[實用新型]一種煤炭地下氣化用分離控制水霧化氣化裝置

有效

• 申請號: 201821790939.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN209083275U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 王志剛;賈超;秦磊;石文學;片磊;楊秀俊
• 申請（專利權）人: 天津華北地質勘查局地質研究所
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 周慶路

本實用新型公開了一種煤炭地下氣化用分離控制水霧化氣化裝置，包括沿軸向設置的用于通過氣化劑的第一通道，第一通道的端部開設有第一噴射孔，第一噴射孔上連接有第一噴嘴；第一通道的外圍與其同軸設置有環形的第二通道，第二通道的側壁均勻間隔開設有至少兩個第二噴射孔，第二噴射孔上連接有第二噴嘴，且第二噴嘴的噴射方向與第二通道的軸線方向相垂直；第二通道靠近第一噴嘴的一端與第一通道之間通過頂帽密封，頂帽上開設有第三噴射孔，第三噴射孔上連接有第三噴嘴，第三噴嘴的噴射方向與第二通道的軸線方向平行。本實用新型能夠有效阻止煤層在氣化過程中燃燒后的灰附著在第一噴嘴側面導致噴嘴腐蝕和高溫損壞，還可以防止煤層回火燃燒。

技術領域

本實用新型屬于煤炭地下氣化技術領域，具體涉及一種煤炭地下氣化用分離控制水霧化氣化裝置。

背景技術

煤炭地下氣化技術是將處于地下的煤炭進行有控制地燃燒，通過對煤的熱作用及化學作用產生可燃氣體的過程，其實質是只提取煤中含能組分，變物理采煤為化學采煤，不僅可以回收礦井遺棄的煤炭資源，而且還可以用于開采人工難以開采或開采經濟性、安全性較差的薄煤層、深部煤層、三下壓煤和高硫、高灰、高瓦斯煤層；煤炭地下氣化技術開采出的地下氣化煤氣不僅可作為燃氣直接民用和發電，而且還可以用于提取純氫或作為合成油、二甲醚、氨、甲醇的原料氣，煤炭地下氣化燃燒后的灰渣留在地下，采用充填技術，大大減少了地表下沉，無固體物質排放，因此煤炭地下氣化減少了地面環境的破壞，因而具有安全性好、投資少、效率高、污染少等優點，被譽為第二代采煤方法，是我國潔凈煤技術的重要研究和發展方向。

但是現有技術中采用水蒸氣加以適量富氧或純氧作為氣化劑使用時通常是直接將氧氣和水分混合后用一根噴管噴入地下的氣化反應區，噴管采用的噴嘴都是水平方向噴射的噴嘴，在具體使用過程中，隨著氣化過程的進行，氣化的煤層燃燒后的灰渣會直接覆蓋噴嘴，然后在高溫作用下形成熔融灰渣，進而導致噴嘴被熔融灰渣包裹后燒壞，造成氣化過程不連續。同時由于工作溫度過高，井壁或煤壁上的煤層經常會發生回火燃燒，增大煤炭地下氣化過程的危險性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種煤炭地下氣化用分離控制水霧化氣化裝置，將氣體和水分離輸送，能夠有效阻止煤層在氣化過程中燃燒后的灰附著在第一噴嘴側面導致噴嘴腐蝕和高溫損壞，還可以防止煤層回火燃燒。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種煤炭地下氣化用分離控制水霧化氣化裝置，包括沿軸向設置的用于通過氧氣的第一通道，所述第一通道的端部開設有第一噴射孔，所述第一噴射孔上連接有第一噴嘴；

所述第一通道的外圍與其同軸設置有環形的第二通道，所述第二通道的側壁均勻間隔開設有至少兩個第二噴射孔，所述第二噴射孔上連接有第二噴嘴，且所述第二噴嘴的噴射方向與所述第二通道的軸線方向相垂直；

所述第二通道靠近所述第一噴嘴的一端與所述第一通道之間通過頂帽密封，所述頂帽上開設有第三噴射孔，所述第三噴射孔上連接有第三噴嘴，所述第三噴嘴的噴射方向與所述第二通道的軸線方向平行。

在上述技術方案中，所述第一通道靠近所述第一噴嘴處的內壁上設置有溫度檢測單元。

在上述技術方案中，所述溫度檢測單元包括至少一個熱電偶，所述熱電偶設置至少一個測熱點，至少一個所述測熱點設置在所述第一噴射孔處。

在上述技術方案中，所述第二通道內設有用于支撐定位所述第二噴嘴的支撐塊。

在上述技術方案中，所述第二噴射孔設置在垂直于軸線方向的同一平面內。

在上述技術方案中，所述頂帽的形狀為圓臺形。

在上述技術方案中，所述第二通道外對稱設置有支撐片，支撐片為方形或半圓形，兩個支撐片之間的管壁上設置有開閉口。