[發明專利]一種地下煤層氣化用多通道連續管點燃系統

在審

• 申請號: 202011420131.7
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112502681A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 高科;聞育民;錢雨華;梁杰;錢榮國;白永明;劉朝陽;王青俊;池喜龍;朱建輝;王忠偉;宋大川;魏傳玉
• 申請（專利權）人: 吉林大學;錦州中科制管有限公司;中國礦業大學（北京）;陜西陜煤澄合礦業有限公司王村煤礦斜井
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243;E21B47/07;F23D14/46
• 代理公司: 安徽濰達知識產權代理事務所(普通合伙) 34166
• 代理人: 李英姿

一種地下煤層氣化用多通道連續管點燃系統，包括連續管外管、連續管內管、冷卻入水管等，連續管內管內嵌在連續管外管內部且連續管內管外壁與連續管外管內壁間構成環狀空腔；連續管外管和連續管內管與燃燒頭上端固定連接，燃燒頭內部設有環形散熱腔，冷卻入水管和冷卻出水管與環形散熱腔連通，燃氣管貫穿燃燒頭將可燃氣體輸送至燃燒區，燃燒頭上設置有至少兩個熱電偶，噴水管貫穿燃燒頭將燃燒水噴出至燃燒區，火花塞安裝在燃燒頭上并與點火電纜連接，該系統可實現地下煤層點燃及燃燒區溫度的實時監測，并保證其在高溫工作環境下可以正常工作，該系統的提出也為后期優化與研發同類煤層氣開采裝備提供了新的思路與方法。

技術領域

本發明屬于煤層氣開采領域，具體涉及一種地下煤層氣化用多通道連續管點燃系統。

背景技術

近年來，國家對于生態環境的保護和治理工作越來越重視，減少了對于煤炭資源的開采，加大了對于清潔能源的開發和利用。而煤層氣作為一種新型潔凈能源，是煤炭的伴生氣，開發煤層氣對緩解能源的供需矛盾、保證煤炭開采安全，實施可持續發展的能源戰略具有十分重要的現實意義。現階段，用于提高煤層氣采出率的技術有很多，如水力壓裂技術、高能氣體壓裂技術、注氣技術、氣潤濕反轉技術、生物固氮酶技術、多分支水平井技術等，但這些技術往往只能通過改善煤層氣開采全過程中的某一個方面來提高煤層氣采出率。而火燒煤層技術則有別于其他技術，從煤層氣的解吸到擴散再到滲流，該技術可以對其全過程進行改善，以此來提高煤層氣采收率。要想采用火燒煤層技術開采煤層氣，所面臨的首要問題就是：(1)如何將煤層點燃。(2) 如何使得點燃煤層的裝置在地下高溫環境下保持正常工作，防止其熔化失效。

發明內容

本發明提出了一種地下煤層氣化用多通道連續管點燃系統，旨在實現地下煤層點燃及燃燒區溫度的實時監測，并保證其在高溫工作環境下可以正常工作，該系統的提出也為后期優化與研發同類煤層氣開采裝備提供了新的思路與方法。

一種地下煤層氣化用多通道連續管點燃系統，包括連續管外管、連續管內管、冷卻入水管、冷卻出水管、燃氣管、點火電纜、燃燒頭、噴水管和火花塞，連續管內管內嵌在連續管外管內部且連續管內管外壁與連續管外管內壁間構成環狀空腔；

所述燃燒頭軸向方向設有貫穿的氧氣通道且燃燒頭內部軸向延伸有密閉的環形散熱腔，所述的連續管外管和連續管內管與燃燒頭上端固定連接；

所述的冷卻入水管和冷卻出水管經由環狀空腔貫穿至環形散熱腔內部與環形散熱腔連通；

所述的燃氣管經由環狀空腔后貫穿環形散熱腔與燃燒頭將可燃氣體輸送至燃燒區；

所述的燃燒頭上設置有至少兩個熱電偶，數據傳輸線纜經由環狀空腔與環形散熱腔后與熱電偶連接；

所述的噴水管貫穿環形散熱腔與燃燒頭將燃燒水從連續管內管和連續管外管的環狀空腔進入噴水管噴出至燃燒區；

所述的火花塞安裝在燃燒頭上，所述的點火電纜經由環狀空腔與環形散熱腔后與火花塞連接。

本發明的有益效果：

該系統設計有燃氣管、氧氣通道、點火電纜、火花塞和熱電偶，可以實現以電打火的方式點燃通入的可燃氣體，進而引燃煤層，并可以通過熱電偶實時監測燃燒區溫度的變化，以此來判別煤層是否點燃以及煤層點燃后其燃燒狀態如何，此外，通過冷卻水的循環可以及時地將燃燒區傳遞給系統的熱量帶走，使其自身溫度始終保持在正常工作的范圍內。

附圖說明

圖1為本發明的立體示意圖。

圖2為本發明的俯視圖。

圖3為本發明的仰視圖。

圖4為本發明的燃燒頭的俯視圖。

圖5為本發明整體軸向剖視圖。

圖6為本發明燃燒頭軸向剖視圖。

具體實施方式