The invention discloses a mobile gas injection device and method suitable for underground coal gasification, the gas injection channel is arranged in the borehole drilling channel gasifier coal seam floor above, as gasification agent injection channel, the gas injection channel for coal seam in the drilling channel, the direction of drilling along the inclined seam or horizontal direction. Limit the gas injection channel length from coal seam drilling technology and the geological condition of coal seam; the invention can be implemented in the operation of underground gasification process, with the orientation of the moving reaction, gas injection pipeline according to the position of flame and the more accurate working face, small size mobile gas injection interval. Thus, the stable air flow state and steady gasification reaction interface morphology structure are ensured in the flame working face; the invention does not need to be constructed in the gas injection channel of the gasifier, and the complex airtight wall structure is not needed outside the gasifier, so as to improve the construction efficiency of the gasifier.
【技术实现步骤摘要】
一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置及方法
本专利技术涉及的是煤炭地下气化
,具体的说是一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置及方法。
技术介绍
煤炭地下气化技术是采用化学开采方法将煤炭在地下原位直接进行燃烧气化产生可燃气体。煤炭地下气化是一种新型的原位煤层流态化开采方法,也是一种高碳资源低碳化开发清洁能源新技术,属于资源与环境协调的煤炭绿色开采技术体系。煤炭地下气化将建井、采煤、气化三大工艺合而为一,以其产气成本低、安全性高和环境效益好的优点,具有良好的经济效益、环境效益和安全效益,是煤炭资源绿色开采技术。煤炭地下气化在世界范围内受到了广泛的重视,前苏联、欧洲、美国、日本、澳大利亚、中国及亚洲多个国家进行了大量的理论研究和工业性试验,该技术在低品质(高硫、高灰)、急倾斜、薄煤层、深部煤层、“三下”压煤以及常规技术经济不可采等残滞留煤的开采利用方面具有很好的适应性。除此之外,煤炭地下气化所产煤气成本仅为地面气化炉气化的25-50%,可以作为燃气发电、锅炉燃料以及合成化工产品的原料气,显著降低发电或合成化工产品的成本。煤炭地下气化还具有显著的环境效益,大大减小燃煤污染、煤矸石及灰渣的排放,有效解决目前燃煤引发的大气雾霾问题,且与碳捕集和封存技术相结合,可有效减少温室气体排放,具有广阔的应用前景。煤炭地下气化属于原位实体煤层气化过程,气化煤层不能移动,燃烧反应界面随注气而移动,因此这就要求气化剂注入点能随着火焰工作面的移动而定向移动,使注入点注入的气化剂能直接就近地输送到火焰工作面反应界面位置。现阶段对于注气和燃烧控制方面的技术手段和装备不多,根据查阅已公 ...
【技术保护点】
一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置,其特征在于:包含注气通道钻孔、注气通道护管、注气管路、热熔式弹性连接器、卡扣式连接器;所述注气通道钻孔为布置于气化炉煤层底板之上的钻孔通道,作为气化剂的注入通道,该注气通道为煤层内钻孔通道,钻井方向可沿煤层倾斜或者水平方向,注气通道长度受煤层钻孔工艺和煤层地质条件的限制;所述注气通道护管为布置于注气通道内的筛管,筛管圆周布置有小孔,所注气化剂可以通过小孔扩散到气化反应工作面附近;所述注气管路为布置于注气通道筛管内的管路,是气化剂的输送通道;所述热熔式弹性连接器布置于注气管路的一定位置,当气化反应工作面到达该装置位置时,在温度的作用下,该装置断开形成新的注气口,由新的注气口为气化反应工作面提供气化剂;所述卡扣式连接器是注气管路的连接装置,两段首尾连接的注气管路在卡扣式连接器的作用下连接在一起。
【技术特征摘要】
1.一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置,其特征在于:包含注气通道钻孔、注气通道护管、注气管路、热熔式弹性连接器、卡扣式连接器;所述注气通道钻孔为布置于气化炉煤层底板之上的钻孔通道,作为气化剂的注入通道,该注气通道为煤层内钻孔通道,钻井方向可沿煤层倾斜或者水平方向,注气通道长度受煤层钻孔工艺和煤层地质条件的限制;所述注气通道护管为布置于注气通道内的筛管,筛管圆周布置有小孔,所注气化剂可以通过小孔扩散到气化反应工作面附近;所述注气管路为布置于注气通道筛管内的管路,是气化剂的输送通道;所述热熔式弹性连接器布置于注气管路的一定位置,当气化反应工作面到达该装置位置时,在温度的作用下,该装置断开形成新的注气口,由新的注气口为气化反应工作面提供气化剂;所述卡扣式连接器是注气管路的连接装置,两段首尾连接的注气管路在卡扣式连接器的作用下连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置,其特征在于:所述热熔式弹性连接器包括热熔式螺栓、凹式对接法兰和内嵌式弹簧;所述热熔式螺栓为注气管路上的连接装置,当温度达到一定值后,在一定时间下可以熔断;所述凹式对接法兰为注气管路上的连接装置,该法兰有凹槽,内部嵌装有弹簧装置;所述内嵌式弹簧安装于凹式对接法兰内部,凹式对接法兰连接时该弹簧处于压缩状态,当温度达到一定值后,在一定时间下热熔式螺栓熔断,在内嵌式弹簧的弹性力作用下,在凹式对接法兰连接处,注气管路断开,形成新的注气管路开口。3.根据权利要求1所述的一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置,其特征在于:所述卡扣式连接器包括凹槽法兰盘、普通法兰盘、卡舌、弹簧和卡舌槽;所述普通法兰盘、卡舌、弹簧和卡舌槽构成卡扣式连接器的卡头部分;所述凹槽法兰盘为卡扣式连接器的卡槽部分。4.根据权利要求3所述的一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置,其特征在于:所述卡头部分沿圆周布置有多个卡舌,卡舌底端连接有弹簧,并整体嵌入卡舌槽内,卡头部分布置有一个焊接于注气管路上的普通法兰盘。5.根据权利要求3所述的一种适用于煤炭地下气化的移动注气装置,其特征在于:所述卡槽部分为焊接于注气管路...
【专利技术属性】
技术研发人员:辛林,程卫民,谢军,刘震,
申请(专利权)人:山东科技大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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