CN107815330A - 撬装式气体燃料点火装置及其点火方法 - Google Patents
撬装式气体燃料点火装置及其点火方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107815330A CN107815330A CN201711136166.6A CN201711136166A CN107815330A CN 107815330 A CN107815330 A CN 107815330A CN 201711136166 A CN201711136166 A CN 201711136166A CN 107815330 A CN107815330 A CN 107815330A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- valve
- pressure
- pipeline
- steel cylinder
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 227
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 88
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 101
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 101
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 45
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 claims description 36
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 6
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
- F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
本发明公开了一种撬装式气体燃料点火装置及其点火方法，点火装置包括拖车、气体储存器和阀门仪表控制面板，气体储存器和阀门仪表控制面板两者均设置在拖车上，气体储存器用于提供煤炭地下气化点火所需的气体；阀门仪表控制面板上设置有与气体储存器相连通并用于输送气体的管路，且管路上设置有用于控制气体输送的阀门和仪表。点火方法为利用自燃气体和燃料气体点燃煤层，利用性质稳定安全的气体来对输送管路加以保护。上述点火装置及其点火方法，能够将气体燃料高效安全地输送至地下气化炉内进行点火。点火装置采用了撬装式结构设计，移动更加灵活，从而能够便捷地将点火装置移动至需要进行点火作业的井口。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭地下气化技术领域，具体涉及一种撬装式气体燃料点火装置及其点火方法。
背景技术
煤炭地下气化(Underground Coal Gasification，UCG)就是将处于地下的煤炭进行有控制地燃烧，通过对煤的热作用及化学作用而产生燃料气体的过程。该过程集建井、采煤、地面气化三大工艺为一体，变传统的物理采煤为化学采煤，只提取煤中的含能组分，而将灰渣、矸石等留在地下，实现了地下无人生产，避免了人身伤害和各种矿井事故的发生，被誉为“第二代”采煤方法。
煤炭地下气化过程中，处于地下的煤层是煤炭地下气化工艺技术的气化目标，因此需要建立煤炭地下气化炉，并需要在地下气化炉相关位置处建立火源后，才能开始对煤层的气化，即需要对地下煤层进行点火。
煤炭地下气化点火方法众多，公开报道的主要有：焦炭点火、电点火、硅烷点火、化学凝固点火剂点火等，对于钻井式煤炭地下气化的点火时通过钻井构建气化通道，点火在气流通道中进行，一般点火方式采用电点火法。在含水、压力等外在条件下，电点火器很容易损坏，随可以点燃煤层，但易造成点火失败。采用硅烷点活法可按要求随时点燃，按导索伸缩程度随处点燃，因此，硅烷点火在国外(欧、美、澳大利亚等)煤炭地下气化项目中得到广泛应用，其基本原理是利用硅烷在空气中能够自燃的特性，将硅烷、空气(或氧气)注入煤层中，硅烷自燃产生热量引燃煤层。公开号为CN102080529A的中国发明专利，其公开了一种一种煤层气洞穴热力完井方法，其中，步骤(5)就是注入硅烷、氧气，洞穴部位开始燃烧，加热煤层。而公开号为CN204327059U的中国发明专利，其公开了一种点火装置，包括管道、点火盘和点火针；管道包括内管和外管；内管设置在外管内，并与外管形成气化剂通道；气化剂通道包括进气口和出气口；进气口与外部气化剂源连通；外部气化剂源将气化剂从进气口输入气化剂通道，并通过出气口喷出。由此可见该点火装置也是使用气化剂作为燃料点燃煤层，而硅烷正是气化剂的最佳选择。
硅烷点火的优点是点火速度快、发热量高、点火设备相对简单，但由于硅烷易挥发，遇空气可形成爆炸性混合物，爆炸极限范围宽，安全性极差；并且由于硅烷的焦耳-汤姆逊效应非常明显，对于大流量输送系统，调压阀会出现结霜现象，严重时会造成阀门失效。国外早期项目，如美国落基山1号项目，实际使用过程中，曾经发生管道因过冷而冻堵，影响硅烷气化，因而，使用硅烷进行点火，首要的是解决硅烷的安全输送问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种撬装式气体燃料点火装置，能够将气体燃料安全输送至地下气化炉内进行点火，另外，本发明的目的还在于提供一种点火方法，其能够对地下气化炉点火进行良好地控制和操作。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种撬装式气体燃料点火装置，包括：
拖车；
气体储存器和阀门仪表控制面板，两者均设置在所述拖车上，所述气体储存器用于提供煤炭地下气化点火所需的气体；所述阀门仪表控制面板上设置有与所述气体储存器相连通并用于输送气体的管路，且管路上设置有用于控制气体输送的阀门和仪表。
作为优选，所述气体储存器为至少一组气体钢瓶组。
优选地，该撬装式气体燃料点火装置还包括：
固定支架，其设置在所述拖车上，用于固定所述阀门仪表控制面板和所述气体钢瓶组。
作为优选，所述气体钢瓶组包括一个自燃气体钢瓶、一个吹扫气体钢瓶和一个燃料气体钢瓶；
所述阀门仪表控制面板上设置有与所述自燃气体钢瓶相连的自燃气体管路，与所述吹扫气体钢瓶相连的吹扫管路，与所述燃料气体钢瓶相连的燃料气体管路，所述吹扫管路与所述自燃气体管路和所述燃料气体管路相连。
上述撬装式气体燃料点火装置，其点火方法的具体步骤如下：
吹扫管路：利用吹扫气体钢瓶中的气体通过吹扫管路分别对自燃气体管路、燃料气体管路、点火钻孔内的自燃气体管线或燃料气体管线进行吹扫；
输入自燃气体：向点火钻孔内连续送入适量的空气，然后将自燃气体钢瓶中的自燃气体由自燃气体管路通过自燃气体管线或燃料气体管线向点火钻孔内送入，自燃气体遇空气后燃烧；
输入燃料气体：切断自燃气体管路，然后将燃料气体钢瓶中的燃料气体由燃料气体管路通过自燃气体管线或燃料气体管线向点火钻孔内送入，燃料气体被点燃，之后持续向钻孔内通入燃料气体，直到煤层被点燃为止。
优选地，撬装式气体燃料点火装置，其阀门仪表控制面板上还设置有抽真空管路，所述抽真空管路与所述自燃气体管路和所述燃料气体管路相连；该撬装式气体燃料点火装置的点火方法在所述吹扫管路之前和/或所述输入燃料气体之后还包括：
抽真空：利用真空管路分别对自燃气体管路和燃料气体管路进行抽真空。
优选地，所述自燃气体钢瓶中的自燃气体为硅烷、磷烷、乙硼烷中任一种。
优选地，所述吹扫气体钢瓶中的吹扫气体为氮气或氩气。
优选地，所述燃料气体钢瓶中的燃料气体为甲烷、丙烷、LPG中的任一种。
作为优选，所述自燃气体管路上依次连接有位于所述自燃气体钢瓶出口的钢瓶截止阀、紧急切断阀、高压截止阀、减压阀、低压截止阀。
优选地，所述自燃气体管路上位于所述减压阀的进出口分别设有用于显示所述自燃气体钢瓶压力值和供气压力值的压力检测设备。
优选地，所述自燃气体管路上位于所述钢瓶截止阀的出口处设置有高压压力表，位于所述减压阀输出端设置有低压压力表。
作为优选，所述燃料气体管路上依次连接有位于所述燃料气体钢瓶出口的钢瓶截止阀、紧急切断阀、高压截止阀、减压阀、低压截止阀、逆止阀、流量计。
优选地，所述燃料气体管路上位于所述减压阀的进出口分别设有用于显示所述燃料气体钢瓶压力值和供气压力值的压力检测设备。
优选地，所述燃料气体管路上位于所述钢瓶截止阀的出口处设置有高压压力表，位于所述减压阀输出端设置有低压压力表。
优选地，所述燃料气体管路上在所述高压截止阀、减压阀、低压截止阀之间设有旁通阀。
作为优选，所述吹扫管路上依次连接有位于所述吹扫气体钢瓶出口的钢瓶截止阀、高压截止阀、减压阀、逆止阀、低压截止阀，在所述低压截止阀之后，该吹扫管路分为两路，一路通过单向阀、吹扫隔离阀接入到所述自燃气体管路上紧急切断阀、高压截止阀之间，另一路通过单向阀、吹扫隔离阀接入所述燃料气体管路上紧急切断阀、高压截止阀之间。优选地，所述吹扫管路上位于所述减压阀的进出口分别设有用于显示所述燃料吹扫气体钢瓶压力值和供气压力值的压力检测设备。
优选地，所述吹扫管路上位于所述钢瓶截止阀的出口处设置有高压压力表，位于所述减压阀输出端设置有低压压力表。
优选地，所述吹扫管路上位于所述吹扫气体钢瓶出口的钢瓶截止阀之后连接有高压旁通阀，该高压旁通阀连接至所述单向阀和单向阀之间。
优选地，所述吹扫管路上位于所述吹扫气体钢瓶出口的钢瓶截止阀之后连接有高压排气阀。
作为优选，所述抽真空管路上从氮气输入口之后依次连接有针孔阀、止回阀、真空发生器、排气口；该真空发生器的真空端通过高压排气阀连接到所述自燃气体管路上紧急切断阀、高压截止阀之间；所述真空发生器的真空端再通过单向阀、低压排气阀连接到所述自燃气体管路上减压阀与低压截止阀之间，该真空发生器的真空端还通过排气阀连接到所述燃料气体管路的高压旁通阀、逆止阀之间。
优选地，所述真空发生器的真空端处还连接有压力表。
作为优选，所述拖车上还设置有仪电控制箱；所述阀门仪表控制面板上还设置有用于采集气体状态信号的传感器以及用于控制各个阀门动作的控制器，传感器与控制器的信号输入端相连接，并且传感器与控制器均和所述仪电控制箱相连接，该仪电控制箱用于采集和显示各种传感器的信号，并可进行联锁、报警、控制操作。
作为优选，所述低压截止阀和自燃气体出口之间连接有过流开关，该过流开关与所述紧急切断阀控制器的信号输入端连接。
优选地，所述高压压力表和低压压力表与所述紧急切断阀控制器的信号输入端连接。
本发明所提供的撬装式气体燃料点火装置及其点火方法，能够将气体燃料高效安全地输送至地下气化炉内进行点火。点火装置采用了撬装式结构设计，移动更加灵活，从而能够便捷地将点火装置移动至需要进行点火作业的井口，快捷高效，易于操作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的撬装式气体燃料点火装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的撬装式气体燃料点火装置中阀门仪表控制面板的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的撬装式气体燃料点火装置中阀门仪表控制面板的结构示意图。
附图标记说明：
1、阀门仪表控制面板；2、气体钢瓶组；3、仪电控制箱；4、固定支架；5、拖车；
11、自燃气体管路；12、吹扫气体管路；13、燃料气体管路；14、抽真空管路；15氮气输入口；
21、自燃气体钢瓶；22、吹扫气体钢瓶；23、燃料气体钢瓶；
110、钢瓶截止阀；111、紧急切断阀；112、减压阀；113a、高压截止阀；113b、低压截止阀；114、过流开关；115a、高压压力表；115b、低压压力表；
120、钢瓶截止阀；121、高压旁通阀；122、减压阀；123a、高压截止阀；123b、低压截止阀；124、高压排气阀；125、逆止阀；126a、单向阀；126b、单向阀；127a、高压压力表；127b、低压压力表；128a、吹扫隔离阀；128b、吹扫隔离阀；
130、钢瓶截止阀；131、紧急切断阀；132、减压阀；133a、高压截止阀；133b、低压截止阀；134、高压旁通阀；135a、高压压力表；135b、低压压力表；136、流量计；137、逆止阀；
141、真空发生器；142、止回阀；143、针孔阀；145a、高压排气阀；145b、低压排气阀；146、单向阀；147、排气阀。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
实施例一
如图1所示，一种撬装式气体燃料点火装置，包括阀门仪表控制面板1、气体储存器、固定支架4、拖车5。气体储存器和阀门仪表控制面板1，两者均设置在拖车5上，气体储存器用于提供煤炭地下气化点火所需的气体；阀门仪表控制面板1上设置有与气体储存器相连通并用于输送气体燃料的管路，且管路上设置有用于控制气体燃料输送的阀门和仪表。
在本实施例中，气体储存器优选为一组气体钢瓶组2。拖车5包括车底盘、车轮、牵引梁等，拖车5底盘上承载阀门仪表控制面板1和气体钢瓶组2形成一体化的撬装体。固定支架4用来固定阀门仪表控制面板1和气体钢瓶组2。固定支架4焊接在拖车5底盘上，包括四根方管立柱，这四根方管立柱焊接在拖车5底盘上的四角处，立柱之间焊接两组平行的横梁(其中一侧车帮可以没有横梁，以方便钢瓶操作)以组成固定支架4的主体钢结构。
阀门仪表控制面板1用来开启、关闭、调节、控制阀门、仪表进行气体燃料的输送。阀门仪表控制面板1为以钢板焊接形成的方形平板，呈平行于车帮方向布置，底部位于拖车5底盘上，两侧通过螺栓连接在固定支架4的横梁上。气体钢瓶组2充装气体燃料，用来提供点火所需的气体，钢瓶立于拖车5底盘上，并通过固定支架4进行固定。
气体钢瓶组2包括一个自燃气体钢瓶21、一个吹扫气体钢瓶22和一个燃料气体钢瓶23。自燃气体钢瓶21中的自燃气体为硅烷、磷烷、乙硼烷中任一种；吹扫气体钢瓶22中的吹扫气体为氮气或氩气；燃料气体钢瓶23中的燃料气体为甲烷、丙烷、LPG(液化石油气，Liquefied Petroleum Gas，简称LPG)中的任一种。自燃气体遇到空气、氧气自燃发火用来点燃燃料气体，燃料气体持续燃烧提供热量点燃煤层，吹扫气体用来对自燃气体、燃料气体输送管路进行吹扫、置换，保证输送过程、钢瓶更换过程的安全。
如图2所示，阀门仪表控制面板1上设置有与自燃气体钢瓶21相连的自燃气体管路11，与吹扫气体钢瓶22相连的吹扫管路12，与燃料气体钢瓶23相连的燃料气体管路13，以及与自燃气体管路11和燃料气体管路13相连的抽真空管路14，吹扫管路12与自燃气体管路11和燃料气体管路13相连。当需要气体连续供应时，可以设置多个气体钢瓶组2以及相应的管路，这样当一个钢瓶及管路中的气体用完时，可以由另一个钢瓶及气路进行补充和替换，保持本点火装置处在持续、正常、稳定的工作状态。
如图2所示，自燃气体管路11上依次连接有位于自燃气体钢瓶21出口的钢瓶截止阀110、紧急切断阀111、高压截止阀113a、减压阀112、低压截止阀113b。自燃气体管路11上位于钢瓶截止阀110的出口处设置有高压压力表115a，用于显示自燃气体钢瓶21输出端的压力值，位于减压阀112输出端设置有低压压力表115b，用于显示自燃气体供气压力值。
燃料气体管路13上依次连接有位于燃料气体钢瓶23出口的钢瓶截止阀130、紧急切断阀131、高压截止阀133a、减压阀132、低压截止阀133b、逆止阀137、流量计136。燃料气体管路13上位于钢瓶截止阀130的出口处设置有高压压力表135a，用于显示燃料气体钢瓶23输出端的压力值，位于减压阀132输出端设置有低压压力表135b，用于显示燃料气体供气压力值。燃料气体管路13上在高压截止阀133a、减压阀132、低压截止阀133b之间设有旁通阀134，作为特殊情况下(如减压阀故障)的备用切换管路，方便进行管路置换、检修。
吹扫管路12上依次连接有位于吹扫气体钢瓶22出口的钢瓶截止阀120、高压截止阀123a、减压阀122、逆止阀125、低压截止阀123b，在低压截止阀123b之后，该吹扫管路12分为两路，一路通过单向阀126a、吹扫隔离阀128a接入到自燃气体管路11上紧急切断阀111、高压截止阀113a之间，另一路通过单向阀126b、吹扫隔离阀128b接入燃料气体管路13上紧急切断阀131、高压截止阀133a之间。吹扫管路12上位于钢瓶截止阀120的出口处设置有高压压力表127a，用于显示吹扫气体钢瓶22输出端的压力值，位于减压阀122输出端设置有低压压力表127b用于显示吹扫管路吹扫气体的压力值。
吹扫管路12上位于吹扫气体钢瓶22出口的钢瓶截止阀120之后连接有高压旁通阀121，该高压旁通阀121连接至单向阀126a和单向阀126b之间。以此作为备用切换管路，用于向自燃气体管路11和燃料气体管路13提供吹扫气体。
吹扫管路12上位于吹扫气体钢瓶22出口的钢瓶截止阀120之后连接有高压排气阀124，当吹扫管路12内压力过大时，可将高压排气阀124打开，使得部分气体从该高压排气阀124处排出，以确保吹扫管路12的安全。
抽真空管路14上从氮气输入口15之后依次连接有针孔阀143、止回阀142、真空发生器141、排气口；该真空发生器141的真空端通过高压排气阀145a连接到自燃气体管路11上紧急切断阀111、高压截止阀113a之间；真空发生器141的真空端再通过单向阀146、低压排气阀145b连接到自燃气体管路11上减压阀112与低压截止阀113b之间，该真空发生器141的真空端还通过排气阀147连接到燃料气体管路13的高压旁通阀134、逆止阀138之间。真空发生器141的真空端处还连接有压力表144，用于指示真空发生器141工作时的负压值。
上述的阀门均为手动阀，压力检测装置采用压力表，流量计为直读式流量计，如转子流量计。这样，点火时可直接对点火装置进行人工操作。
上述撬装式气体燃料点火装置的点火方法，其具体步骤如下：
a)先由抽真空管路14中的真空发生器141，通过高压排气阀145a，或低压排气阀145b和单向阀146对自燃气体管路11进行抽真空；再由吹扫气体钢瓶22中的气体通过气体扫管路12对自燃气体管路11进行反复吹扫，将自燃气体管路11与自燃气体钢瓶21连接的管路中的空气等完全除去，防止发生爆炸。
b)继续由抽真空管路14中的真空发生器141，通过高压排气阀147对燃料气体管路13进行抽真空；再由吹扫气体钢瓶22中的气体通过吹扫管路12对燃料气体管路13进行反复吹扫，将燃料气体管路13与燃料气体钢瓶23连接的管路中的空气等完全除去，防止发生爆炸。
c)由吹扫气体钢瓶22中的气体通过吹扫管路12对点火钻孔内的自燃气体管线或燃料气体管线进行吹扫，将管路内的空气置换出，关闭吹扫管路12。
d)向点火钻孔内连续送入适量的空气，之后将自燃气体钢瓶21中的自燃气体管路11通过自燃气体管线或燃料气体管线向点火钻孔内送入，自燃气体遇到空气后，发生燃烧，通过钻孔内热电偶可检测到。
e)自燃气体被点燃后，切断自燃气体管路11，开启燃料气体管路13，将燃料气体钢瓶23中的燃料气体由燃料气体管路13通过自燃气体管线或燃料气体管线向点火钻孔内送入，燃料气体被点燃，之后持续向钻孔内通入燃料气体，直到热电偶温度持续上升，煤层被点燃为止。
f)通过抽真空管路14中的真空发生器141对自燃气体管路11、燃料气体管路13进行抽真空，再由吹扫气体钢瓶22中的气体通过吹扫管路12对自燃气体管路11、燃料气体管路13反复吹扫，合格后关闭点火装置。
实施例二
其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点。
在实施例一的结构基础之上，如图1和图3所示，撬装式气体燃料点火装置还包括仪电控制箱3，该仪电控制箱3安装在拖车5底盘上，设置在阀门仪表控制面板1的背面，并可通过固定支架4进行固定。
为了实现所述点火装置的自动化控制，阀门仪表控制面板1上还设置有用于采集气体状态信号的传感器(如压力传感器、温度传感器、流量传感器等)以及用于控制各个阀门动作的控制器，传感器与控制器的信号输入端相连接，并且传感器与控制器均和仪电控制箱3相连接，该仪电控制箱3用于采集和显示各种传感器的信号，并可进行联锁、报警、控制等操作，以实现点火装置的自动化控制。在本实施例中阀门仪表控制面板1上的阀门为气动阀门、电动阀门，压力检测装置为压力传感器，流量计为带远传功能的流量计。通过仪电控制箱3可以实现自动吹扫、自动切换控制等操作，提高自动化水平。
为了实现安全操作，点火装置还包括联锁保护功能，为此，加装了用于检测自燃气体流量的过流开关114，该过流开关114连接在低压截止阀113b和自燃气体出口之间，过流开关114与紧急切断阀111控制器的信号输入端连接，以具备紧急切断功能。这样，当自燃气体流量过大(如管路破裂、管路泄漏、爆炸等情况)，能通过控制器自动关断自燃气体的供给，防止焦耳-汤姆逊效应导致严重结霜，使阀门失效，确保气体输送的安全。用于检测燃料气体压力的压力高压压力表135a和低压压力表135b与紧急切断阀131控制器的信号输入端连接，该紧急切断阀131可在管路超压的时候切断整个管路。
上述各个实施例中的撬装式气体燃料点火装置及其点火方法，能够将气体燃料高效安全地输送至地下气化炉内进行点火。点火装置采用了撬装式结构设计，移动更加灵活，从而能够便捷地将点火装置移动至需要进行点火作业的井口，快捷高效，易于操作。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，包括：
拖车(5)；
气体储存器和阀门仪表控制面板(1)，两者均设置在所述拖车(5)上，所述气体储存器用于提供煤炭地下气化点火所需的气体；所述阀门仪表控制面板(1)上设置有与所述气体储存器相连通并用于输送气体的管路，且管路上设置有用于控制气体输送的阀门和仪表。
2.根据权利要求1所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述气体储存器为至少一组气体钢瓶组(2)；
优选地，该撬装式气体燃料点火装置还包括：
固定支架(4)，其设置在所述拖车(5)上，用于固定所述阀门仪表控制面板(1)和所述气体钢瓶组(2)。
3.根据权利要求2所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述气体钢瓶组(2)包括一个自燃气体钢瓶(21)、一个吹扫气体钢瓶(22)和一个燃料气体钢瓶(23)；
所述阀门仪表控制面板(1)上设置有与所述自燃气体钢瓶(21)相连的自燃气体管路(11)，与所述吹扫气体钢瓶(22)相连的吹扫管路(12)，与所述燃料气体钢瓶(23)相连的燃料气体管路(13)，所述吹扫管路(12)与所述自燃气体管路(11)和所述燃料气体管路(13)相连；
优选地，所述自燃气体钢瓶(21)中的自燃气体为硅烷、磷烷、乙硼烷中任一种；
优选地，所述吹扫气体钢瓶(22)中的吹扫气体为氮气或氩气；
优选地，所述燃料气体钢瓶(23)中的燃料气体为甲烷、丙烷、LPG中的任一种。
4.根据权利要求3所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述阀门仪表控制面板(1)上还设置有抽真空管路(14)，所述抽真空管路(14)与所述自燃气体管路(11)和所述燃料气体管路(13)相连。
5.根据权利要求3所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述自燃气体管路(11)上依次连接有位于所述自燃气体钢瓶(21)出口的钢瓶截止阀(110)、紧急切断阀(111)、高压截止阀(113a)、减压阀(112)、低压截止阀(113b)；
优选地，所述自燃气体管路(11)上位于所述减压阀(112)的进出口分别设有用于显示所述自燃气体钢瓶(21)压力值和供气压力值的压力检测设备；
优选地，所述自燃气体管路(11)上位于所述钢瓶截止阀(110)的出口处设置有高压压力表(115a)，位于所述减压阀(112)输出端设置有低压压力表(115b)。
6.根据权利要求5所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述燃料气体管路(13)上依次连接有位于所述燃料气体钢瓶(23)出口的钢瓶截止阀(130)、紧急切断阀(131)、高压截止阀(133a)、减压阀(132)、低压截止阀(133b)、逆止阀(137)、流量计(136)；
优选地，所述燃料气体管路(13)上位于所述减压阀(132)的进出口分别设有用于显示所述燃料气体钢瓶(23)压力值和供气压力值的压力检测设备；
优选地，所述燃料气体管路(13)上位于所述钢瓶截止阀(130)的出口处设置有高压压力表(135a)，位于所述减压阀(132)输出端设置有低压压力表(135b)；
优选地，所述燃料气体管路(13)上在所述高压截止阀(133a)、减压阀(132)、低压截止阀(133b)之间设有旁通阀(134)。
7.根据权利要求6所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述吹扫管路(12)上依次连接有位于所述吹扫气体钢瓶(22)出口的钢瓶截止阀(120)、高压截止阀(123a)、减压阀(122)、逆止阀(125)、低压截止阀(123b)，在所述低压截止阀(123b)之后，该吹扫管路(12)分为两路，一路通过单向阀(126a)、吹扫隔离阀(128a)接入到所述自燃气体管路(11)上紧急切断阀(111)、高压截止阀(113a)之间，另一路通过单向阀(126b)、吹扫隔离阀(128b)接入所述燃料气体管路(13)上紧急切断阀(131)、高压截止阀(133a)之间；
优选地，所述吹扫管路(12)上位于所述减压阀(122)的进出口分别设有用于显示所述燃料吹扫气体钢瓶(22)压力值和供气压力值的压力检测设备；
优选地，所述吹扫管路(12)上位于所述钢瓶截止阀(120)的出口处设置有高压压力表(127a)，位于所述减压阀(122)输出端设置有低压压力表(127b)；
优选地，所述吹扫管路(12)上位于所述吹扫气体钢瓶(22)出口的钢瓶截止阀(120)之后连接有高压旁通阀(121)，该高压旁通阀(121)连接至所述单向阀(126a)和单向阀(126b)之间；
优选地，所述吹扫管路(12)上位于所述吹扫气体钢瓶(22)出口的钢瓶截止阀(120)之后连接有高压排气阀(124)。
8.根据权利要求7所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述阀门仪表控制面板(1)上还设置有抽真空管路(14)，所述抽真空管路(14)与所述自燃气体管路(11)和所述燃料气体管路(13)相连，所述抽真空管路(14)上从氮气输入口(15)之后依次连接有针孔阀(143)、止回阀(142)、真空发生器(141)、排气口；该真空发生器(141)的真空端通过高压排气阀(145a)连接到所述自燃气体管路(11)上紧急切断阀(111)、高压截止阀(113a)之间；所述真空发生器(141)的真空端再通过单向阀(146)、低压排气阀(145b)连接到所述自燃气体管路(11)上减压阀(112)与低压截止阀(113b)之间，该真空发生器(141)的真空端还通过排气阀(147)连接到所述燃料气体管路13的高压旁通阀(134)、逆止阀(138)之间；
优选地，所述真空发生器(141)的真空端处还连接有压力表(144)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的撬装式气体燃料点火装置，其特征在于，所述拖车(5)上还设置有仪电控制箱(3)；所述阀门仪表控制面板(1)上还设置有用于采集气体状态信号的传感器以及用于控制各个阀门动作的控制器，传感器与控制器的信号输入端相连接，并且传感器与控制器均和所述仪电控制箱(3)相连接，该仪电控制箱(3)用于采集和显示各种传感器的信号，并可进行联锁、报警、控制操作；
优选地，所述低压截止阀(113b)至自燃气体出口之间连接有过流开关(114)，该过流开关(114)与所述紧急切断阀(111)控制器的信号输入端连接；
优选地，所述高压压力表(135a)和低压压力表(135b)与所述紧急切断阀(131)控制器的信号输入端连接。
10.一种撬装式气体燃料点火装置，其点火方法的具体步骤如下：
吹扫管路：利用吹扫气体钢瓶(22)中的气体通过吹扫管路(12)分别对自燃气体管路(11)、燃料气体管路(13)、点火钻孔内的自燃气体管线或燃料气体管线进行吹扫；
输入自燃气体：向点火钻孔内连续送入适量的空气，然后将自燃气体钢瓶(21)中的自燃气体由自燃气体管路(11)通过自燃气体管线或燃料气体管线向点火钻孔内送入，自燃气体遇空气后燃烧；
输入燃料气体：切断自燃气体管路(11)，然后将燃料气体钢瓶(23)中的燃料气体由燃料气体管路(13)通过自燃气体管线或燃料气体管线向点火钻孔内送入，燃料气体被点燃，之后持续向钻孔内通入燃料气体，直到煤层被点燃为止；
优选地，在所述吹扫管路之前和/或所述输入燃料气体之后还包括：
抽真空：利用真空管路(14)分别对自燃气体管路(11)和燃料气体管路(13)进行抽真空。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2017106859578 | 2017-08-11 | ||
| CN201710685957 | 2017-08-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107815330A true CN107815330A (zh) | 2018-03-20 |
Family
ID=61609714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711136166.6A Pending CN107815330A (zh) | 2017-08-11 | 2017-11-16 | 撬装式气体燃料点火装置及其点火方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107815330A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110407655A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-05 | 西安航天动力研究所 | 一种基于低温燃料的化学点火装置及方法 |
| CN113790396A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-14 | 北京市公用工程设计监理有限公司 | 一种lpg气化撬供气远程监控系统及方法 |
| CN115287099A (zh) * | 2022-07-03 | 2022-11-04 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种车载式小型具有生物质气化装置及蒸汽发生器的系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499945A (en) * | 1983-05-26 | 1985-02-19 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Silane-propane ignitor/burner |
| CN101093056A (zh) * | 2007-01-18 | 2007-12-26 | 上海至纯洁净系统科技有限公司 | 特气柜 |
| CN102080529A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-06-01 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 煤层气洞穴热力完井方法 |
| CN102635346A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-08-15 | 北京大学 | 煤炭地下气化移动式点火系统 |
| CN204327059U (zh) * | 2014-11-06 | 2015-05-13 | 新奥气化采煤有限公司 | 点火装置 |
| CN207567182U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-07-03 | 新疆国利衡清洁能源科技有限公司 | 撬装式气体燃料点火装置 |
-
2017
- 2017-11-16 CN CN201711136166.6A patent/CN107815330A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499945A (en) * | 1983-05-26 | 1985-02-19 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Silane-propane ignitor/burner |
| CN101093056A (zh) * | 2007-01-18 | 2007-12-26 | 上海至纯洁净系统科技有限公司 | 特气柜 |
| CN102080529A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-06-01 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 煤层气洞穴热力完井方法 |
| CN102635346A (zh) * | 2012-04-13 | 2012-08-15 | 北京大学 | 煤炭地下气化移动式点火系统 |
| CN204327059U (zh) * | 2014-11-06 | 2015-05-13 | 新奥气化采煤有限公司 | 点火装置 |
| CN207567182U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-07-03 | 新疆国利衡清洁能源科技有限公司 | 撬装式气体燃料点火装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110407655A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-11-05 | 西安航天动力研究所 | 一种基于低温燃料的化学点火装置及方法 |
| CN113790396A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-12-14 | 北京市公用工程设计监理有限公司 | 一种lpg气化撬供气远程监控系统及方法 |
| CN115287099A (zh) * | 2022-07-03 | 2022-11-04 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种车载式小型具有生物质气化装置及蒸汽发生器的系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107815330A (zh) | 撬装式气体燃料点火装置及其点火方法 | |
| CN100420824C (zh) | 深层地下煤炭气化工艺方法 | |
| CN205426830U (zh) | 一种瓦斯爆炸引发煤尘爆炸的模拟装置 | |
| CN204461229U (zh) | 煤矿低威力安全爆破器 | |
| CN104775843B (zh) | 一种液氮防火灭火系统和方法 | |
| CN102818821B (zh) | 超低温环境下可燃气体爆炸特性实验系统 | |
| CN106014480B (zh) | 一种单一厚煤层综放工作面瓦斯与煤自燃协同治理方法 | |
| CN110485979B (zh) | 基于二氧化碳相变致裂装置的煤层瓦斯安全驱替抽采方法 | |
| CN104612746A (zh) | 一种钻孔内割-爆耦合式煤体增透方法 | |
| CN104453831A (zh) | 地下气化装置以及煤炭气化系统和气化方法 | |
| US4010801A (en) | Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat | |
| US4102397A (en) | Sealing an underground coal deposit for in situ production | |
| CN206108066U (zh) | 一种大型原煤仓防爆防燃安全监测系统 | |
| US3885629A (en) | Method and assembly for controlling blow-outs in oil wells | |
| CN207567182U (zh) | 撬装式气体燃料点火装置 | |
| CN106321048A (zh) | 一种基于气相压裂技术的消除瓦斯突出装置及方法 | |
| CN108049907A (zh) | 一种矿井内用液态co2制冷防灭火一体化系统与方法 | |
| CN101813000B (zh) | 预防工作面瓦斯煤尘爆炸的设备 | |
| SU686629A3 (ru) | Способ зажигани твердого топлива, например сланца,в процессе его подземной переработки | |
| RU2705662C1 (ru) | Устройство розжига для процесса подземной газификации угля и его применения | |
| US3987852A (en) | Method of and apparatus for in situ gasification of coal and the capture of resultant generated heat | |
| CN106988717A (zh) | 一种用于井下混相热流体发生器的地面供给系统 | |
| CN109752409A (zh) | 一种可燃气体爆炸传播规律模拟试验装置 | |
| CN106989648A (zh) | 一种基于工程破裂、破碎用的充装装置及其施工方法 | |
| CN207538851U (zh) | 一种矿井内用液态co2制冷防灭火一体化系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180320 |