤气在线分析单元，用于获取气化的煤气组分和煤气热值；所述控制单元，接收所述采集单元发送的煤层温度和所述煤气在线分析单元发送的煤气组分和热值，生成所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集；根据预设的煤层温度与煤气组分的合理数据集对所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集进行分析，若所述监测数据集超出所述合理数据集的范围，则对气化剂混合配比方案进行调整；所述控制单元通过工业交换机将气化剂混合配比方案发送至自控气化剂流量单元；所述自控气化剂流量单元用于根据接收到的所述气化剂混合配比方案对气化剂进行配比。优选地，所述采集单元安装在垂直孔中，所述垂直孔的终点位于所述煤层中，所述采集单元为多个。优选地，所述采集单元包括K型热电偶。优选地，所述系统包括由多个工艺参数组成的工艺参数集，所述每个工艺参数包括：所述气化剂混合配比方案、所述煤层温度、所述煤气组分、所述煤气热值。优选地，所述工艺参数包括稳定工艺阶段的工艺参数和波动工艺阶段的工艺参数。基于本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种用于将气化剂进行混合配比的方法，所述方法包括：采集煤层中气化工作面的煤层温度；获取气化的煤气组分和煤气热值；生成所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集；根据预设的煤层温度与煤气组分的合理数据集对所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集进行分析，若所述监测数据集超出所述合理数据集的范围，则对气化剂混合配比方案进行调整；将气化剂混合配比方案发送至自控气化剂流量单元；所述自控气化剂流量单元用于根据接收到的所述气化剂混合配比方案对气化剂进行配比。优选地，通过安装在垂直孔中的多个采集单元进行所述煤层温度的采集，所述垂直孔的终点位于所述煤层中，所述采集单元为多个。优选地，所述采集单元包括K型热电偶。优选地，所述方法包括由多个工艺参数组成的工艺参数集，所述每个工艺参数包括：所述气化剂混合配比方案、所述煤层温度、所述煤气组分、所述煤气热值。优选地，所述工艺参数包括稳定工艺阶段的工艺参数和波动工艺阶段的工艺参数。本专利技术提供的技术方案根据对煤层温度和煤气组分的监测数据进行分析，若监测数据集超出合理数据集的范围，则对气化剂混合配比方案进行调整。控制单元通过工业交换机将气化剂混合配比方案发送至自控气化剂流量单元。自控气化剂流量单元用于根据接收到的气化剂混合配比方案对气化剂进行配比。本专利技术的技术方案实现了在气化过程中，通过调节气化剂流量来控制气化强度，而控制依据则来自于对煤层温度和煤气组分的实时监测数据的综合分析，从而优化气化剂的混合配比方案，有利于煤炭气化过程的稳定运行。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术一实施方式的一种用于将气化剂进行混合配比的系统结构图；图2为根据本专利技术一实施方式的气化炉结构示意图；以及图3为根据本专利技术一实施方式的一种用于将气化剂进行混合配比的方法流程图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为根据本专利技术一实施方式的一种用于将气化剂进行混合配比的系统结构图。本专利技术实施方式公开了一种气化剂智能混合配比的系统，包括采集单元、煤气在线分析单元、控制单元、数据库服务单元、工业交换机、自控气化剂流量计。其中，采集单元由多根K型热电偶组成，用于监测煤层中气化工作面的温度；数据库服务单元用于实时存储来自热电偶的煤层温度和来自煤气在线分析单元的煤气组分和煤气热值；控制单元将煤层温度与煤气组分进行综合分析，判断煤层温度和煤气组分是否在合理范围内，一方面控制单元记录煤层温度和煤气组分均处于合理范围内，即稳定工艺阶段时气化剂的混合配比方案，形成工艺经验参数，并存储在数据库单元，另一方面当煤层温度或煤气组分处于合理范围以外时，控制单元发出超限报警，在分析工艺状况后采取相应的气化剂混配方案，并将工艺状况及相应的混配方案记录在数据库单元中，成为未来类似工况的解决方案。气化剂混配方案从控制单元发出指令，经过工业交换机，传递到自控气化剂流量单元，完成调节过程。利用气化剂智能混合配比系统，可以及时地了解气化剂混合配比方案下的工艺状况，同时参考数据库单元的历史气化剂混合配比方案，能够更加精确地调整气化剂混配方案，并将不同工艺状况下的调配方案存储在数据库中，不断积累为工艺调整经验，提高气化过程的稳定性和连续性。如图1所示，系统100包括：采集单元101，煤气在线分析单元102，控制单元104，工业交换机103，自控气化剂流量单元105；采集单元101，用于采集煤层中气化工作面的煤层温度。优选地，采集单元101安装在垂直孔中，垂直孔的终点位于煤层中，采集单元101为多个。采集单元101包括K型热电偶，安装在垂直孔中，垂直孔按照一定的网格密度排列，垂直孔的终点位于煤层中。煤气在线分析单元102，用于获取气化的煤气组分和煤气热值。优选地，控制单元104，接收采集单元101发送的煤层温度和煤气在线分析单元102发送的煤气组分和热值，生成煤层温度和煤气组分的监测数据集；根据预设的煤层温度与煤气组分的合理数据集对煤层温度和煤气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将气化剂进行混合配比的系统，所述系统包括：采集单元，煤气在线分析单元，控制单元，工业交换机，自控气化剂流量单元；所述采集单元，用于采集煤层中气化工作面的煤层温度；所述煤气在线分析单元，用于获取气化的煤气组分和煤气热值；所述控制单元，接收所述采集单元发送的煤层温度和所述煤气在线分析单元发送的煤气组分和热值，生成所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集；根据预设的煤层温度与煤气组分的合理数据集对所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集进行分析，若所述监测数据集超出所述合理数据集的范围，则对气化剂混合配比方案进行调整；所述控制单元通过工业交换机将气化剂混合配比方案发送至自控气化剂流量单元；所述自控气化剂流量单元用于根据接收到的所述气化剂混合配比方案对气化剂进行混合配比。

【技术特征摘要】
1.一种用于将气化剂进行混合配比的系统，所述系统包括：采集单元，煤气在线分析单元，控制单元，工业交换机，自控气化剂流量单元；所述采集单元，用于采集煤层中气化工作面的煤层温度；所述煤气在线分析单元，用于获取气化的煤气组分和煤气热值；所述控制单元，接收所述采集单元发送的煤层温度和所述煤气在线分析单元发送的煤气组分和热值，生成所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集；根据预设的煤层温度与煤气组分的合理数据集对所述煤层温度和所述煤气组分的监测数据集进行分析，若所述监测数据集超出所述合理数据集的范围，则对气化剂混合配比方案进行调整；所述控制单元通过工业交换机将气化剂混合配比方案发送至自控气化剂流量单元；所述自控气化剂流量单元用于根据接收到的所述气化剂混合配比方案对气化剂进行混合配比。2.根据权利要求1所述的系统，所述采集单元安装在垂直孔中，所述垂直孔的终点位于所述煤层中，所述采集单元为多个。3.根据权利要求2所述的系统，所述采集单元包括K型热电偶。4.根据权利要求1所述的系统，所述系统包括由多个工艺参数组成的工艺参数集，所述每个工艺参数包括：所述气化剂混合配比方案、所述煤层温度、所述煤气组分、所述煤气...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，杜慧华，徐军，
申请(专利权)人：新疆国利衡清洁能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65