CN203948081U - 一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，包括钻孔支撑管，气化剂注入管，燃烧剂注入管，密封装置和点火点移动装置。所述钻孔支撑管外壁在密闭装置的下部设有水蒸气注入管，所述气化剂注入管被钻孔支撑管套于管内，并且通过密闭装置实现与钻孔支撑管的连接固定以及密封，所述燃烧剂注入管被气化剂注入管套于管内，并且与气化剂注入管通过螺纹连接或者焊接。本实用新型可实现无井式煤炭地下气化过程的自动点火及可控式后退注气，解决气化剂在气化通道里的短路问题，使煤层充分气化，提高气化煤储量的同时提高煤气品质，减少了产品煤气与气化剂的反混，保证气化过程的安全进行。
Description
技术领域
用新型涉及煤炭地下气化生产领域，特别涉及一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置。
背景技术
煤炭地下气化是就地将地下的煤通过热作用及化学作用转变为可燃气体的过程，该技术可回收人工不能开采以及开采不经济的煤炭资源。我国拥有大量遗弃和呆滞的煤炭资源，这些资源均可以利用地下气化的方式进行回收。煤炭地下气化分为有井式和无井式，有井式利用现有巷道进行地下气化过程，公开号CN201320357581.5的中国专利“一种注气点后退式煤炭地下气化系统”和公开号CN201310327035.1的中国专利“一种地下气化系统中注气点后退注气装置”均为有井式煤炭地下气化技术，都可以实现注气点的自动开启和后退，使煤层燃烧充分，煤的利用率提高，但是该装置安装时需人工下井安装，安装不便，安全问题无法保障，且装置不可回收利用。无井式煤炭地下气化实现了地下无人操作，保证生产过程的安全性，公开号CN1112188A的中国专利“拉管注气点后退式煤层气化方法”采用熔断法逐段熔开注气管口实现注气点后退，但注气管不能被烧掉，导致气体依旧沿着已废弃的注气管向已燃烧过的煤层注气，降低煤层利用率的同时，给生产带来不安全的隐患。煤炭地下点火也是煤炭地下气化生产中一个重要的研究内容，公开号CN200810119355.7的中国专利“含水煤层控水引燃器”采用电点火的方式引燃煤层，但其只适于浅部含水较少的煤层，由于无井式气化应用于深部煤层，深部煤层的赋存状态高温高压、渗水等情况严重影响了电点火，因此，电点火方式不适于无井式煤炭地下气化。公开号CN200820010590.6的中国专利“无井式煤炭地下气化点火模拟装置”采用自燃气体硅烷与氧气接触燃烧达到点火的目的，但是，该专利中硅烷与氧气、空气在同一管内注入，易发生管内燃烧的情况，安全性较差，且燃烧位置无法控制。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，实现无井式煤炭地下气化过程的自动点火及可控式后退注气，解决气化剂在气化通道里的短路问题，使煤层充分气化，提高气化煤储量的同时提高煤气品质，减少了产品煤气与气化剂的反混，保证气化过程的安全进行。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置包括钻孔支撑管，气化剂注入管，燃烧剂注入管，密封装置和点火点移动装置，所述钻孔支撑管外壁在密闭装置的下部设有水蒸气注入管；所述气化剂注入管被钻孔支撑管套于管内，并且通过密闭装置实现与钻孔支撑管的连接固定以及密封；所述密闭装置包括上法兰，下法兰，垫片及螺栓，通过螺纹连接气化剂注入管固定，并设翼状支撑件辅助气化剂注入管的固定和密封装置的密封作用；所述燃烧剂注入管被气化剂注入管套于管内，并且与气化剂注入管通过螺纹连接或者焊接；所述点火点移动装置设于气化剂注入管和燃烧剂注入管连接点与密闭装置之间，包括转轮、转轴和支撑架，转动时将气化剂注入管和燃烧剂注入管一起从钻孔内拉出。
所述钻孔支撑管在气化煤层部分为花管。
所述气化剂注入管在气化剂注入管出口偏上游位置设立温度测点。
所述气化剂注入管外壁每隔15-30米设外螺纹和翼状支撑件，翼状支撑件上部环状连接以内螺纹的方式固定在气化剂注入管外壁上，下部折向气化剂注入管管壁但不固定。所述翼状支撑件包括两个翼状支撑片，支撑片为方形或半圆形，两个翼状支撑片之间环状处设立开闭口。
所述密封装置上法兰设有内螺纹，与气化剂注入管外壁外螺纹匹配，所述下法兰相对位置设两个凹槽，所述凹槽宽度大于翼状支撑件的宽度。
燃烧剂注入管在气体出口处比气化剂注入管短，即燃烧剂注入管出口包含在气化剂注入管出口内，气化剂注入管出口为点火点。
所述燃烧剂注入管上部设有自燃剂注入管分支和易燃剂注入管分支。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1.本技术方案由于采用了钻孔支撑管外壁在密闭装置的下部设立水蒸气注入管，钻孔支撑管不仅用于支撑钻孔，防止钻孔的塌陷和破坏，而且可以用于水蒸气的注入，有效利用管道的同时，增强了气化反应，提高煤气品质。
2.本技术方案由于采用了密封装置螺纹连接气化注入管，并设翼状支撑件辅助气化剂注入管的固定，不仅能起很好的密封作用，而且可以固定气化剂注入管，为了减少螺纹的承重能力，设立翼状支撑件，翼状支撑件上部以内螺纹的方式固定在气化剂注入管外壁上，下部不固定，两个翼状支撑片之间环状处设立开闭口，工作前，翼状支撑件两个翼状支撑片保持斜向下，工作时，通过注气点移动装置将套管往拉上至翼状支撑件下部，再将套管往下压，使两个翼状支撑片撑开，对气化剂注入管起支撑作用，工作完毕后，打开两个翼状支撑片之间的开闭口，卸下翼状支撑件，每隔15-30米设螺纹连接和翼状支撑件，解决了注气点后退的密闭及支撑问题，且操作简便，可重复利用，成本低。
3.本技术方案由于采用了密封装置上法兰设有内螺纹，与气化剂注入管外壁外螺纹匹配，所述下法兰相对位置设两个凹槽，所述凹槽宽度大于翼状支撑件的宽度，保证了钻孔支撑管和气化剂注入管之间良好的密闭效果，保障翼状支撑件顺利通过的同时，也可以保护气化剂注入管外壁螺纹，防止其磨损，保证密闭效果。
4.本技术方案由于采用了气化剂注入管将燃烧剂注入管套于管内的结构方式，避免了燃烧剂与氧化剂的混合，提高点火过程的安全性，并且燃烧剂注入管气体出口处比气化剂注入管短，保证燃烧气体与氧气充分接触，提高燃烧效率，同时避免燃烧气体逸散，提高气化过程的安全性。
5.本技术方案由于采用了燃烧剂注入管上部设有自燃剂注入管分支和易燃剂注入管分支的结构，在点火过程中，可首先注入气化剂和自燃气体，引燃后通入易燃气体，关掉自燃气体，持续引燃煤层的同时，节省点火成本，保证点火过程的安全进行。
下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
图1为本实用新型无井式地下气化系统的整体结构示意图
图2为图1中无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置放大示意图
图3为密闭装置工作状态正视结构放大示意图
图4为图3中A-A线剖面俯视结构放大示意图
图5为工作前翼状支撑件结构放大示意图
图6为点火点移动装置结构放大示意图
具体实施方式
实施例
如图1至图6所示，本实用新型提供一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，包括钻孔支撑管1，气化剂注入管2，燃烧剂注入管3，密封装置4和点火点移动装置5，如图1所示，所述钻孔支撑管1外壁在密闭系统的下部设有水蒸气注入管1-1；所述气化剂注入管2被钻孔支撑管1套于管内，并且通过密闭装置4实现与钻孔支撑管1的连接固定以及密封；如图3所示，所述密闭装置4包括上法兰4-1，下法兰4-2，垫片4-3及螺栓4-4，通过螺纹连接气化剂注入管实现固定及密封，并设翼状支撑件4-5辅助气化剂注入管2的固定和密封装置4的密封作用；如图2所示，所述燃烧剂注入管3被气化剂注入管2套于管内，并且与气化剂注入管2通过螺纹6连接或者焊接；如图1所示，所述点火点移动装置5设于气化剂注入管2和燃烧剂注入管3连接点与密闭装置4之间，如图6所示，点火点移动装置5包括转轮5-1、转轴5-2和支撑架5-3，转动时将气化剂注入管2和燃烧剂注入管3一起从钻孔内拉出。
如图1所示，所述钻孔支撑管1在气化煤层部分为花管。所述气化剂注入管2在气化剂注入管出口2-2偏上游位置设立温度测点2-3，所述气化剂注入管2外壁每隔15-30米设外螺纹2-1和翼状支撑件4-5。如图5所示，翼状支撑 件4-5上部环状连接4-51以内螺纹的方式固定在气化剂注入管2外壁上，下部折向气化剂注入管2管壁但不固定。所述翼状支撑件4-5包括两个翼状支撑片4-52，翼状支撑片4-52为方形或半圆形，两个翼状支撑片4-52之间环状处设立开闭口4-53。如图3所示，所述密封装置4的上法兰4-1设有内螺纹4-11，与气化剂注入管2外壁外螺纹2-1匹配，所述下法兰4-2相对位置设两个凹槽4-21，所述凹槽宽度大于翼状支撑件4-5的宽度。燃烧剂注入管3在气体出口处比气化剂注入管短，即燃烧剂注入管出口3-3包含在气化剂注入管出口2-2内，气化剂注入管出口为点火点。所述燃烧剂注入管3上部设有自燃剂注入管分支3-1和易燃剂注入管分支3-2。
Claims (7)
1.一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，其特征在于：所述装置包括钻孔支撑管，气化剂注入管，燃烧剂注入管，密封装置和点火点移动装置，所述钻孔支撑管外壁在密闭装置的下部设有水蒸气注入管；所述气化剂注入管被钻孔支撑管套于管内，并且通过密闭装置实现与钻孔支撑管的连接固定以及密封；所述密闭装置包括上法兰，下法兰，垫片及螺栓，通过螺纹连接气化剂注入管固定，并设翼状支撑件辅助气化剂注入管的固定和密封装置的密封作用；所述燃烧剂注入管被气化剂注入管套于管内，并且与气化剂注入管通过螺纹连接或者焊接；所述点火点移动装置设于气化剂注入管和燃烧剂注入管连接点与密闭装置之间，包括转轮、转轴和支撑架，转动时将气化剂注入管和燃烧剂注入管一起从钻孔内拉出。
2.根据权利要求1所述的一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，其特征在于：所述钻孔支撑管在气化煤层部分为花管。
3.根据权利要求1所述的一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，其特征在于：所述气化剂注入管在气化剂注入管出口偏上游位置设立温度测点。
4.根据权利要求1所述的一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，其特征在于：所述气化剂注入管外壁每隔15-30米设外螺纹和翼状支撑件，翼状支撑件上部环状连接以内螺纹的方式固定在气化剂注入管外壁上，下部折向气化剂注入管管壁但不固定，所述翼状支撑件包括两个翼状支撑片，支撑片为方形或半圆形，两个翼状支撑片之间环状处设立开闭口。
5.根据权利要求1所述的一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，其特征在于：所述密封装置上法兰设有内螺纹，与气化剂注入管外壁外螺纹匹配，所述下法兰相对位置设两个凹槽，所述凹槽宽度大于翼状支撑件的宽度。
6.根据权利要求1所述的一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，其特征在于：燃烧剂注入管在气体出口处比气化剂注入管稍短，即燃烧剂注入管出口包含在气化剂注入管出口内，气化剂注入管出口为点火点。
7.根据权利要求1所述的一种无井式煤炭地下气化点火与注气点后退装置，其特征在于：所述燃烧剂注入管上部设有自燃剂注入管分支和易燃剂注入管分支。
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| CN106089178A (zh) * | 2016-08-18 | 2016-11-09 | 中国矿业大学(北京) | 一种注气点移动控制装置及其控制方法 |
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